rumus dan contoh soal roda gigi (1)

8/11/2019 Rumus Dan Contoh Soal Roda Gigi (1)

1/5

1

4. RUMUS RUMUS RODA GIGI LURUS

1.

Pebandingan Putaran

i =2

1

n

n=

1

2

z

z (1)

Dimana:

n1= putaran gigi 1 (rpm)

n2= putaran gigi 2 (rpm)

z1= jumlah gigi 1 (buah)

z2= jumlah gigi 2 (buah)

i = perbandingan putaran (faktor reduksi)

2. Diameter lingkaran jarak bagi (pitch circle)

d1= z1x m ; d2= z2x m (2)

ataui

ad

1

21

i

iad

1

..22

d1=diameter pitch gigi 1 (mm)

d2=diameter pitch gigi 2 (mm)

m = modul gigi

a = jarak sumbu poros (mm)

3. Jarak bagi lingkar (t)

z

dt

. (mm) (3)

4. Kelonggaran puncak ( ck )

ck= 0,25 x m (4)

5.

Diameter kepala ( dk )


2/5

2

dk1= (z

1+ 2 ) x m = d1+ 2m (5)

dk2= (z

2+ 2) x m = d2+ 2m

6. Diameter kaki ( df )

df1=(z

1- 2 ) x m = d1- 2m (6)

df2= (z

2- 2 ) x m = d2- 2m

7. Kedalaman pemotongan ( H )

H = 2 x m + ck (7)

8. Faktor bentuk gigi ( Y )

Y1= (lihat Tabel 6.5; Dasar Pemilihan dan Perencanaan

Elemen Mesin; Sularso, Suga) ; Y2= (8)

9. Kecepatan ( V )

V =1000.60

. .1 nd m/s (9)

Dimana; n = putaran gigi (rpm)

10. Gaya tangensial ( Ft )

Ft =V

P.102 kg (10)

Dimana; P = daya rencana (kW)

V = kecepatan tangensial (m/s)

11. Faktor dinamis ( Fv )

Fv =)3(

3

V (Rumus yang digunakan tergantung dengan

magnitude kecepatan; Lihat Tabel 6.6) (11)

12. Gaya Ft yang bekerja dalam arah putaran roda gigi :

Ft = Fn . Cos b (12)

Dimana : Ft = Gaya tangensial

Fn = Tekanan normal pada permukaan gigi

b = Sudut tekanan kerja

13.

Beban gaya tangensial Ft pada puncak balok :

(13)6/.

.2hb

LFtb

L

hbFt b

6..

2


3/5

3

14. Tegangan lentur yang di izinkan a ( kg / mm2 ) :

(14)

dimana ; Fb = beban lentur ( kg/mm )

Y = Faktor bentuk gigi

Fv = Faktor dinamis

15. Beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar F1H( kg/mm ) dapat diperleh

dari KH, d 1, Z1, Z2, Fvdalam persamaan :

(15)

Dimana: KH= Faktor tegangan kontak

d1= diamater lingkaran jarak

Z1= jumlah gigi roda gigi 1

Z2 = jumnlah gigi roda gigi 2

16. Faktor tegangan kontak yang diizinkan pada roda gigi adalah :

K = 2 . FV . KH (16)

17. Seperti pada perhitungan lenturan, beban permukaan yang diizinkan persatuan

lebar F1H( kg/mm ) dapat diperoleh dalam persamaan :

(17)

SOAL:

1. Dari data perencanaan diketahui hal sebagai berikut:

Putaran Crank Shaft n1= 214 rpm, dan putaran pada pulley n2= 75 rpm. Jumlah gigi

pinion z1= 12, jumlah gigi wheel z2 = 34. Daya yang ditransmisikan 1 HP (0,736

kW). Modul diambil 4 (Tabel Sularso, 1997; 245)

Rencanakanlah ukuran-ukuran roda gigi tersebut.

SOLUSI:

faktor reduksi :

i =2

1

n

n=

1

2

z

z =

75

214=

12

34= 2,8

Jumlah gigi pinion z1= 12

FvYM

Fba

..

21

201

.2...'

ZZ

ZdKFvF HH

21

201

.2...'

ZZ

ZdKFvF HH


4/5

4

Jumlah gigi wheel z2 = 34

Diameter lingkaran jarak bagi ( d )

d1= z1x m

= 12 x 4 = 48 mm

d2= z2x m

= 34 x 4 = 136 mm

Kelonggaran puncak ( ck )

Ck = 0,25 x m

= 0,25 x 4 = 1 mm

Diameter kepala ( dk )

dk1 = (z 1 + 2 ) x m

= ( 12 + 2) x 4 = 56 mm

dk2= (z

2+ 2) x m

= ( 34 + 2) x 4 = 144 mm

Diameter kaki ( df )

df1= (z

1- 2 ) x m

= ( 12 2 ) x 4 = 40 mm

df2= (z

2- 2 ) x m

= ( 34 2 ) x 4 = 128 mm

Kedalaman pemotongan ( H )

H = 2 x m + ck

= 2 x 4 + 1 = 9 mm

Faktor bentuk gigi ( Y )

Y1= 0,245

Y2= 0,371

Kecepatan ( V )

V =1000.60

. .1 nd

=1000.60

214.48.= 0,5378 m/s

Gaya tangensial ( ft )

ft =V

P.102


5/5

5

=5378,0

736,0102x= 139,457 kg

Faktor dinamis ( Fv )

Fv =)3(

3V

=)5378,03(

3

= 0,848

Bahan roda gigi pinion S 35 C dengan tegangan tarik = 52 kg/mm2(Tabel Sularso, 1997;

241).

Kekerasan permukaan HB = 149 207

Tegangan lentur ijin = 26 kg/mm2

Bahan roda gigi wheel

S 45 C dengan tegangan tarik = 58 kg/ mm

2

Kekerasan permukaan HB = 167 229

Tegangan lentur ijin = 30 kg/mm2

Beban permukaan ijin (Fh , )

Fh ,=)(

).2(.1.

21

2

zz

zdKh

=)3412(

)34.2(.48.053,0

= 3,76 kg/mm

Lebar sisi gigi ( b )

b =,

Fh

Ft

=mmkg

kg

/76,3

457,139

= 37,089 mm

Syarat lebar gigim

b= ( 6- 10 )

=4

089,37

= 9,27

Maka lebar gigi memenuhi syarat

rumus dan contoh soal roda gigi (1)

Documents