Roni Setiawan
RODA GIGI
Oleh: Roni Setiawan (08518241014)PRODI P.T. MEKATRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI TOGYAKARTA
2010/2011
PRODI P.T. MEKATRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
PENDAHULUAN
Mekatronika adalah salah satu cabang ilmu yang mempelajari tentang robot. Struktur robot tidak pernah terlepas dari konstruksi mekanik, dan kendali elektronis. Jika kita mendesain suatu mekanik yang bergerak, semisal adalah robot, hal penting yang tidak bisa kita tinggalkan adalah konstruksi dan transmisi gerakan, serta perhitungan torsi untuk menggerakkan roda maupun sendi. Roda gigi atau gear memungkinkan kita untuk merubah kecepatan putaran dan torsi untuk menyesuaikan motor dengan kondisi bebannya. Roda gigi adalah alat yang mentransmisikan daya dengan menggunakan dua buah roda berbentuk silinder atau kerucut dimana terdapat gigi yang saling bersinggungan pada kelilingnya salah satu diputar maka yang lain akan ikut berputar pula. Roda gigi juga memungkinkan kita untuk mentransmisikan daya motor dari tangkai (shaft) satu ke yang lain. Konsepnya sebenarnya bukan hal yang baru. Orang bangsa Yunani kuno sudah menggunakan roda gigi terbuat dari kayu untuk mentransmisikan daya dari kincir air ke mesin penggiling. Di zaman sekarang ini, roda gigi terbuat dari potongan metal atau plastik yang presisi sehingga transmisi daya lebih efisien.
A. Teori Roda Gigi
Rodagigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait. Roda gigi sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu rodagigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, 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 rodagigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.
Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara dua poros. Di samping itu terdapat pula rodagigi yang perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi. Ada pula rodagigi dengan putaran yang terputus-putus. Dalam teori, rodagigi pada umumnya dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidak mengalami perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.
B. Klasifikasi Roda Gigi
Roda gigi di klasifikasikan menurut letak poros, arah putaran, dan bentuk jalur gigi.
1. Menurut letak poros maka rodagigi diklasifikasikan seperti tabel berikut :
a. Roda gigi dengan poros sejajar, contoh:
Roda gigi lurus, roda gigi miring, roda gigi miring ganda, roda gigi luar, roda gigi dalam dan pinyon, batng gigi dan pinyon
b. Roda gigi dengan poros berpotongan, contoh:
Roda gigi kerucut lurus, roda gigi kerucut miring, roda gigi kerucut spiral
c. Roda gigi dengan poros silang, contoh:
Batang gigi miring silang, roda gigi miring silang, roda gigi cacing, roda gigi hyperboloid, roda gigi hypoid
2. Menurut arah putaranya, roda gigi diklasifikasikan seperti tabel berikut :
a. Arah putaran berlawanan, contohnya pada roda gigi luar
b. Arah putaranya sama, contohnya pada roda gigi dalam dan pinyon 3. Menurut bentuk jalur gigi, rodagigi diklasifikasikan seperti tabel
berikut :
a. Roda gigi lurus
Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar. Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini
paling mudah dalam proses pengerjaannya sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial.Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :
Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm Kecepatan keliling < 200 m/s
Rasio kecepatan yang digunakan o Untuk 1 tingkat ( i ) < 8 o Untuk 2 tingkat ( i ) < 45 o Untuk 3 tingkat ( i ) < 200
( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan yang digerakkan
Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% -99% tergantung desain dan ukuran.
Jenis-jenis rodagigi lurus antara lain :
Rodagigi lurus luar (external gearing), pasangan rodagig lurus ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan.
Rodagigi lurus dalam (internal gearing), dipakai jika diinginkan alat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar.
Rodagigi Rack dan Pinyon, berupa pasangan antara batang gigi dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk merubah gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya.
Rodagigi permukaan, memiliki dua sumbu saling berpotongan dengan sudut sebesar 90°.
b. Roda gigi miring (helix)
Roda gigi miring mempunyai jalur gigi yang membentuk ulir pada jarak bagi. Jumlah pasangan gigi yang saling membuat kontak serentak lebih besar dari pada roda gigi lurus, sehingga pemindahan
momen atau putaran melalui gigi-gigi tersebut dapat berlangsung dengan halus. Sifat ini sangat baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan beban besar. Namun roda gigi miring memerlukan bantalan aksial dan kotak roda gigi yang lebih kokoh, karena jalur gigi yang berbentuk ulir tersebut menimbulkan gaya reaksi yang sejajar dengan poros. Ciri-ciri rodagigi miring adalah :
Arah gigi membentuk sudut terhadap sumbu poros. Distribusi beban sepanjang garis kontak tidak uniform.
Kemampuan pembebanan lebih besar dari pada rodagigi lurus. Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan bantalan
aksial dan rodagigi yang kokoh. Jenis-jenis rodagigi miring antara lain :
Rodagigi miring biasa Rodagigi miring silang Rodagigi miring ganda Rodagigi ganda bersambung c. Roda gigi kerucut lurus
Dalam roda gigi kerucut bidang jarak bagi merupakan bidang kerucut yang puncaknya terletak di titik potong sumbu poros. Roda gigi kerucut lurus dengan gigi lurus, adalah yang paling mudah dibuat dan paling sering dipakai. Tetapi roda gigi ini sangat berisik karena perbandingan kontaknya yang kecil. Juga konstruksinya tidak memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujung poros-porosnya.
Jenis roda gigi kerucut : Rodagigi kerucut lurus Rodagigi kerucut miring Rodagigi kerucut spiral Rodagigi kerucut hypoid
d. Roda gigi Ciri
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 9
Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk me putaran dari
Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150. Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena
beberapa gigi (biasanya 2 sampai 4).
Gbr. Macam Roda Gigi
Roda gigi cacing
Ciri-ciri rodagigi cacing adalah:
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 9
Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk me putaran dari roda cacing ke cacing (mengunci sendiri). Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150. Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena beberapa gigi (biasanya 2 sampai 4).
Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a, biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 90°.
Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).
Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.
C. Bagian-Bagian Roda Gigi
Nama-nama bagian utama roda gigi terdapat dalam dibawah ini. Ukuran roda gigi dinyatakan dengan diameter lingkaran jarak bagi (diameter lingkaran pitch), yaitu lingkaran khayal yang menggelinding tanpa slip. Sedangkan ukuran gigi dinyatakan dengan jarak bagi lingkaran, yaitu jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang berdekatan.
1. Lingkaran pitch (pitch circle), Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak antara gigi dan lain-lain. 2. Pinyon, Rodagigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi. 3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter), Merupakan diameter
dari lingkaran pitch.
5. Jarak bagi lingkar (circular pitch)
Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi, secara formula dapat ditulis :
Keterangan :
d : diameter tusuk (diameter lingkaran pitch) t : Jarak bagi lingkar
6. Modul (module), merupakan perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah gigi.
Keterangan :
m : modul roda gigi
Dp : Jumlah gigi perinchi diameter
7. Adendum (kepala gigi)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran pitch
diukur dalam arah radial.
8. Dedendum (kaki gigi), Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah radial.
9. Working Depth, Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak dikurangi dengan jarak poros.
10. Clearance Circle, Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang berpasangan.
11. Pitch point, Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang rodagigi yang berkontak.
12. Operating pitch circle, lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang rodagigi yang berkontak dan jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.
13. Addendum circle (Lingkaran kepala gigi), lingkaran yang membatasi gigi.
14. Dedendum circle (Lingkaran kaki gigi), lingkaran yang membatasi kaki
gigi.
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), Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch. 19. Lebar ruang (tooth space), Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang
lingkaran pitch
20. Sisi kepala (face of tooth), Permukaan gigi diatas lingkaran pitch 21. Sisi kaki (flank of tooth), Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch. 22. Puncak kepala (top land), Permukaan di puncak gigi
23. Lebar gigi (face width), Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya
D. Perbandingan Putaran dan Perbandingan Roda Gigi
Jika putaran roda gigi yang berpasangan dinyatakan dengan n1 (rpm)
pada poros penggerak dan n1 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter
lingkaran jarak bagi d1 dan d2 (mm), dan jumlah gigi z1 dan z2, maka
perbandingan perputaran u adalah :
Harga i adalah perbandigan transmisi, yaitu perbandingan antara jumlah roda gigi dengan pinyon. Sedangkan untuk jarak sumbu poros a antar rodagigi yang berhubungan dapat dirumuskan:
Persamaan lain dalam roda gigi adalah sebagai berikut: Diameter lingkaran jarak bagi :
Diameter lingkaran kepala : Diameter lingkaran dasar : Jarak bagi :
Jarak bagi normal Tinggi gigi :
Keterangan :
dO : diameter tusuk (diameter lingkaran
rO : panjang jari
z : Jumlah gigi m : modul roda gigi a : jarak sumbu poros dK : diameter
rK : panjang jari
dg : diameter lingkaran das
H : tinggi gigi
ck : kelonggaran puncak
tO : jarak bagi
te : jarak bagi normal
E. Kapasitas Beban Roda Gigi 1. Perhitungan Lenturan
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0. dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenak perpotongan A antara garis tekanan d
puncak gigi seperti dalam gambar
Jika tekanan normal pada permukaan gigi dinyatakan d gaya Fkt (tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensia
adalah:
Sedangkan g jarak bagi adalah Jarak bagi normal :
: diameter tusuk (diameter lingkaran pitch) panjang jari-jari lingkaran jarak bagi : Jumlah gigi
: modul roda gigi jarak sumbu poros : diameter lingkaran kepala
panjang jari-jari lingkaran kepala diameter lingkaran dasar
: tinggi gigi
: kelonggaran puncak : jarak bagi
: jarak bagi normal
Kapasitas Beban Roda Gigi Perhitungan Lenturan
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0. dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenak
perpotongan A antara garis tekanan dan garis hubung pusat roda gigi puncak gigi seperti dalam gambar:
ika tekanan normal pada permukaan gigi dinyatakan d (tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensia
aya Ft yang bekerja dalam arah putaran roda gigi pada titik jarak bagi adalah:
Besarnya perbandingan kontak adalah 1,0. Perhitungan dilakukan dengan anggapan bahwa beban penuh dikenakan pada titik an garis hubung pusat roda gigi pada
engan Fn, maka (tegak lurus OA) dalam arah keliling atau tangensial pada titik A
Jika diameter jarak bagi adalah d
pada lingkaran jarak bagi roda gigi yang mempunyai adalah:
Hubungan antara daya yang ditransmisikan P(kW), gay dan kecepatan
Dalam
pasangan yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua me pasang, timbul gaya yang lebih besar. Karena dalam
satu pasang gigi saja yang
pembebanan yang diperhitungkan pada gigi menjadi le keadaan sebenarnya. Dalam gambar dibawah,
yang akan
didekati dengan bentuk
B dan C yang merupakan titik singgun
kaki gigi. Dengan demikian maka gigi tersebut sebagai balok yang mempunyai kekuatan seragam.
Jika b(mm) tegangan lentur
penampangnya adalah b x h), denga puncak balok, dapat ditulis sebagai
Ft Fkt dimana Ft adalah gaya tangensial. Jika diameter jarak bagi adalah db1 (mm) maka kecepatan keliling v(m/s)
pada lingkaran jarak bagi roda gigi yang mempunyai
Hubungan antara daya yang ditransmisikan P(kW), gaya tangensia Ft(kg), dan kecepatan keliling v(m/s) adalah:
Dalam keadaan sebenarnya, pada waktu terjadi peralihan jumlah yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua me
pasang, timbul gaya yang lebih besar. Karena dalam perhitungan h satu pasang gigi saja yang dianggap meneruskan momen, maka pembebanan yang diperhitungkan pada gigi menjadi lebih berat dari keadaan sebenarnya. Dalam gambar dibawah, bentuk penampang gigi
dipakai sebagai dasar perhitungan kekuatan
didekati dengan bentuk parabola dengan puncak dititik A dan dasar di B dan C yang merupakan titik singgung antara parabola
kaki gigi. Dengan demikian maka gigi tersebut dapat dipandang sebagai balok yang mempunyai kekuatan seragam.
Jika b(mm) lebar sisi, BC = h(mm), dan AE= l
tegangan lentur b (kg/mm2) pada titik B dan C (dimana ukuran
penampangnya adalah b x h), dengan beban gaya tangensial Ft pada puncak balok, dapat ditulis sebagai :
Fkt dimana Ft adalah gaya tangensial. (mm) maka kecepatan keliling v(m/s)
putaran n1(rpm)
a tangensia Ft(kg),
rjadi peralihan jumlah yang terkait dari satu menjadi dua atau dari dua menjadi satu perhitungan hanya dianggap meneruskan momen, maka bih berat dari pada uk penampang gigi
kekuatan lenturnya, A dan dasar di parabola dengan profil dapat dipandang
h(mm), dan AE= l (mm), maka C (dimana ukuran beban gaya tangensial Ft pada
Besarnya h2/6l ditentukan dari ukuran dan bentuk gigi. Besaran ini mempunyai dimsensi panjang. Jika dinyatakan dengan perkalian antar Y dan modul m maka :
Persamaan tersebut disebut “persamaan Lewis”, dan Y dinamakan factor bentuk gigi. Tabel tegangan lentur yang diijinkan pada rodagigi:
2. Perhitungan Beban Permukaan
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu b mengalami keausan dengan cepat. Selain itu, permuka mengalami kerusakan karena keletihan oleh beban
demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan kapasitas pembebanan permukaan, harus dibatasi.
Permukaan gigi d melakukan kontak kontak melalui K
tekanan yang timbul sama dengan tekanan antara berjari-jari I1K
I2M2, besarnya t
Hertz”, dapat diny
Di sini disebut “jari
Perhitungan Beban Permukaan
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu b
mengalami keausan dengan cepat. Selain itu, permukaan gigi juga akan mengalami kerusakan karena keletihan oleh beban berulang. Dengan demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan
kapasitas pembebanan permukaan, harus dibatasi.
Permukaan gigi dari roda gigi lurus dan roda gigi miring saling melakukan kontak garis lurus. Dalam gambar diatas, terdapat
kontak melalui K1 dan M2 dan tegak lurus bidang gambar. Besarnya
tekanan yang timbul sama dengan tekanan antara dua silinder yang K1 dan I2K2 atau antara dua silinder dengan jari
, besarnya tekanan yang timbul H (kg/mm2), yang disebut “tegangan
Hertz”, dapat dinyatakan dengan rumus berikut ini:
disebut “jari-jari lengkungan relatip”. Untuk gigi dalam
Jika tekanan antara sesama permukaan gigi terlalu besar, gigi akan an gigi juga akan berulang. Dengan demikian maka tekanan yang dikenakan pada permukaan gigi, atau
ri roda gigi lurus dan roda gigi miring saling , terdapat dua garis lurus bidang gambar. Besarnya
dua silinder yang atau antara dua silinder dengan jari-jari I1M2 dan
disebut “tegangan
Seperti halnya pada perhitungan tegangan lentur, disini perbandingan kontak juga dianggap sama dengan 1,0 dan tegangan Hertz dihitung hanya pada titik jarak bagi saja. Untuk roda gigi standar (roda gigi luar) dengan sudut tekanan 0, 1=(z1m/2)sin 0 dan 2=(z2m/2)sin 0,
sehingga:
Keterangan :
H : tekanan (kg/mm2)
b : lebar sisi (mm)
kH : factor tegangan kontak
: sudut tekanan
F. Roda Gigi Kerucut
1. Profil Roda Gigi Kerucut
Sepasang roda gigi kerucut yang saling berkait dapat diwakili oleh dua bidang kerucut dengan titik puncak yang berimpit dan saling menggelinding tanpa slip. Kedua bidang kerucut ini disebut kerucut jarak bagi. Besarnya sudut puncak kerucut tersebut merupakan ukuran bagi putaran masing-masing porosnya. Roda gigi kerucut yang alur giginya lurus dan menuju ke puncak kerucut dinamakan roda gigi kerucut lurus. Berikut adalah gambar bagian-bagian roda gigi kerucut:
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan 90º. Bentuk khusus dari roda gigi kerucut dapat ber
yang mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, sep dalam gambar
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan
90º. Bentuk khusus dari roda gigi kerucut dapat berupa roda gigi miter mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, sep
dalam gambar:
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan dengan sudut upa roda gigi miter mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 45º, seperti terlihat
Persamaan dalam roda gigi kerucut: Keterangan :
d : diameter lingkaran jarak bagi R : panjang sisi kerucut jarak bagi
: sudut kerucut jarak bagi z : jumlah roda gigi sebenarnya zV : jumlah roda gigi khayal
i : perbandingan putaran : sudut poros
2. Proporsi Roda Gigi Kerucut Diameter lingkaran jarak bagi :
d1 = mz1
d2 = mz2
Sisi kerucut:
R = d1/(2 sin 1) = d2/(2 sin 2)
Jika ck 0,188m adalah kelonggaran puncak, maka untuk pinyon (roda
gigi kecil):
Tinggi kepala
Tinggi kaki
Sudut kepala k1 = tan-1 (hk1/R)
Demikian pula dalam hal roda gigi besar : Tinggi kepala hk2 = (1 – x1)m
Tinggi kaki hf2 = (1 + x1)m +ck
Tinggi gigi: H = 2m + ck
Sudut kerucut kepala k1 = 1 + k1, k1 = 2 + k2
Sudut kerucut kaki f1 = 1- f1, f2 = 2 + f2
Besarnya masing-masing diameter lingkaran kepala : dk1 = d1 + 2hk1 cos 1
dk2 = d2 + 2hk2 cos 2
Besarnya masing – masing diameter lingkaran kaki : X1 = (d2/2) + hk1 sin 1
X2 = (d1/2) + hk2 sin 2
Jika sudut tekanan adalah 0, dan kelonggaran belakang dianggap nol,
maka tebal gigi (tebal lingkar) adalah : s1 = (0,5 + 2x1 tan 0)m
s2 = (0,5 - 2x1 tan 0)m
s1 + s2 = m
Lebar sisi gigi b sebaiknya diambil tidak lebih dari 1/3 sisi kerucut, atau kurang dari 10 kali modul pada ujung luar. Pada pasangan roda gigi kerucut hampir tidak pernah dijumpai pemakaian bantalan pada ke dua ujung poros pinyon maupun roda gigi besar. Biasanya hanya salah satu saja yang memakai bantalan pada kedua ujung poros, atau kedua-duanya memakai bantalan pada satu ujung saja. Dengan demikian beban pada permukaan gigi tidak dapat dibuat merata karena lenturan pada poros atau gigi. Karena itu pemilihan lebar sisi perlu diusahakan sekecil mungkin. Untuk menentukan lebar sisi, mula – mula dihitung kekuatannya terhadap beban lentur. Beban lentur yang diizinkan dibagi dengan lebar sisi Fb (kg/mm), untuk gigi dengan penampang yang merupakan harga rata – rata dari penampang ujung luar dan ujung dalam, adalah :
F’b1 = a1mKvJ1/(K0KsKm)
F’b2 = a2mKvJ2/(K0KsKm)
G. Roda Gigi Cacing
Pasangan roda gigi
ulir luar dan sebuah roda cacing yang berkait sangat menonjol pada roda gigi cacing adalah kerjan tanpa bunyi, se
Perbandingan reduksi dapat dibuat sampai 1:
transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putar cacing. Hal semacam
ini disebut mengunci
akan dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi c efisiensinya yang rendah, terutama jika sudut kisa
Antara cacing dan rodanya terjadi gesekan besar seh banyak panas. Itulah sebabn
sering dibatasi oleh jumlah
cacing sering mempergunakan cacing dari baja padua kulit dan roda cacing dari perunggu. Permukaan gig
Cacing
sangan roda gigi cacing terdiri atas sebuah cacing yang mempunyai ulir luar dan sebuah roda cacing yang berkait dengan cacing. Cir
sangat menonjol pada roda gigi cacing adalah kerjanya yang halus dan hamp serta kemungkinan perbandingan transmis yang
reduksi dapat dibuat sampai 1:100. namun, pada umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putaran, dari roda cacing ke cacing. Hal semacam
ini disebut mengunci sendiri, karena putaran yang berbalik dari roda cacing dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi c
efisiensinya yang rendah, terutama jika sudut kisarnya kecil.
Antara cacing dan rodanya terjadi gesekan besar sehingga menimbulkan panas. Itulah sebabnya mengapa kapasitas transmisi roda
sering dibatasi oleh jumlah panas yang timbul. Dalam praktek, roda gigi cacing sering mempergunakan cacing dari baja paduan dengan pengerasan kulit dan roda cacing dari perunggu. Permukaan gigi harus dif
sebuah cacing yang mempunyai cacing. Ciri yang ya yang halus dan hampir transmis yang besar. 100. namun, pada umumnya arah an, dari roda cacing ke
rbalik dari roda cacing dihentikan oleh cacing. Kekurangan dari roda gigi cacing adalah
ingga menimbulkan ya mengapa kapasitas transmisi roda gigi cacing panas yang timbul. Dalam praktek, roda gigi
n dengan pengerasan i harus difinis dengan
baik, dan pelumasan harus sesuai serta dijaga kelangsungannya. Konstruksi rumah dan poros serta pemasangannya harus kokoh untuk menghindari lenturan dan pergeseran aksial poros cacing.
Adapun bentuk profil dari roda ggi cacing adalah:
1. N-worm atau A-worm, Gigi cacing yang punya profil trapozoidal dalam bagian normal dan bagian aksial, diproduksi dengan menggunakan mesin bubut dengan pahat yang berbentuk trapesium, serta tanpa proses penggerindaan.
2. E-worm, Gigi cacing yang menunjukkan involut pada gigi miring dengan antara 87° sampai dengan 45o .
3. K-worm, Gigi cacing yang dipakai untuk perkakas pahat mempunyai bentuk trapezoidal, menunjukkan dua kerucut.
4. H-worm, Gigi cacing dipakai untuk perkakas pahat yang berbentuk cembung.
Tipe-tipe dari penggerak rodagigi cacing antara lain : 1. Cylindrical worm gear dengan pasangan gigi globoid 2. Globoid worm gear dipasangkan dengan rodagigi lurus 3. Globoid worm drive dipasangkan dengan rodagigi globoid
4. Rodagigi cacing kerucut dipasangkan dengan rodagigi kerucut globoid yang dinamai dengan rodagigi spiroid
Persamaan-persamaan dalam rodagigi cacing adalah: i = z2 / z1
ms = mn / cos ,
d1 = z1mn / sin , d2 = msz2
a = (d1 + d2)/2 hk = mn, hf = 1,157mn, c = 0,157 mn, H = 2,157mn dk1 = d1 + 2hk, dr1 = d1 – 2hf Dt = d2 + 2hk, dr2 = d1 – 2hf B = 0,577dk1, atau b = 2,38 ( mn/cos ) + 1,35 Be = dk1sin (ø/2) Rt = d1/2-hk Keterangan :
i : perbandigan transmisi mn : modul normal
ms : modul aksial : sudut kisar
a : jarak sumbu poros z : jumlah gigi
d : diameter lingkaran jarak bagi hk : tinggi kepala gigi hf : tinggi kaki gigi H : tinggi roda gigi Ø : sudut lengkung gigi cacing B : lebar gigi cacing
H. Rangkaian Roda Gigi
1. Roda Gigi Dengan Poros Tetap
Rangkaian roda gigi adalah susunan beberapa roda gigi bertingkat antara poros penggerak dan poros yang digerakkan yang dipergunakan untuk mendapatkan putaran yang diperlukan. Jika semua poros roda gigi dari rangkaian tersebut tetap (tidak berputar) maka dinamakan rangkaian dengan poros tetap, rangkaian ini merupakan jenis yang paling banyak dipakai. Jika dua buah roda gigi luar saling berpasangan, maka masing-masing roda gigi akan berputar dalam arah yang berlawanan, sedang pada pasangan yang terdiri atas roda gigi luar dan roda gigi dalam, arah putarannya akan sama.
Rangkaian jenis ini mempunyai keuntungan dibandingkan dengan yang lain karena bantalan-bantalannya terpasang dengan kokoh sehingga getaran lebih kecil. Dengan demikian kerusakan akibat dari kelelahan dapat dihindari. Namun, rangkaian semacam ini kurang ringkas dan memakan ruangan lebih besar dibandingkan dengan yang berjenis planiter, apalagi jika perbandingan reduksinya besar.
2. Roda Gigi Planiter
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berp roda gigi planiter
perbandingan reduksi
rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros inp dengan sumbu poros outputnya. Tetapi sebaliknya, k sukar untuk memperoleh kaitan roda gigi yang baik s yang merata pada permukaan gigi, karena ada banta pada pembawa yang berputar. Hal ini menimbulka Perlu diperhatikan pula bahwa efisiens
gabungan roda gigi dasar dapat menjadi sangat renda planiter adalah :
Roda Gigi Planiter
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berp
planiter. Roda gigi planiter mempunyai keuntungan berupa perbandingan reduksi yang besar, lebih ringkas dibandingkan dengan rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros inp
dengan sumbu poros outputnya. Tetapi sebaliknya, kadang
sukar untuk memperoleh kaitan roda gigi yang baik serta pembebanan yang merata pada permukaan gigi, karena ada bantalan yang dipasang pada pembawa yang berputar. Hal ini menimbulkan getaran dan suara.
diperhatikan pula bahwa efisiensi roda gigi planiter dengan gabungan roda gigi dasar dapat menjadi sangat rendah. Contoh roda gigi planiter adalah :
Jenis rangkaian roda gigi yang mempunyai poros berputar adalah mempunyai keuntungan berupa ang besar, lebih ringkas dibandingkan dengan rangkaian roda gigi yang lain, dan sumbu poros input yang segaris
adang-kadang sangat erta pembebanan lan yang dipasang n getaran dan suara. i roda gigi planiter dengan
Cara kerjanya adalah jika poros input memutar roda gigi A, roda gigi planit B akan menggelinding pada roda gigi matahari C sehingga lengan H akan memutarkan poros output. Dalam arah transmisi seperti itu putaran poros output akan lebih rendah dari pada putaran poros input. Pada rangkaian jenis planiter, arah transmisi juga dapat dibalik untuk memperoleh putaran output yang lebih tinggi dari pada putaran input.
Perbandingan putaran antara poros input A dan poros output H dengan roda gigi C yang diam, dapat dinyatakan dengan lambang iCAH ,
DAFTAR PUSTAKA
Chan, Yefri . Teori Roda Gigi. Universitas Darma Persada
G. Niemann. H. Winter. Elemen Mesin jilid II. Erlangga. Jakarta. 1990
Ir. Syamsir A. Muin. Dasar - Dasar Perancangan Perkakas Dan Mesin - Mesin Perkakas Edisi I. Jakarta. 1989
J. Stok. Elemen Mesin Jilid . Pradya Paramita. Jakarta. 1990
Rochim, Taufik. Teori Dan Teknologi Proses Permesinan. Departemen Mesin ITB. Bandung. 1993
Sularso, Kiyokatsu, Suga. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradya Paramita. Jakarta. 1987.
http://books.google.com/?id=wUJVAAAAMAAJ .
http://elib.unikom.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jiptumm-gdl-s1-2002-muhaimi-8693-roda_gigi
