tugas elemen

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Suatu produk dituntut untuk memenuhi kepuasan konsumen karena

kebutuhan akan teknologi semakin bertambah pesat. Baik dibidang industri,

pertanian, permesinan maupun otomotif. Dilihat dari jumlah penduduk yang

semakin bertambah serta diiringi dengan kebutuhan transportasi yang semakin

meningkat, maka dibutuhkan orang-orang yang tidak hanya bias

memanfaatkan alat-alat transportasi tetapi juga memahamicara kerja ,

perawatan maupun perbaikan apabila terjadi kaerusakan.

1.2 Tujuan dari tugas ini adalah :

1. Untuk lebih menambah wawasan berpikir kita betapa sudah majunya

teknologi dibidang otomotif.

2. Memberi pengetahuan kepada pembaca mengenai cara merancang roda

gigi.

3. Sebagai bahan penunjang dalam mata kuliah Tugas Elemen Mesin II.

1.3 Komperatif data

Data yangdigunakan dalam perencanaan ini berdasarkan dua sumber, yaitu :

1. Data yang ditentukan antara lain :

Mesin Honda GL MAX satu silinder empat ta.

Volume silinder = 124,1 cc

Putaran ( n ) = 10.000 rpm

1

Daya ( N ) = 12,1 HP

Variasi putaran ( I ) = 5

2. Data yang didapat melalui pengukuran dan pengamatan pada roda gigi

transmisi sebagai berikut :

Jumlah gigi untuk roda gigi pengantar :

1. (C1) = 13 buah

2. (C2) = 18 buah

3. (C3) = 19 buah

4. (C4) = 22 buah

5. (C5) = 31 buah

Jumlah giigi untuk roda gigi Wheel :

1. (D1) = 36 buah

2. (D2) = 31 buah

3. (D3) = 24 buah

4. (D4) = 22 buah

5. (D5) = 26 buah

1.4 Cara kerja

Dari poros engkol daya mesin dipindahkan keroda gigi utama (A)

kemudian daya ini dilanjutkan keroda gigi pemindah memutar semua roda gigi

C1 , C2 , C3 , C4 , dan C5 ini berhubungan dengan roda gigi lawannya

diantaranya D1, D2 , D3 , D4 dan D5. untuk memindahkan atau menggeser

roda gigi yang ada pada poros, diatur oleh garpu pemindah yang terdapat pada

shift drum.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Sebuah mesin akan menhasilkan tenaga yang cukup pada kondisi putaran

tertentu. Untuk menghasilkan kondisi tersebut , maka perlu tingkat perbandingan

putaran mesin yang sesuai dengan kecepatan yang diinginkan.

Daya dan putaran dari suatu mesin dapat ditransmisikan dengan

menggunakan elemen-elemen mesin seperti sabuk, rantai, roda gigi, roda gesek

dan lain-lain. Roda gigi merupakan pilihan terbaik karena memiliki keunggulan,

seperti :

1. Daya dan putaran yang ditransmisikan efesiensinya relative lebih tinggi.

2. Putaran relative lebih tinggi dan tetap

3. Dapat dipakai dalam waktu yang lama.

Roda gigi dapat dibuat dengan menggunakan system standar yang dapat

dipertukarkan, juga untuk penggunaan khusus agar optimal.

Klasifikasi roda gigi adalah sebagai berikut :

1. Roda gigi lurus ( Spurs Gears )

2. Roda gigi miring ( Helical Gears )

3. Roda gigi cacing ( Worm Gears )

4. Roda gigi kerucut ( Bevel Gears )

Alat untuk mengatur perbandingan perubahan mesin disebut versnelling.

Tiap pasang roda gigi mempunyai perbandingan putaran tertentu. Dengan

3

memakai cara bergantian pasangan roda gigi, maka diperoleh tingkat

perbandingan yang berlainan.

Macam-macam roda gigi yang terdapat dalam system versnelling dalah sebagai

berikut :

1. Roda gigi tetap ( fixed gears )

Letaknya mati pada poros, roda gigi ini mengikuti putaran poros.

2. Roda gigi bebas ( idling gears )

Roda gigi ini dapat berputar dengan bebas pada poros tetapi letaknya tetap

( tidak dapat digeser ). Untuk memindahkan dayanya keporos dipakai as

palang yang dapat bergerak bebas searah sumbu poros.

Transmisi pada sepeda motor biasnya menggunakan system yang disebut

Constant Mesh Transmission, dimana tiap roda gigi selalu berhubungan dengan

roda gigi pasangannya. Pada roda gigi pemindah ( B ) dibuat bersatu dengan roda

gigi pengantar C1,2,3,4,5 ), roda gigi ini termasuk roda gigi bebas.

Pada susunan roda gigi Wheel ( D1,2,3,4,5 ) , poros dibuat lebih besar dari

pada diameter poros sebenarnya. Jenis poros ini adalah poros lubang dan beralur,

berguna untuk menempatkan as palang yang bisa bergerak sepanjangalur poros

yang sejajar dengan sumbu poros.

Dalam perencanaan ini diambil jenis roda gigi dari Honda GL Max 125 cc

yang menggunakan roda gigi lurus. Disini akan dibahas perhitungan bagian roda

gigidan perhitungan factor keamanan dari roda gigi tersebut.

4

BAB III

PERHITUNGAN RODA GIGI

Berdasarkan data-data yang ditentukan dan data yang diperoleh dapat

dilakukan perhitungan roda gigi :

- Daya yang ditransmisikan ( P ) = 12,1 Hp

- Putaran ( n ) = 10.000 rpm

- Roda gigi pasangan pertama NC1 = 13 buah

ND1 = 36 buah

- Roda gigi pasangan kedua NC2 = 18 buah

ND2 = 31 buah

- Roda gigi pasangan ketiga NC3 = 19 buah

ND3 = 24 buah

- Roda gigi pasangan keempat NC4 = 22 buah

ND4 = 22 buah

- Roda gigi pasangan kelima NC5 = 31 buah

ND5 = 26 buah

- Sudut tekan ( α ) = 20º

1. Daya yang direncanakan (Pd)

a. Daya pada roda gigi A

Pd = fc . P (Kw)

Dimana :

5

fc = Faktor koreksi untuk daya normal

= (1,0 – 1,5}

= 1,5 (diambil)

P = Daya yang ditransmisikan

= 12,1 Hp

Maka :

Pd = 1,5 . 12,1 . 0,735 (Kw)

= 13,34 Kw

b. Daya pada roda gigi B

Pd' = Pd . µ rg

Dimana :

µ rg = Redaman roda gigi

= (0,92 – 0,95)

= 0,92 (diambil)

Jadi :

Pd' = 13,34 . 0,92

= 12,273 Kw

c. Daya pada roda gigi B sama dengan C

Pd' = 12,273 Kw

d. Daya pada roda gigi D

Pd" = Pd' . µ rg

6

= 12,273 . 0,92 (Kw)

= 11,291

2. Variasi Putaran

3. Momen puntir yang direncanakan

a. Momen puntir pada roda gigi penghantar dan roda gigi pemindah adalah

sama, dikarenakan mempunyai putaran yang sama dalam perencanaan ini.

Karena dalam perencanaan ini tidak digunakan roda gigi miring, maka nB

dianggap putaran mesin.

Dimana :

Kw

Jadi :

7

kg mm

b. Momen puntir pada roda gigi wheel

Dimana :

Kw

rpm

rpm

rpm

rpm

rpm

Jadi :

kg mm

kg mm

kg mm

kg mm

kg mm

8

4. Perhitungan Modul

Dalam perencanaan, direncanakan bahan roda gigi penghantar C disebut

sama, karena roda gigi penghantar terdiri dari empat buah roda gigi ini dibuat

menjadi suatu senyawa. Bahan roda gigi ini diambil dari bahan baja cor S 45C

dengan tegangan lentur izin .

Dimana :

τ = Momen puntir pada roda gigi penghantar

= 11,95,39 kg mm

kc = Factor beban

=

= 1,08

kd = Factor beban dinamis

= 1,0 – 1,55

= 1,55 (diambil)

Ym = Hubungan antara lebar gigi dan modul

= 5 – 8

= 7 (diambil)

nc = Jumlah gigi roda gigi C

i = Variasi putaran

Yc = Faktor pembentuk gigi

9

Yc1 = 0,261

Yc2 = 0,308

Yc3 = 0,325

Yc4 = 0,336

Yc5 = 0,339

σb =

a. Modul untuk pasangan pertama

mm

b. Modul untuk pasangan kedua

mm

c. Modul untuk pasangan ketiga

mm

d. Modul pasangan keempat

mm

e. Modul pasangan kelima

mm

10

Harga modul diatas, semua berkisar 1,4 mm maka harga yang diambil dalam

perhitungan adalah 2 mm.

a. Untuk pasangan pertama

1. Modul ( m )

m = 2 mm

2. Diameter lingkaran jarak bagi

- Roda gigi penghantar

mm

- Roda gigi Wheel

mm

3. Jarak Sumbu Poros

mm

4. Diameter lingkaran kepala


mm

- Roda gigi Wheel

mm

11

5. Tinggi gigi

Dimana :

mm

Jadi :

mm

6. Tebal gigi

mm

7. Faktor bentuk gigi

8. Kecepatan keliling

m/s

kg

Penghantar dan Wheel :

Kekuatan tarik S 45 C adalah : kg/mm2

Kekerasan permuakaan sisi gigi :

12

;

9. Faktor dinamis

10. Beban lentur yang diijinkan per satuan lebar

kg/mm

kg/mm

kg/mm

kg/mm

11. Lebar sisi b

13

b. Untuk pasangan kedua

1. Modul ( m )

mm



mm

- Roda gigi wheel

mm

3. Jarak sumbu poros

mm



mm

- Roda gigi wheel

mm

14

5. Tinggi gigi

Dimana :

mm

Jadi :

6. Tebal gigi

mm


8. Kecepatan Keliling

m/s

kg

9. Faktor dinamis

15


kg/mm

kg/mm

kg/mm

kg/mm

11. Lebar sisi b

c. Untuk pasangan ketiga

1. Modul ( m )

mm



mm

- Roda gigi wheel

mm

16


mm



mm

- Roda gigi wheel

mm

5. Tinggi gigi

Dimana :

mm

Jadi :

6. Tebal gigi

mm

17



m/s

kg

9. Faktor dinamis


kg/mm

kg/mm

kg/mm

kg/mm

18

11. Lebar sisi b

d. Untuk pasangan keempat

1. Modul ( m )

mm



mm

- Roda gigi wheel

mm


mm



mm

- Roda gigi wheel

19

mm

5. Tinggi gigi

Dimana :

mm

Jadi :

6. Tebal gigi

mm



m/s

kg

9. Faktor dinamis

20


kg/mm

kg/mm

kg/mm

kg/mm

11. Lebar sisi b

e. Untuk pasangan kelima

1. Modul ( m )

mm



mm

21

- Roda gigi wheel

mm


mm



mm

- Roda gigi wheel

mm

5. Tinggi gigi

Dimana :

mm

Jadi :

6. Tebal gigi

22

mm



m/s

kg

9. Faktor dinamis


kg/mm

kg/mm

23

kg/mm

kg/mm

11. Lebar sisi b

BAB IV

KESIMPULAN

Dalam perencanaan, direncanakan bahan roda gigi penghantar C disebut

sama, karena roda gigi penghantar terdiri dari empat buah roda gigi ini dibuat

menjadi suatu senyawa. Bahan roda gigi ini diambil dari bahan baja cor S 45C

dengan tegangan lentur izin .

Dari perhitungan pada perencanaan ini didapakan kesimpulan mengenai

ukuran dari alat yang direncanakan :

Ukuran Roda Gigi Lurus

1. Modul = 2 mm

2. Jarak sumbu poros = 49 mm

3. Tinggi gigi = 6,5 mm

4. Tebal gigi = 4,71 mm

24

5. Lebar gigi = 18 mm

6. Diameter gigi

a. Untuk roda gigi penghantar :

1. Roda gigi I = 26 mm

2. Roda gigi II = 36 mm

3. Roda gigi III = 38 mm

4. Roda gigi IV = 44 mm

5. Roda gigi V = 62 mm

b. Untuk roda gigi Wheel :






7. Diameter lingkar kepala :

a. Untuk roda gigi pengantar :






b. Untuk roda gigi Wheel

25

1. Roda gigi I = 76

mm

2. Roda gigi II = 66

mm

3. Roda gigi III = 52

mm

4. Roda gigi IV = 48

mm

5. Roda gigi V = 56

mm

DAFTAR PUSTAKA

Sularso dan Kyokatsu Suga : “Elemen Mesin”, PT. Pradnya Paramita,

Jakarta 1974

Dbrovolsky, “Machine Design” English Translation. Mir Publisher,

Moscow 1974

Shigley Joseph, “Perencanaan Teknik Mesin”, Jilid dua, PT. Erlangga,

Jakarta 1996

Buku Reparasi Honda, PT. Astra Honda Internasional.

26

tugas elemen

Documents

Transcript of tugas elemen