Download - permesinan roda gigi

Transcript
  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    1/19

    MAKALAH

    PROSES PERMESINAN RODA GIGI

    DISUSUN OLEH

    NAMA : Musa Akbar A

    NIM : 21050112130078

    S-1 TEKNIK MESIN

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS DIPONEGORO

    DAFTAR ISI

    1. BAB I : PENDAHULUAN

    2. BAB II : DASAR TEORI

    3. BAB III : PEMBAHASAN

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    2/19

    4. BAB IV : PENUTUP

    5. DAFTAR PUSTAKA

    6. LAMPIRAN

    BAB 1 :Pendahuluan

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    3/19

    Latar Belakang

    Proses permesinan merupakan suatu suatu proses untuk menciptakan alat atau produk baru,dengan suatu tahapan dari bahan baku dan di proses dengan cara-cara tertentu dengan urut dansestematis untuk mendapatkan suatu produk yang berfungsi.

    Salah satu alat yang bisa dibuat oleh manusia dengan proses permesinan adalah roda gigi(gear). Roda gigi adalah salah satu jenis elemen transmisi yang penting untuk suatupemindahan gerak (terutama putaran), daya, atau tenaga pada suatu sistem transmisi antarapenggerak dengan yang digerakkan. Dengan roda gigi, manusia bisa merubah gerak lurusmenjadi gerak putar maupun sebaliknya. Ini sangat penting bagi kontruksi-kontruksi mekanikyang membutuhkan gerak yang mengkombinasikan beberapa komponen yang terhubung.

    Pembuatan roda gigi cukup sulit dan kompleks karena dari tiap-tiap profil roda gigi yangdiinginkan memiliki ukuran serta peran yang berbeda. Maka, jika terdapat kesalahan walausangat kecil bisa dipastikan sangat fatal bagi kontruksi mekanik tersebut. Oleh karena itudibutuhkan ketelitian yang sangat tinggi dalam proses pembuatan roda gigi (gear).

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    4/19

    BAB 2 : Dasar Teori

    Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigimemiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda

    yang saling berkait. Rodagigi sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan dayayang lebih bervariasi dan lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya,selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisilainnya, yaitu :

    Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar.

    Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

    Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

    Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat kecil.

    Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan denganpengukuran yang kecil dan daya yang besar.

    Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara dua poros. Di sampingitu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi. Ada pularoda gigi dengan putaran yang terputus-putus.

    Dalam teori, roda gigi pada umumnya dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidakmengalami perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.

    Nama-nama Bagian Roda gigi

    Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan roda gigi yang perludiketahui yaitu :

    1. Lingkaran pitch (pitch circle)

    Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini merupakan dasaruntuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak antara gigi dan lain-lain.

    2. Pinion

    Rodagigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.

    3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)

    Merupakan diameter dari lingkaran pitch.

    4. Diametral Pitch

    Jumlah gigi persatuan pitch diameter

    5. Jarak bagi lingkar (circular pitch)

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    5/19

    Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan atau kelil ing lingkaranpitch dibagi dengan jumlah gigi, secara formula dapat ditulis :

    6. Modul (module)

    perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah gigi.

    7. Adendum (addendum)

    Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran pitch diukur dalam arahradial.

    8. Dedendum (dedendum)

    Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah radial.

    9. Working Depth

    Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang roda gigi yang berkontak dikurangi dengan jarakporos.

    10. Clearance Circle

    Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang berpasangan.

    11. Pitch point

    Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang berkontak yang jugamerupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat.

    12. Operating pitch circle

    lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan jarak porosnyamenyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.

    13. Addendum circle

    Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.

    14. Dedendum circle

    Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.

    15. Width of space

    Tebal ruang antara roda gigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

    16. Sudut tekan (pressure angle)

    Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala gigi.

    17. Kedalaman total (total depth)

    Jumlah dari adendum dan dedendum.

    18. Tebal gigi (tooth thickness)

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    6/19

    Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

    19. Lebar ruang (tooth space)

    Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch

    20. Backlash

    Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.

    21. Sisi kepala (face of tooth)

    Permukaan gigi diatas lingkaran pitch

    22. Sisi kaki (flank of tooth)

    Permukaan gigi dibawah l ingkaran pitch.

    23. Puncak kepala (top land)

    Permukaan di puncak gigi

    24. Lebar gigi (face width)

    Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.

    PENGEFRAISAN RODA GIGI

    Sistem standar pembuatan roda gigi :

    Sistem modul

    Sistem diameter pitch dan circular pitch

    Sistem modul

    Negara yang memakai sistem ini adalah Negara yang memakai satuan metric diantaranya :Belanda, Jepang, Jerman demikian juga Negara yang menganut system ISO.

    Modul adalah kepeendekan dari modulus yaitu perbandingan antara diameter jarak bagidan jumlah giginya.

    M= D/Z

    http://3.bp.blogspot.com/-e24hKvzOeUg/TyBNRoFS0TI/AAAAAAAAACQ/jDFwdoNoxvM/s1600/RG.Lurus.1.jpg
  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    7/19

    M= modul

    D= diameter jarak bagi

    Z= jumlah gigi

    Sistem diameter pitch dan circural pitch

    Sistem ini digunakan sebagian Negara Amerika dan Eropa yang menggunakan satuan inchi.Diameter pitch adalah perbandingan jumlah gigi dengan ukuran diameter jarak bagi dalamsatuan inchi.

    Dp= Z / D

    Circural pitch adalah jarak antara gigi dalam satuan inchi.

    Klasifikasi Rodagigi

    Roda gigi diklasifikasikan sebagai berikut :

    Menurut letak poros.

    Menurut arah putaran.

    1. Menurut Letak Poros

    Menurut letak poros maka roda gigi diklasifikasikan seperti tabel berikut :

    Rodagigi dengan poros sejajar

    -Rodagigi lurus

    -Rodagigi miring

    -Rodagigi miring ganda

    -Rodagigi luar

    -Rodagigi dalam dan pinion

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    8/19

    -Batang gigi dan pinion

    Rodagigi dengan poros berpotongan

    -Rodagigi kerucut lurus

    -Rodagigi kerucut spiral

    -Rodagigi kerucut zerol

    -Rodagigi kerucut miring

    -Rodagigi kerucut miring ganda

    -Rodagigi permukaan dengan poros berpotongan

    Rodagigi dengan poros silang

    -Rodagigi miring silang

    -Batang gigi miring silang

    -Rodagigi cacing silindris

    -Rodagigi cacing selubung ganda

    -Rodagigi cacing samping

    -Rodagigi hiperboloid

    -Rodagigi hipoid

    -Rodagigi permukaan silang

    2. Menurut arah putaran

    Menurut arah putarannya, roda gigi dapat dibedakan atas :

    Rodagigi luar ; arah putarannya berlawanan.

    Rodagigi dalam dan pinion ; arah putarannya sama

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    9/19

    Description: 22

    BAB III: PEMBAHASAN

    A. PEMBUATAN RODA GIGI

    Nama-nama bagian roda gigi lurus

    dp = pitch diameter

    da = dimeter luar

    df = diameterdasarkakigigi

    h = tinggi kepala gigi @@

    ha = adendum

    hf = dedendum

    p = circular pitch atau^-pitch gigi

    b = lebargigi

    s = tebal gigi

    Proses Pembuatan roda gigi :

    a. Dipotong (frais, sekrap, habbing)

    b. Diroll (profil gigi kecil kecil)

    c. Dituang (sebagai proses awal)

    a. Proses pengerjaan dipotong

    a. Pembentukan langsung tiap profil gigi dengan alat pisau potong berupa frais jari

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    10/19

    roda gigi, pahat sekrap pada roda gigi. Pada pelaksanaannya dibantu oleh kepalapembagi yaitu alat pemegang material roda gig yang dapat mengatur ( secara berputar) posisi material terhadap posisi pisau potong, sehingga profil gigi yang dibuat bisateratur jaraknya.

    Bentuk gigi yang bisa dibuat adalah : roda gigi lurus, roda gig payung lurus, batangbergigi.

    Description: 19Description: 20

    Description: 21

    b. Cara Generating method mempunyai prinsip pemotongan yang berbeda, karenabentuk pisau potongnya mempunyai bentuk seperti ulir.

    Pada proses pengerjaan profil gigi terbentuk secara bertahap di sekeliling bahan rodagigi. Material turut berputar kontinyu pada saat pemotongan.

    Description: 23

    Description: 24

    Pisau potong dan bahan roda gigi yang berputar bersamaan akan menghasilkanbentuk profil gig yang presisi.

    Satu macam pisau potong (pada satu modul) dapat digunakan untuk membuat segalamacam jumlah gigi (minimal z = 12)

    Proses ini hanya dapat digunakan untuk membuat spur gear (gigi lurus atau gigi miring)dan roda gigi cacing (roda gig cacing dan batang cacing).

    c. Contoh Pembuatan Roda Gigi Payung dengan mesin Frais Universal

    Mesin perkakas yang digunakan untukmembuat roda gigi payung adalah spesifik,sangat rumit dan mahal harganya karena fungsi kerja mesin itu sangat sulit.

    Pada sebuah bak roda gigi kecepatan rendah tidak dibutuhkan profil gigi yang presisi.Maka pembuatan roda gigi payung dengan mesin frais universal akan cukupmenghasilkan profil gigi yang mendekati.

    Untuk pembuatan roda gigi payung dengan mesin frais universal, tidak membutuhkantable serta perhitungan roda gigi payung yang sangat presisi.

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    11/19

    1. Ketentuan-ketentuan pembuatannya sebagai berikut

    Garis-garis addendum dan dedendum tidak bertemu pada titik pusat. Masing-masingsejajar terhadap sudut kisar 1, sehingga kedalaman profil gigi yang dihasilkan akan

    sama sepanjang gigi.

    Pada profil gigi yang presisi, semakin dekat dengan titik pusat semakin dangkalkedalaman profil giginya. Lebar gigi diambil antara 10-12

    Description: Image-141

    2. Urutan operasi

    Benda kerja yang telah selesai dibubut, dipasang dengan bantuan mandrel padakepala pembagi universal. Ikatan mandrel harus kuat dan dibantu dengan baut danmur. Untuk bentuk roda gigi payung yang khusus, dapat langsung dicekam denganchuck rahang 3. Kepala pembagi universal harus disetel miring dengan sudut kisar

    1, sehingga lebar permukaan kepala gigi sejajar terhadap meja mesin frais.

    Description: Image-142

    Langkah pengefraisan pertama

    Setelah penyetelan kedudukan pisau frais terhadap senter dan permukaan kepalagigi selesai, pengefraisan pertama dilakukan hingga profil gigi penuh padasebanyak jumlah gigi.

    Langkah pengefraisan kedua

    Karena profil roda gigi payung itu melebar, maka kepala pembagi universal harusmasih digerakkan sebagai berikut

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    12/19

    nk2 =

    Pada posisi setelah digerakkan, seandainya kemudian diamkan dengan pisau fraisroda gigi, maka hasilnya : profil gigi bagian dalam akan ikut termakan.

    Untuk menghindarii hal tersebut dibutuhkan koreksi tambahan pada meja mesinfrais arah melintang sejauh HT. Untuk mendapatkan hasil yang baik sebaiknyadiagunakan Dial Gauge pada arah melintang.

    Pada pengefraisan kedua ini hanya sebuah bidang profil saja yang terbentuk.Putaran tuas untuk pembagian jumlah gigi adalah normal.

    nk1 =

    Langkah pengefraisan ketiga

    Setelah operasi pengefraisan kedua selesai untuk semua gigi sekeliling roda,maka posisi putaran kepala pembagi harus dikembalikan pada posisi awal

    nk2 =

    Begitu pula gerak koreksi meja mesin frais pada arah melintang harusdikembalikan pada posisi nol dengan bantuan dial gauge. Untuk pengefraisanketiga, yaitu bidang profil sebelahnya dilakukan dengan cara yang sama akantetapi arah gerakannya kebalikan dari arah gerakan operasi kedua.

    b. Proses Pengerjaan diroll

    Pengerjaan ini dilakukan untuk pembuatan roda gigi dengan modul yang relative kecil.

    Profil gigi buat pada material batang yang kemudian dipotong potong menurut lebaryang diinginkan.

    c. Proses Pengerjaan dituang

    Proses ini dilakukan untuk pembutan roda gigi dengan modul dan ukuran yang cukupbesar, dimana hal ini dilakukan penghematan bahan.

    Proses pengecoran dilakukan sebagai tahap awal pembuatan profil gigi, sedangkanproses pengahalusan dilakukan dengan proses pemesinan.

    Pada pembuatan roda gigi jumlah gigi dibawah 17 buah (pada satu roda gigi) mempunyaiketentuan khusus, yaitu adanya koreksi gigi.

    Koreksi gigi ini diberikan karena pada pembutan roda gigi dengan jumlah gigi lebih kecildari 17 akan terjadi bentuk gigi yang tidak ideal ( kritis ) yaitu terjadi bentuk mengecil padaleher gigi (seperti kepala ular) pada modul agak besar, sedangkan pada modul kecil,akan terjadi daerah sempit antara jarak profil terdekat.

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    13/19

    Description: 32 Description: 33

    d. Proses pemotongan dengan cara generating method

    Description: T173_2_046i.jpg

    Proses pemotongan generating method dilakukan secara kontinyu, yaitu putaranbakalan gear bergarak secara bersamaan. Pemotongan menghasilkan profil gigi yangteratur dan lebih presisi. Bentuk profil akan mengikuti bentuk cutter yang diinginkan. Arahpemakan akan disesuaikan dengan posisi cutter yang digunakan.

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    14/19

    Contoh mesin untuk proses pemotongan generating method

    Description: 1248_400.jpg

    Gambar diatas adalah salah satu contoh mesin yang dapat melakuakan proses

    generating method. Mesin yang biasa digunakan adalah mesin semi otomatis, mesinuniversal, mesin dengan kemampuan CNC, dan lain sebagainya.

    e. Cutter hobbing yang digunakan untuk proses pemotongan

    Description: gear_hobbing.jpg

    Cutter yang digunakan akan dpilih menurut yang diinginkan, yaitu akan membentukkontur gigi yang sesuai dengan bentuk kontur cutter, proses pemotongan ini juga disebutdengan cara hobbing, sehingga cutternya juga sering dikenal dengan cutter hobbing.

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    15/19

    No Simbol Ketentuan Rumus Perhitungan

    1 M Modul ( modul pisau) M = D / Z

    2 Z Jumlah Gigi Z = D / M

    3 D Diameter Pitch D = Z . M

    4 Da Diameter Luar Da = D + 2.M

    Da = (Z + 2)M

    5 Df Diameter KakiDf = D + 2,32.M

    Df = (Z + 2,32)M

    6 Ha Adendum Ha = 1.M

    7 Hf Defenudm Hf = 1,16.M

    8 H Kedalaman alur gigi/Tinggi gigi H = 2,16.M

    9 T Jarak Pitch T = .M

    10 B Lebar Gigi B = 10.M

    11 Zv Nomor Cutter Modul yang dipilih LIHAT TABEL

    12 Nc Putaran Tuas Kepala Pembagi Nc = I / Z I = 40 : 1

    13 AJarak Poros Roda GigiBerpasangan

    A= D1+D2 /Z= (Z1+Z2)M /Z

    B. PERHITUNGAN RODA GIGI

    Standard

    Internasional Roda gigi sistem Modul dan Sistem Diametral Pitch

    Standar Roda gigi diklasifikasikan atas 2 macam :

    1. Standar Modul (M)

    2. Standar Diametral Pitch (DP)

    Standar Modul (M)

    Modul ialah jarak antara garis lingkaran diameter ptch dengan garis lingakran diameter luardalam satuan mm. Juga Modul ialah perbandingan Diameter Pitch dibagi jumlah giginya.

    Semua ukuran roda gigi sistem Modul diukurr dalam satuan Metrik(mm).

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    16/19

    CUTTER MODUL

    Cutter Nomor Untuk Pemotongan julah gigi

    1 12 gigi sampai 13 gigi

    2 14 gigi sampai 16 gigi

    3 17 gigi sampai 20 gigi

    4 21 gigi sampai 25 gigi

    5 26 gigi sampai 34 gigi

    6 35 gigi sampai 54 gigi

    7 55 gigi sampai 134 gigi

    8 135 gigi sampai dengan tak terhingga RACK

    Standar Diametral Pitch (DP)

    DP ialah jumlah gigi dalam jarak ukuran diameter pitchnya dari sebuah roda gigi.

    Semua ukuran roda gigi sistim DP diukur dalam satuan imperial(inchi).

    Hubungan antara Modul (M) dan Diametral Pitch (DP)

    M = 1 / Z D = 1 / M

    Tentunya Modul kebalikan dari DP

    Cutter Roda Gigi :

    Gear Mill ing Cutter digunakan untuk Roda Gigi di Mesin Frais.

    Ukuran-ukuran Modul(M) = 0,25mm-0,5mm-0,75mm-1mm-1,25mm-1,5mm-1,75mm-2mm-2,25mm-2,5mm-2,75mm-3mm.......4mm......6mm.......10mm...........dan seterusnya

    Ukuran ukuran DP = DP32.....DP10,DP8,DP6,DP4.......dst

    Pemilihan Nomor Cutter Modul yang sesuai :

    Cutter Modul : 1 set Cutter Modul ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai nomor 8 sbb (lihattabel) :

    Pemilihan Nomor Cutter Diametral Pitch (DP) yang sesuai :

    Tabel Pemilihan Nomor cutter untuk pemotongan Roda gigi :

    Cutter DP : 1 set cutter DP juga ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai nomor 8

    CUTTER DIAMETRAL PITCH

    8 12 gigi sampai 13 gigi

    7 14 gigi sampai 16 gigi

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    17/19

    6 17 gigi sampai 20 gigi

    5 21 gigi sampai 25 gigi

    4 26 gigi sampai 34 gigi

    3 35 gigi sampai 54 gigi

    2 55 gigi sampai 134 gigi

    1 135gi sampai dengan tak terhingga RACK

    C. KEUNTUNGAN PENGGUNAAN RODA GIGI

    penggunaan roda gigi sangat luas pada konstruksi mekanik yang memerlukan gerak. Selain

    itu juga ada beberapa pertimbangan menguntungkan pada penggunaan roda gigi,diantaranya:

    1. Jarak antara sumbu relatip lebih kecil, sehingga memungkinkan suatu sistim rangkaianroda gigi dikonstruksikan ringkas namun berkemampuan maksimum dalam pengaturanpentransmisian.

    2. Jumlah putaran yang di pindahkan penuh, tidak berkurang antara penggerak denganyang digerakan, oleh karena iiu dapat digunakan sebagai altematif padapengkonstruksian yang presisi, seperu jam tangan.

    3. Kemampuan pemindahan daya cukup besar, sehingga dengan penentuan ukuran danbahan roda gigi yang tepat, mampu menerima beban besar.

    4. Dengan sistim pelumasan yang baik, sistim transmisi roda gigi mampu untuk putarantinggi, seperti pada kendaraan.

    5. Dengan konstruksi khusus dapat digunakan untuk memindah fluida, sebagai pomparoda gigi.

    BAB IV: PENUTUP

    A. KESIMPULAN

    Roda gigi adalah komponen mekanik memiliki peran yang sangat vital, yaitu mentransmisikandaya ke seluruh elemen mesin yang diperlukan dengan cara mengubah gerak lurus menjadigerak putar maupun sebaliknya. Proses pembuatan gir juga cukup rumit serta memiliki profilyang berbeda-beda satu dengan yang lainnya berdasarkan fungsi yang diinginkan. Oleh karenaitu pembuatannya memerlukan ketelitian yang sangat tinggi untuk menghasilkan performa yangmaksimal.

    B. SARAN

  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    18/19

    Bagi mahasiswa teknik khususnya penulis harus lebih dalam lagi mendalami ilmu tentang rodagigi serta proses pembuatannya. Karena ini sangat diperlukan dalam bidang pekerjaan teknikkhususnya pada pabrik manufaktur atau untuk kehidupan sehari-hari. Dengan adanya sistempembelajaran seperti ini, diharapkan mahasiswa teknik dan khususnya penulis mampumemahami tentang permesinan roda gigi secara menyeluruh dan mendetail serta mampumengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.

    DAFTAR PUSTAKA

    http://id.wikipedia.org/wiki/Roda_gigi

    http://tarna-sukalila.heck.in/klasifikasi-roda-gigi-gear-pemesinan.xhtml

    http://ada-tugas.blogspot.com/2012/11/teori-dasar-roda-gigi.html

    http://uhieb0dtmr05vckejicrnlmec3zvsgkaaa.blogspot.com/2013/03/contoh-laporan-pratikum-proses-produksi.html

    http://aantekuk28.blogspot.com/2013/05/roda-gigi.html

    http://aantekuk28.blogspot.com/2013/05/roda-gigi.htmlhttp://uhieb0dtmr05vckejicrnlmec3zvsgkaaa.blogspot.com/2013/03/contoh-laporan-pratikum-proses-produksi.htmlhttp://ada-tugas.blogspot.com/2012/11/teori-dasar-roda-gigi.htmlhttp://tarna-sukalila.heck.in/klasifikasi-roda-gigi-gear-pemesinan.xhtmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Roda_gigi
  • 7/22/2019 permesinan roda gigi

    19/19