RODA GIGI LURUS

I. PENDAHULUAN

Roda gigi pada umumnya dimaksudkan adalah suatu benda dari logam atau non logam yang bulat dan pipih pada pinggirnya bergerigi. Roda gigi sangat berguna untuk memindahkan gaya dari suatu roda gigi ke gigi yang lain. Pada umumnya roda gigi dibuat dari bahan logam untuk memindahkan beban yang berat, kalau gaya yang dipindahkan tidak berat dapat digunakan roda gigi dari bahan non logam. Teknik pembuatan roda gigi dapat dikerjakan dengan cara di cor, dikerjakan pada mesin frais, dan hober. Transmisi yang berubah – ubah berangsur-angsur juga dapat diperoleh menggunakan roda-roda gigi. Salah satu maksud tersebut adalah dipergunakan pada perkakas pemindah kecepatan, dan merubah beban yang berat menjadi seringan mungkin. Roda gigi dipergunakan pada kendaraan atau mesin yang memiliki gerakan putar.

Secara umum fungsi roda gigi yaitu untuk meneruskan gaya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan, mengubah putaran tinggi ke putaran rendah atau sebaliknya, dapat juga memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain, seperti yang digunakan pada pompa roda gigi. Roda gigi dikelompokan menjadi tiga kelompok, sesuai kedudukan yang diambil oleh poros yang dipergunakan dalam industri, yaitu posisi poros yang satu terhadap poros yang lain.

1. Poros sejajar satu sama lain. Roda gigi yang dipergunakan bentuk dasarnya adalah dua buah silinder yang saling bersinggungan menurut sebuah garis lukis.

2. Poros saling memotong. Roda gigi yang dipergunakan adalah roda gigi kerucut dengan puncak gabungan yang saling menyinggung menurut sebuah garis lukis.

3. Poros saling menyilang, gigi yang dipergunakan berbentuk roda ulir.

Jenis roda gigi menurut bentuk gigi.

Berdasarkan dari bentuk giginya roda gigi yang dibahas pada bahasan ini adalah roda gigi lurus. Roda gigi lurus merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar dengan poros, pada roda gigi jenis ini pemotongan giginya searah dengan poros gigi. Untuk permukaan memanjang pemotongan giginya kadang-kadang dilakukan dengan arah membentuk sudut terhadap batang gigi rack.

II. METODE DESIGN / PENGHITUNGAN

Pemakaian Nama Nama dan Pengertiannya

Pada gambar profil gigi, gambar 2, terdapat nama bagian gigi yang penting yang harus diketahui.

1. Lingkaran puncak, adalah lingkaran yang melalui puncak roda gigi. Diameter lingkaran puncak ini dinyatakan dengan Dk.

2. Lingkaran alas, adalah lingkaran pada alas roda gigi. Diameter dari lingkaran ini dinyatakan dengan Dv.

3. Lingkaran jarak, dua roda yang kerja sama dinamakan lingkaran-lingkaran khayal yang bersinggungan dengan kecepatan keliling yang sama. Diameter lingkaran jarak dinyatakan dengan huruf D. Garis sumbu melalui titik-titik tengah dari roda disebut juga pusat lingkaran.

4. Jumlah gigi dari suatu roda gigi dinyatakan dengan huruf z, jumlah putaran tiap-tiap menit dengan n.

5. Angka transmisi i adalah perbandingan jumlah putaran roda gigi yang berputar dan yang diputar.

(1)

6. Jarak antara t adalah jarak dua gigi berturut-turut, diukur pada lingkaran jarak. Jadi, jarak antara ialah busur A-C. Jarak antara adalah juga sama dengan lebar lekuk+ tebal gigi, diukur pada lingkaran jarak. Lebar lekuk ialah busur A-B, tebal gigi ialah busur B-C.

7. Jari kutub m adalah bilangan yang diperbanyak dengan

menghasilkan jarak antara gigi-gigi.

(2)

Banyaknya gigi-gigi kali jarak antara adalah sama dengan keliling lingkaran jarak :

(3)

Oleh karena itu , dapat juga ditulis :

(4)

Jadi,

(5)

8. Tinggi puncak Hk, adalah jarak dari lingkaran puncak sampai lingkaran jarak.

(6)

9. Tinggi alas Hv, adalah jarak dari lingkaran – jarak sampai lingkaran – alas.

(7)

10. Puncak gigi ialah bagian gigi diatas lingkaran jarak.

11. Alas gigi ialah bagian gigi antara lingkaran jarak dan lingkaran alas.

12. Profil gigi ialah bentuk penampang lintang tegak lurus dari gigi.

Perbandingan Putaran Dan Roda Gigi

Jika putaran roda gigi yang berpasangan dinyatakan dengan pada

poros penggerak dan (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter

lingkaran jarak bagi (pitch diameter) , dan

adalah modul ( Daftar Modul Standar JIS B 1701 – 1973 ), maka

perbanddingan putaran adalah :

(8)

Harga imerupakan perbandinganantara jumlah gigi pada roda gigi dan pada pinion yang disebut sebagai perbandingan roda gigi atau perbandingan roda gigi atau perbandingan transmisi.

Roda gigi biasanya dipakai untuk reduksi ( u < 1 atau i > 1 ), tetapi adakalanya juga bisa dipakai untuk menaikkan putaran ( u > 1 atau i <

1 ). Jarak sumbu poros a (mm) dan diameter pitch bagi dan (mm)

dapat dinyatakan sebagai berikut :

(9)

Profil batang gigi standar memiliki tebal gigi (mm). Sudut tekan

, tinggi kepala gigi (addendum) :

(mm) (10)

Dan tinggi kaki gigi (deddendum) :

(mm) (11)

Dimana k adalah faktor tinggi kepala yang besarnya = 1 dan

adakalanya = 0,8 , 1,2 , dst, kelonggaran puncak (clearance)

(mm), berharga = 0,25 x modul atau lebih. Batang gigi yang

mempunyai tinggi kepala dan tinggi kaki

Agar profil pahat dapat memotong kelonggaran

puncak, harus dipertinggi dengan dibandingkan dengan

batang gigi dasarnya. Dengan demikian tinggi kepala pahat menjadi

(12)

Roda gigi yang disebut roda gigi lurus standar dibentuk pada posisi

dimana lingkaran jarak bagi yang berdiameter menggelinding

tanpa slip pada garis datum batang gigi dasar.III.CONTOH KASUS

Perencanaan roda gigi lurus sebagai berikut

Kemudian dibuat flow chart untuk merencanakan roda gigi lurus standar

Daya yang akan ditransmisikan P (kW)Putaran poros (rpm)Perbandingan reduksi

Jarak sumbu poros (mm)

Faktor koreksi

3. Daya Rencana (kW)

4. Diameter sementara lingkaran jarak bagi ,

(mm)

5. Modul pahat Sudut tekanan pahat

6. Jumlah gigi ,

Perbandingan gigi 7. Diameter lingkaran jarak bagi ( roda gigi

standar ) , (mm)

Jarak sumbu poros (mm)

8. Kelonggaran sisi (mm)Kelonggaran puncak (mm)

9. Diameter kepala , (mm)Diameter kaki , (mm)

Kedalaman pemotongan (mm)10. Faktor bentuk gigi,Y2

11. Kecepatan keliling (m/s)Gaya tangensial (kg)12. Faktor dinamis

13. Bahan masing-masing gigi, perlakuan panasKekuatan tarik (

Kekerasan permukaan gigi

a

14. Tegangan lentur yang diizinkan , ()Faktor tegangan kontak

15. Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar (kg/mm)

Beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar (kg/mm)

Harga minimum (kg/mm)

16. Lebar sisi

17. Bahan poros dan perlakuan panasnya

Bahan pasak dan perlakuan panasnya

18. Perhitungan diameter poros (mm)Penentuan pasak dan alur pasak (mm)

Tebal antara dasar alur pasak dan dasar kaki

abS T A R T

FLOWCHART PERENCANAAN RODA GIGI LURUS

T

c

Y

20. Modul pahat Sudut tekanan pahat Jumlah gigi ,Jarak sumbu poros (mm)Diameter kepala , (mm). Lebar sisi Bahan roda gigi dan perlakuan panasnyaBahan poros dan perlakuan panasnya Diameter poros (mm)

c

S T O P

E N D

DAFTAR TABEL UNTUK RODA GIGI

TABEL HARGA MODUL STANDAR (JIS B 1701 – 1973)

TABEL PERHITUNGAN KELONGGARAN BELAKANG GIGI

TABEL FAKTOR BENTUK GIGI

TABEL FAKTOR DINAMIS

TABEL TEGANGAN LENTUR YANG DIIZINKAN PADA BAHAN RODA GIGI

TABEL FAKTOR TEGANGAN KONTAK PADA BAHAN RODA GIGI

TABEL HARGA K STANDAR RODA GIGI LURUS

TABEL KAPASITAS BEBAN RODA GIGI

TABEL BEBAN, BAHAN, DAN CARA PERLAKUAN PANAS BAHAN RODA GIGI