BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tinjauan Umum

Perencanaan sistem transmisi merupakan hal yang sangat penting di dalam perencanaan suatu mesin. Hal ini dapat diketahui dari cara kerja atau fungsi transmisi tersebut. Adapun fungsi transmisi yaitu untuk memindahkan atau meneruskan daya dari poros yang satu ke poros yang lain dengan putaran tertentu. Sedangkan fungsi transmisi itu sendiri beranekaragam jenisnya diantaranya:1. Transmisi Belt2. Tansmisi Chain3. Transmisi Fiction4. Transmisi Gear

Dari beberapa macam transmisi tersebut, maka yang akan kita pilih adalah transmisi yang memenuhi syarat yaitu dengan menggunakan transmisi gear, hal ini disebabkan pada sistem transmisi gear mempunyai kelebihan diantaranya:1. Dapat meneruskan daya yang besar2. Dimensi atau bentuk alat transmisinya kecil3. Mempunyai umur yang relatif panjang4. Dapat dengan mudah memindahkan putaran

1.2. Klasifikasi Roda Gigi

Roda gigi dapat diklasifikasikan menurut letak poros, arah putaran dan bentuk jalur roda gigi.a. Klasifikasi roda gigi menurut letak poros1. Roda gigi poros sejajarRoda gigi poros sejajar adalah roda gigi dimana giginya berjajar pada bidang silinder, kedua bidang tersebut bersinggungan dan yang satu mengelilingi pada arah yang lain dengan sumbuh tetap berjajar. Berdasarkan letak poros dapat memakai bentuk gigi lurus, miring dan miring ganda.2. Roda gigi dengan poros bersilangRoda gigi ini merupakan roda gigi yang dibentuk dengan bentuk tertentu yang membuat efek pada poros menjadi dipasang. Pada jenis ini biasanya dipakai roda gigi miring silang, roda gigi cacing dan gigi kerucut. Roda gigi cacing mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap rata kedua poros, tetapi ada juga roda gigi yang mempunyai kecepatan sudut ervariasi. Misal roda gigi eksentris, roda gigi dengan putaran terputus dan roda gigi genewa.3. Roda gigi dengan poros berpotonganRoda gigi ini merupakan suatu bentuk roda gigi yang disesain dengan memfungsikan arah poros perpotongan.b. Klasifikasi roda gigi menurut arah putaran1. Arah putaran berlawananArah putaran berlawanan sering terjadi pada poros gigi luar karena singgungan sisi. Singgungan yang dimaksud adalah kontak gigi karena antara gigi saling terkait sisi luarnya. Roda gigi yang mempunyai rah putaran berlawanan adalah jenis roda gigi luar.2. Arah putaran samaArah putaran sam pada putaran gigi dihasilkan dengan kontak roda gigi dengan pinion. Poros yang digunakan merupakan poros satu sumbu atau lurus antara roda gigi dalam poros pinionya. Biasanya dipakai untuk motor stater pada motor atau mobil.3. Berputar dan gerakan lurusDalam usaha untuk merubah arah putaran dari putaran penuh menjadi gerak lurus yang dipakai pada batang bergigi. Batang gigi merupakan dasar profil pahat membuat gigi. Jika batang gigi dan pinion dipasang akan mempunyai suatu gerakan lurus pada batang.c. Klasifikasi roda gigi berdasarkan bentuk jalur gigi1. Roda gigi lurusRoda gigi ini mempunyai bentuk jalur gigi lurus. Kelurusan jalur gigi sejajar dengan sumbu. Roda gigi jenis ini mempunyai titik kontak sepanjang gigi, beban potong pada daerah disepanjang gigi sehingga daerah tersebut rawan terhadap beban yang besar, bila terjadi over load daerah ini rawan terhadap kepatahan karena gesekan.2. Roda gigi miringRoda gigi ini titik kontaknya dialami oleh beberapa gigi, jika dibandingkan dengan roda gigi lurus gigi ini mampu menahan beban yang cukup besar.3. Roda gigi cacingRoda gigi ini sering dipakai untuk konversi dari arah putaran menjadi gerak lurus bilamana dipasang dengan batang profil dan dipasangkan dengan roda gigi cacing juga akan mampu meneruskan daya yang sangat besar bila dibandingkan dengan roda gigi lurus dan roda gigi miring. Karena titik kontaknya bekerja disebagian besar gigi lurus dan roda gigi miring. Karena titik kontaknya bekerja disebagian besar gigi yang berkontak, jadi sangat menguntungkan dalam pemindahan daya hanya saja proses memerlukan ketelitian yang sangat tinggi.1.3. Nama Bagian Roda Gigi Dan Ukurannya

Dalam menyebutkan nama bagian roda gigi dan ukuran harus didasarkan pada kesepakatan internasional. Adapun ukurannya dinyatakan dengan diameter lingkaran jarak bagi yaitu lingkaran jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang berdekatan.Jarak bagi lingkaran ialah keliling lingkaran jarak bagi dibagi dengan jumlah gigi. Dengan demikian ukuran gigi dapat ditentukan dari besarnya jarak bagi lingkaran tersebut. Karena jarak bagi lingkaran sering mengandung faktor pemakaiannya sebagai ukuran gigi dirasakan kurang praktis. Untuk mengatasi hal tersebut diambil suatu ukuran yang disebut modul (m).Dalam hal roda gigi luar, bagian diluar lingkaran jarak bagi disebut kepala dan tingginya disebut tinggi kepala (adendum) yang besarnya biasanya sama dengan modul atau satu per jarak bagi diameter1/Dp (in). Bagian gigi biasanya berbentuk lengkungan invout dan sudut antara garis normal berupa kurva profil pada titik jarak bagi dengan garis singgung lingkaran jarak bagi pada titik yang sama disebut sudut tekanan. Roda gigi yang mempunyai sudut tekanan yang sama besar serta proporsinya disebut roda gigi standar. Roda gigi dapat saling bekerja sama tanpa dipengaruhi oleh jumlah giginya, sehingga dapat pula disebut roda gigi yang dapat dipertukarkan.Modul roda gigi dalam JIS dapat ditentukan sesuai dengan batang gigi dasar. Dalam hal ini roda gigi yang dipotong dengan batang gigi dasar kadang-kadang diameter lingkaran jarak bagi dari pinion dan roda gigi yang harus bekerjasama tidak sama dengan hasil perkalian antara modul batang dan jumlah gigi.

1.4. Dasar Teori

Teori elemen mesin secara terbuka dihubungkan pada:

1. Teori mekanisme, serta mesin-mesin yang mungkin gaya-gaya kerja di atas elemen dan hukum gerak yang diturunkan.

2. Teori kekuatan bahan kehalusan dan stabilitas elemen mesin dapat dihitung.

3. Bagian dari metalografi yang membicarakan secara pasti tentang pemilihan bahan yang rasional.

4. Metode pengecoran, pengelasan dan penempaan menurut produksi di atas secara elemen mesin.

Adapun transmisi dalam permesinan dapat dibedakan menjadi transmisi yang sesuai dalam penggunaanya yaitu:1. Transmisi sistem langsungPull dari proses input bergesekan langsung dengan pulley dari proses input. Contoh: pulley gerak, roda gigi dan sebagainya.2. Transmisi dengan berat langsungSistem ini menggunakan alat perantara yang dipasang poros input dan poros output. Contoh: belt, rantai dan sebagainya.

Jika ditinjau dari kerugian yang terjadi akibat kurang sempurnanya sistem, maka roda gigi mempunyai kerugian yang paling kecil dibanding dengan transmisi yang lain sebab:

1. Sistem tidak kehilangan gaya untuk menggerakan masa perantara

2. Tida terjadi slip

3. Tidak memerlukan instrumen pengatur tegangan seperti belt maupun rantai

4. Dapat menghasilkan perbandingan putaran lebih tinggi1.5. Macam-macam Roda Gigi

Adapun macam-macam roda gigi yang ada antaralain:

1. Roda gigi lurus2. Roda gigi miring

3. Roda gigi dalam

4. Roda gigi kerucut

5. Roda gigi permukaan

6. Roda gigi cacing silindris

7. Roda gigi hipoid

BAB II

PERENCANAAN RODA GIGI

2.1. Perencanaan Roda gigi lurus standar1. Daya Perencanaan

Daya (P)

= 21,3 kWPutaran Poros (n1)

= 3715 rpm

Perbandingan reduksi (i) = 4.0Jarak Sumbu poros (a) = 200 mmSudut tekanan pahat

= 20oBahan Pinyon

= S 45 CBahan roda gigi besar

= SC 49 Perbandingan Reduksi (i) jadi,

(sularso, hal.268)

Faktor Koreksi (fc) = 1,02. Daya Rencana (Pd) : (sularso, hal.238)

3. Diameter sementara lingkaran jarak bagi (d ) : (sularso, hal.220)

4. Modul Pahat (m) = 3 dan sudut tekan pahat (0 = 20o5. Jumlah Gigi (Z): (sularso, hal.268)

Perbandingan 20 : 80, 21 : 81, 20 : 81, dan 19 : 80, maka dipilih 20 : 81 karena merupakan perbandigan tidak bulat yang terdekat pada 1 : 4 ,akan di pilihPerbandingan jumlah gigi (i): (sularso, hal.268) (roda gigi standar)6. Diameter lingkaran jarak bagi roda gigi standar ( do ): (sularso, hal.220)

Jarak sumbu poros (ao) :

7. Kelonggaran sisi (Co) = 0 (sularso, hal.271)Kelonggaran puncak (Ck) = 0,25 x 4 = 1 mm

8. Diameter kepala (dk) : (sularso, hal.233)

9. Diameter kaki (df): (sularso, hal.233)

10. Kedalaman pemotongan (H): (sularso, hal.248)

11. Faktor Bentuk gigi : (dari tabel 6.5 Sularso)

Untuk Z1 = 20 gigi maka Y1 = 0,346Untuk Z2 = 81 gigi maka Y2 = 0,433 + (0,443 0,433) = 0,43512. Kecepatan Keliling (v): (sularso, hal.238)

13. Gaya Tangensial () : (sularso, hal.240)

14. Faktor dinamis () : (sularso, hal.240)

15. Bahan Roda gigi dan perlakuan panas : Pinyon :S 45 C (tabel 6.10, sularso)Tegangan tarik ((B1) = 58 Kg/mm2Kekerasan permukaan sisi gigi (HB1)= 198 (rata rata)Tegangan lentur yang diijinkan ((a1)= 30 Kg/mm2 Roda gigi besar SC 49 (tabel 6.7, sularso)Tegangan tarik ((B2) = 49 Kg/mm2Kekerasan permukaan sisi gigi (HB2)= 190Tegangan lentur yang diijinkan ((a2)= 20 Kg/mm2Misalkan faktor tegangan kontak diambil antara baja dengan kekerasan (200HB) dengan baja dengan kekerasan (200HB), maka kH = 0,053kg/mm2.16. Beban lentur yang diijinkan persatuan lebar : (sularso, hal.240)

= 30 x 4 x 0,346 x 0,279 = 11,58 kg/mm

= 20 x 4 x 0,435 x 0,279 = 9,70 kg/mm QUOTE =2030,4470,389=10,43 kg/mm 17. Beban permukaan yang diijinkan persatuan lebar : (sularso, hal.244)

Maka harga minimum Fmin = FH = 6,008 18. Lebar sisi (b): (sulurso, hal.240)