Gear Transmission

26
8/8/2019 Gear Transmission http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 1/26 DASAR RODA GIGI TRANSMISI (Basic Transmission Gear) 1. Transmisi daya ( Power transmission) Transmisi daya adalah upaya untuk menyalurkan/memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel,bensin,turbin gas, motor listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya ( mesin bubut, pumpa, kompresor, mesin produksi dll).  Ada dua klasifikasi pada transmisi daya : 1. Transmisi daya dengan gesekan ( transmission of friction) :a. Direct transmission: roda gesek dll. b.Indirect transmission : belt (ban mesin) 2. Transmisi dengan gerigi ( transmission of mesh) Transmisi dengan gerigi ( transmission of mesh) : a. Direct transmission : gear Direct transmission : gear b. Indirect transmission : rantai, timing belt dll.

Transcript of Gear Transmission

Page 1: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 1/26

DASAR RODA GIGI TRANSMISI(Basic Transmission Gear)

1. Transmisi daya ( Power transmission)

Transmisi daya adalah upaya untuk menyalurkan/memindahkandaya dari sumber daya (motor diesel,bensin,turbin gas, motor listrikdll) ke mesin yang membutuhkan daya ( mesin bubut, pumpa,kompresor, mesin produksi dll).

 Ada dua klasifikasi pada transmisi daya :

1. Transmisi daya dengan gesekan ( transmission of friction) :a. Direct transmission: roda gesek dll.

b.Indirect transmission : belt (ban mesin)

2. Transmisi dengan gerigi ( transmission of mesh)Transmisi dengan gerigi ( transmission of mesh) :

a. Direct transmission : gear Direct transmission : gear b. Indirect transmission : rantai, timing belt dll.

Page 2: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 2/26

2.Jenis : Profil gigi pada roda gigi :

1. Profil gigi sikloida ( Cycloide): struktur gigi melengkungcembung dan cekung mengikuti pola sikloida .

Jenis gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik ,dapat meneruskan daya lebih besar dari jenis yang sepadan,

 juga keausannya dapat lebih lama. Tetapi mempunyai kerugian,diantaranya pembuatanya lebih sulit dan pemasangannya harus

lebih teliti ( tidak dapat digunakan sebagai roda gigipengganti/change wheel), dan harga lebih mahal .

2. Profil gigi evolvente : struktur gigi ini berbentuk melengkungcembung, mengikuti pola evolvente.

Jenis gigi ini struktur cukup sederhana, cara pembuatanya lebihmudah, tidak sangat presisi dan maupun teliti, harga dapat lebih

murah , baik ekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profilgigi evolvente dipakai sebagai profil gigi standard untuk semua

keperluan transmisi.

3. Profil gigi khusus : misalnya; bentuk busur lingkaran danmiring digunakan untuk transmisi daya yang besar dan khusus (

tidak dibicarakan)

Page 3: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 3/26

Structure of the Evolvente & Cycloide

Page 4: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 4/26

The Structure of the teethsThe Structure of the teeths3. Bentuk Gigi :

1. Gigi lurus ( spur gear)

bentuk gigi ini lurus dan paralel dengan sumbu roda gigi

2. Gigi miring ( helical gear)

bentuk gigi ini menyilang miring terhadah sumbu roda

gigi3. Gigi panah ( double helical / herring bone gear)

bentuk gigi berupa panah atau miring degan kemiringan

berlawanan

4. Gigi melengkung/bengkok (curved/spherical gear )

bentuk gigi melengkung mengikuti pola tertentu

( lingkaran/ellips)

Page 5: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 5/26

Spur & Helical Gear .

Page 6: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 6/26

4. Kerjasama roda gigi4. Kerjasama roda gigi ::

1. Sumbu rodagigi sejajar/paralel:Dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atauspherical

2.Sumbu rodagigi tegak lurus berpotongan :

Dapat berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan

profil lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(spherical)

3. Sumbu rodagigi menyilang tegak lurus :

Dapat berupa rodagigi cacing(worm), globoida, cavex,hypoid, spiroid atau roda gigi miring atau melengkung.

4. Sumbu rodagigi menyilang :Dapat berupa rodagigi skrup(screw/helical) atau spherical.

5. Sumbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus :

Dapat berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll.

Page 7: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 7/26

Kerja sama roda gigi.

Page 8: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 8/26

Syarat dua roda gigi bekerja-sama:

Beberapa hal yang cukup penting pada kerjasama rodagigi , apabila dua roda gigi atau lebih bekerja sama maka :

1. Profil gigi harus sama ( spur atau helical dll)

2. Modul gigi harus sama ( modul gigi adalahsalah satu dimensi khusus roda gigi)

3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpindahan daya antar gigi)

Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapatmenyatakan besar dan kecilnya gigi .Bilangan modul

biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil.(Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam artiyang sesungguhnya dalam satuan mm )

Sudut tekanan adalah sudut yang dibentuk antara garissinggung dua roda gigi dan garis perpindahan gayaantar dua gigi yang bekerja sama.

Page 9: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 9/26

Modul gigi

Page 10: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 10/26

Modul & Pressure Angle

Modul gigi besar Sudut tekanan kecil (14 ½0 )

Modul gigi sedang Sudut tekanan sedang (200)

Modul gigi kecil Sudut tekanan besar (250)

Page 11: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 11/26

.

Perbedaan modul menyebabkan bentuk sama tetapi ukurannya diperkecil,sedang perbedaan sudut tekanan menyebabkan tinggi gigi sama tetapi dapatlebih ramping.

Modul gigi (M) : M = t / (pi)

T = jarak bagi gigi (pitch)

M = ditulis tanpa satuan ( diartikan dalam: mm)

Diameter roda gigi : (ada empat macam diameter gigi)

1. diameter lingkaran jarak bagi (pitch = d )

2. diameter lingkaran dasar (base)3. diameter lingkaran kepala (adendum/max)

4. diameter lingkaran kaki (didendum/min)

diamater lingkaran jarak(bagi) : d = M . z ------ (mm)

z = jumlah gigi

sehingga : d = ( t . z )/ p ----- (mm)

Page 12: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 12/26

.

Sudut tekanan (E ) sudut yang dibentuk dari garis

horisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi.Sudut tekanan sudah di standarkan yaitu : E = 20 0 .

 Akibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yangdipindahkan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigiyang digerakkan (wheel), akan diuraikan menjadi dua gaya

yang saling tegak lurus (vektor gaya), gaya yang sejajar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedanggaya yang tegak lurus garis singgung ( menuju titik pusatroda gigi) disebut gaya radial.

Page 13: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 13/26

.

Gaya tangensial: merupakan gaya yang

dipindahkan dari roda gigi satu ke roda gigi yang lain.

Gaya radial: merupakan gaya yang menyebabkan

kedua roda gigi saling mendorong ( dapat merugikan).

Dalam era globalisasi sudut tekanan distandarkan

: E = 20 0

Page 14: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 14/26

7. TRANSMISI RODA GIGI.

Transmisi daya dengan roda gigi mempunyai keuntungan,

diantaranya tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratiotetap, tetapi sering adanya slip juga menguntungkan,misalnya pada ban mesin (belt) , karena slip merupakanpengaman agar motor penggerak tidak rusak.

 Apabila putaran keluaran (output) lebih rendah dari masukan(input) maka transmisi disebut : reduksi ( reduction gear),reduksi ( reduction gear),tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan makadisebut : inkrisi ( increaser gear).inkrisi ( increaser gear).

Perbadingan input dan output disebut : perbandingan putarantransmisi (speed ratio), dinyatakan dalam notasi : i .

Speed ratio : i = n1 / n2 = d2 / d1 = z2 / z1

 Apabila:i < 1 = transmisi roda gigi inkrisi

i > 1 = transmisi roda gigi reduksi

Page 15: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 15/26

.

Wheel Pinion Pinion Wheel

z2 , n2 z1, n1 z1, n1 z2, n2

 Ada dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya :1. Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian

dalam dari lingkaran jarak bagi.

2. Roda gigi luar ( external gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini paling banyak dijumpai.

Roda gigi dalam- banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear)dan roda gigi cyclo.

 Apabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berlawanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu rodagigi dengan gigidalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input.

Bila kerjasama lebih dari dua rodagigi disebut : transmisi kereta api (traingear).

Page 16: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 16/26

.

Train Gear 

Speed ratio pertama : i1 = n1 / n2 n1 z1

Speed ratio kedua : i 2 = n2 / n3

Speed ratio total : i T = i 1 x i 2 = n1 /n2 x n2 /n3 = n1 / n3Jadi pada train gear, speed ratio hanya tergantung roda gigi pertama danyang terakhir, sedang roda gigi diantaranya hanya sebagai makelar  saja.

Speed ratio total : i T = n1 / n3 = d3 / d1 = z3 / z1 .

Sedang arah putaran tergantung jumlah roda gigi, apabila jumlahnya genap ( 8, 10, 20 dll) pasti arah putaran output berlawanan arah

Tetapi bila jumlah rodagigi gasal (3, 9, 15 dll) maka arah putaran outputsama dengan arah inputnya.

Untuk roda gigi lurus (spur) dan penggunaan normal maka batasspeed ratio adalah 6 , apabila speed ratio lebih dari enam harus dibuatdengan dua tingkat (stage).

Speed ratio maksimal : i maksSpeed ratio maksimal : i maks << 66

Page 17: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 17/26

.  Apabila speed ratio lebih dari enam maka dilakukan sebagaiberikut (Multi stages):

Output : z4 , n4

Pinion z2, n2 z3, n3

Z1, n1

Contoh gambar di atas transmisi rodagigi dua tingkat ( two stages)

Speed ratio total : i T = n1 / n2 x n3 / n4 = (n1 . n3) / (n2 . n4)Speed ratio total : i T = n1 / n2 x n3 / n4 = (n1 . n3) / (n2 . n4)

Pada gambar sket di atas terlihat bahwa fungsi roda gigi , selainyang pertama (pinion) dan yang terakhir (wheel), yaitu roda gigi 2 danroda gigi 3 diperhitungkan dalam menghitung speed ratio total.

Page 18: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 18/26

Page 19: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 19/26

.

Dalam aplikasi, speed ratio roda gigi mempunyai nilai tidak bilangan utuh, misalnya : 2,4, 6 dll,

tetapi berupa bilangan tertentu, misal: 2,9991 ; 1,666dll.

Hal tersebut terjadi karena perancang transmisiroda gigi menginginkan , bahwa setiap gigi diharapkan bertemu dengan setiap gigi dari roda gigi yanglain, misalnya: design : i = 2 maka jumlah gigipinion= 20 (min) dan rodagigi wheel= 40 , maka giginomor satu akan selalu bertemu dengan gigi nomor satu roda gigi lain, apabila terjadi ketidak homogenan

material maka bagian tersebut mungkin akan austidak merata, oleh sebab itu dicari cara yang mudah,yaitu dengan menambah satu gigi pada wheelmisalnya.

Jadi : i = 41 / 20 = 2,0500 dll

Page 20: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 20/26

.

9. Roda gigi payung ( bevel gear)

Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabiladiinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyudut 90 0. .

Bentuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung :

Bentuk gigi lurus atau radialBentuk gigi miring atau helical

Bentuk gigi melengkung atau spherical.

Output (wheel)

Input (pinion) gaya aksial z 2, n2

Z1, n1Gaya yang ada : yaitu gaya tangensial

Gaya radial

Gaya aksial

Ketiga gaya dapat dilukiskan sebagai gaya dalam 3 dimensi.

Page 21: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 21/26

.

10. Roda gigi cacing ( worm gear)Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbuinput dan sumbu output menyilang tegak lurus .Roda gigi cacingmempunyai karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapatdipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya (worm)

rg.cacing (worm)

Wheel zWO , n WO

ZW , nW

Putaran roda gigi cacing (worm) = nWO

Jumlah jalan /gang/spoed = zWO ( 1, 2, 3 )

Gaya yang ada pada roda gigi worm :

Gaya tangensial

Gaya radial

Gaya aksial

Page 22: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 22/26

.

Ketiga gaya dapat dilukis dalam tiga dimensi

Misalnya pada roda gigi worm atau sering disebut

batang berulir , gaya2 tersebut dapat dilihat padagambar di bawah .

gaya aksial gaya radial gaya tangensial

worm worm worm.

 Apabila roda gigi worm ini , batang berulirnya adaofset kedalam , maka disebut : roda gigi spiroid.Dan apabila ofsetnya lebih jauh kedalam makadisebut roda gigi hypoid .

Page 23: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 23/26

.

rg. Hypoid

rg.worm rg.spiroid

Roda gigi hypoid paling banyak digunakanpada roda gigi diferensial pada mobil.

Page 24: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 24/26

Cyclo gear 

Page 25: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 25/26

Differential gear 

Page 26: Gear Transmission

8/8/2019 Gear Transmission

http://slidepdf.com/reader/full/gear-transmission 26/26

.