RODA GIGI HELIX DAN CARA PENGEFRAISAN

A. RODA GIGI HELIX 1. Roda gigi helix ialah roda gigi yang profil giginya di potong / di buat membentuk

sudut dengan sumbu aksial roda gigi, sudut ini di sebut helix. Sedangkan pada

roda gigi lurus di buat / di potong searah (sejajar) dengan sumbu aksial giginya.

2. Penggunaan roda gigi helix :

a. Untuk memindah putaran / daya dari poros yang sejajarb. Untuk memindah gaya / beban yang berat :

Contoh : gear box mobil, roda gigi pengganti kecepatan tinggi dan berat pada mesin perkakas

3. Keuntungan roda gigi helix di bandingkan dengan roda gigi lurus, adalah :

a. Roda gigi helix dapat bekerja pada kecepatan tinggi

b. Roda gigi helix lebih tenang dari pada roda gigi lurus

c. Jarak senter ( sumbu ) roda gigi helix dapat bervariasi, karena tegantung

pada sudut helix.

d. Roda gigi helix relative lebih kuat dari pada roda gigi lurus pada ukuran yang

sama.

4. Kerugian roda gigi helix :

a. Roda gigi helix lebih mahal ari pad roda gigi lurus karena biaya produksi

lebih mahal.

b. Roda gigi helix memberikan gaya aksial (mendorong) pada bantalan.

5. Ukuran roda gigi helix :

Rumus-rumus yang di gunakan pada roda lurus berlaku juga pada roda gigi

helix, hanya ada beberapa perubahan dan istilah baru, sebagai berikut :

HELIX ENGLE

HELICAL PATH LEAD

adj

opp

CIRCUMPERENCE (3,14 • D) HELIX ENGLE

Gambar Sudut Helix dan Sudut Kisar

a. Kisar (lead) atau panjang kisar adalah jarak antara dua titik puncak apabila

garis spiral itu melilit satu putaran, di ukur sejajar garis sumbu aksial.

3,14 • DRumus : LW = tan β

b. Sudut Helix (sudut spiral) adalah sudut antara sumbu aksial roda gigi

dengan garis spiral ( β )

c. Sudut kisar (lead engle) adalah sudut antara garis spiral dengan garis yang

tegak lurus sumbu aksial, sudut kisar merupakan complement dari sudut

spiral.

d. Normal pitch (NP) adalah jarak antara dua gigi yang berdekatan di ukur

tegak lurus garis kemiringan gigi.

e. Tranverse pitch (TP) adalah jarak antara dua gigi yang berdekatan di ukur

dalam lingkaran tusuk (pitch circle).

NP NP

Cos β = TP = ATAU

TP Cos β

TP

Secant β = TP = NP • Secant β

NP

1

Secant β =

Cos

Untuk mengukur jarak antara gigi selalu di ukur tegak lurus garis kemiringan

Gigi (NP). Tetapi untuk menentukan ukuran roda gigi adalah menggunakan

jarak antara gigi yang di ukur pada lingkaran tusuk (pitch circle), sehingga

rumusnya :

● Sistem Modul ( m ) :

3,14 • m NP = 3,14 • m TP = Cos β

Keliling lingkaran tusuk = 3,14 • D atau

Keliling lingkaran tusuk = Z • TP

Maka : 3,14 • D = Z • TP

Z • TP Z • 3,14 • m D = =

3,14 3,14 • Cos β

Z • m D = dalam mm

Cos β

Ukuran ukuran yang lainnya di cari seperti pada roda gigi lurus sistim

modul ( m ).

● Sistim Diameteral Pitch ( DP ) :

NP 3,14

TP = NP =

Cos β DP

3,14

TP =

DP • Cos β

Keliling lingkaran tusuk = 3,14 • D atau

Keliling lingkaran tusuk = Z • TP

3,143,14 • D = Z • TP = Z •

DP • Cos β

Z • 3,14 ZD = = inchi

3,14 • DP • Cos β DP • Cos β

Ukuran ukuran lainnya di cari seperti roda gigi lurus sistim diameteral

pitch ( DP )

6. Pemilihan Cutter atau Pisau Modul :

Pisau frais modul untuk memotong roda gigi helix untuk jumlah gigi yang sama

dengan roda gigi lurus, menggunakan nomor pisau frais gigi yang berbeda.

Rumus untuk mencari nomor pisau frais modul untuk roda gigi helix :

Dimana :

Z Z = Jumlah gigi yang akan di potong

Zc = Zc = Jumlah gigi equifalent untuk memilih

Cos³ β pisau frais modul.

7. Menentukan Roda gigi Pengganti :

Prinsip pengefraisan helix adalah sebagai berikut :

Dalam proses pemotongan, benda kerja bergerak maju sambil berputar

sehingga terjadilah alur yang melilit pada benda kerja.

Hal tersebut di atas terjadi sebagai berikut :

Gerak maju : oleh gerak meja mesin frais

Gerak berputar : oleh kepala pembagi yang mendapat putaran dari gerak ulir

meja mesin frais yang di pindah oleh roda roda gigi pengganti (pemindah).

Untuk mendapatkan roda gigi pengganti di gunakan rumus rumus yang berlaku

pada helix :

Driver DR LM Driven DN LW

= = atau dibalik = =

Driven DN LW Driver DR LM

Di mana : LW = Kisar benda kerja

LM = Kisar mesin frais

DN = Driven

DR = Driver

8. Cara mengatur kemiringan meja mesin frais :

a. Helix miring ke kanan :

Berdiri berhadapan dengan mesin frais, tekan (dorong) meja mesin frais

dengan tangan kanan sebesar sudut helix.

b. Helix miring ke kiri :

Berdiri berhadapan dengan mesin frais, tekan (dorong) meja mesin frais

dengan tangan kiri sebesar sudut helix.

B. Perencanaan Dan Cara pengefraisan Di ketahui :

Roda gigi helix, modu 2 dan mempunyai jumlah gigi Z = 28 buah, dengan sudut

helix β = 17º.

Persediaan roda gigi pengganti :

24, 28, 32, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 96, 100

Penyelesaian :a. Diameter tusuk ( D ) :

Z • m 28 • 2 56

D = = = = 58,55 mm

Cos β cos 17º 0,9563

b. Diameter luar / kepala ( Dk ) :

Dk = D + [ 2 • hk ] = 58,55 + [ 2 • 2 ] = 62,55 mm

c. Kisar mesin ( lead of machine ) LM :

● Batang ulir meja mesin frais mempunyai kisar ( L ) = 5 mm

● Perbandingan kepala pembagi / rasio ( i ) =

i = 40 : 1 ; ik = 1 : 1

LM = i • ik • L

= 40 • 1 • 5

= 200 mm

d. Kisar benda kerja ( lead of work piece ) LW :

3,14 • D 3,14 • 58,55 183,847

LW = = =

Tan β Tan 17º 0,3057

= 601,39 mm

e. Roda gigi pengganti :

DN LW 601,39 60139

= = =

DR LM 200 20000

20000 / 60139 \ 3

60000

139 / 20000 \ 143

19877

123 / 139 \ 1

123

16 / 123 \ 7

112

11 / 16 \ 1

11

5 / 11 \ 2

10

1 / 5 \ 5

5

0

3 143 1 7 1 2 5

0 1 3 430 433 3461 3894 11249 60139 LW

1 0 1 143 144 1151 1295 3741 20000 LM

Jadi : DN / DR = [ 3 / 1 ] • 32 = 96 / 32 = Z1 / Z2

Z1 = 96

Z3 = Gigi perantara

bebas

Z2 = 32

Pengecekan kesalahan roda gigi pengganti :LW / LM = 3 / 1

LW = [ 3 / 1 ] • 200 = 3 • 200

= 600

Jadi selisih LW perhitungan dengan LW ratio 3 : 1 adalah : = 601,39 – 600 = 1,39

Jadi kesalahan = 1,39 / 601,39 = 0,00231

Batas kesalahan yang diijinkan atau batas maksimal yang di perbolehkan adalah = 0,0020

Jadi ratio 3 / 1 dapat di laksanakan karena tingkat kesalahan lebih kecil dari kesalahan yang di ijinkan.

f. Memilih nomor pisau frais :

Z 28 28

Zc = = = = 34

Cos ³ β Cos³ 17º 0,8295

Jadi menggunakan pisau frais gigi modul 2 untuk roda gigi lurus Z = 28 atau

pisau frais modul 2 nomor 5 untuk roda gigi helix dengan Zc = 34.

g. Tinggi gigi ( H ) :

H = 2,16 • m standar DIN

H = 2,16 • 2

H = 4,32 mm

h. Putaran engkol kepala pembagi ( Nc ) :

i 40 12

Nc = = = 1 putaran engkol

Z 28 28

Jadi, engkol kepala pembagi di putar 1 kali putaran + 12 jarak lubang pada

plat indeks lubang 28, setiap perpindahan pengefraisan profil gigi.

C. Gambar roda gigi helix.

C2 H

Df D Dk

β

b

Z

M

Penyusun

ZAENUDIN