Transmisi Daya (Power Transmission) adalah upaya untuk menyalurkan/memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel,bensin,turbin gas, motor listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa, kompresor, mesin produksi dll).
Roda gigi adalah salah satu bentuk sistem transmisi yang mempunyai fungsi mentransmisikan gaya, membalikkan putaran, mereduksi atau menaikkan putaran/kecepatan.
Kelebihan Roda Gigi
▷ Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar.
▷ Sistem yang kompak (praktis) 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.
Buat yang ingin Handbook Teknik Mesin Disini
Buat yang ingin Handbook Teknik Mesin Disini
Secara umum Roda gigi diklasifikasikan menjadi tiga berdasarkan :
❑ Letak porosnya
❑ Menurut arah putarannya
❑ Menurut bentuk giginya
Berdasarkan letak porosnya :
❑ Poros saling sejajar satu sama lain
❑ Poros saling memotong
❑ Poros saling menyilang
Berdasarkan arah putarannya :
❑ Roda Gigi Luar (External Gearing) Arah putarannya berlawanan
❑ Roda Gigi Dalam (Internal Gearing) Arah Putarannya searah/sama
Berdasarkan bentuk giginya :
❑ Roda Gigi Lurus ( Spur Gear)
❑ Roda Gigi Miring ( Helix Gear)
❑ Roda Gigi Kerucut dan Bersudut (Miter gear and Bevel Gear )
❑ Roda Gigi Cacing ( Worm Gear)
RODA GIGI LURUS (SPUR GEAR) adalah roda gigi yang memiliki bentuk konstruksi yang sederhana seperti silindris, dengan gigi sekelilingnya, bentuknya lurus dan sejajar dengan poros sumbunya (lubang). Pada umumnya roda gigi ini digunakan untuk mentransmisikan daya atau putaran antara dua poros yang posisinya sejajar atau paralel.
Ciri-ciri roda gigi lurus :
❑ Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp
❑ Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm
❑ Kecepatan keliling < 200 m/s
❑ Rasio kecepatan yang digunakan
- Untuk 1 tingkat ( i ) < 8
- Untuk 2 tingkat ( i ) < 45
- Untuk 3 tingkat ( i ) < 200
( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan yang digerakkan
❑ Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung disain dan ukuran.
RODA GIGI MIRING (HELICAL GEAR) adalah Adalah roda gigi yang pada dasarnya sama dengan roda gigi lurus, perbedaannya terletak pada roda giginya yang miring membentuk sudut terhadap sumbu (lubang).
Umumnya gigi pada roda gigi miring ini terbagi menjadi 2, yaitu miring kiri dan miring kanan.
Arah berlawanan dipakai untuk poros paralel, arah yang sama dipakai untuk poros tegak lurus. Suara lebih tenang dibanding roda gigi lurus, namun vibrasi aksialnya lebih tinggi.
Jenis-jenis roda gigi miring :
❑ Roda gigi miring biasa (Helical Gear)
❑ Roda gigi miring silang (Crossed-Helical Gear)
❑ Roda gigi miring berganda (Double Helical Gear)
❑ Roda gigi ganda bersambung (Herringbone Gear)
Ciri-ciri roda gigi miring :
❑ Arah gigi membentuk sudut terhadap sumbu poros.
❑ Distribusi beban sepanjang garis kontak tidak uniform.
❑ Kemampuan pembebanan lebih besar dari pada roda gigi lurus.
❑ Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan bantalan aksial dan rodagigi yang kokoh.
RODA GIGI KERUCUT (MITER GEAR) adalah roda gigi yang berbentuk seperti kerucut, dan identik dengan bevel, namun jumlah kedua gigi sama, sehingga rasionya selalu 1:1. Roda gigi ini tidak dipakai sebagai perubah kecepatan.
RODA GIGI BERSUDUT (BEVEL GEAR) adalah roda gigi yang yang berbentuk seperti kerucut dan digunakan untuk mentrasnmisikan daya antara dua poros yang saling berpotongan.
❑ Roda gigi kerucut lurus
❑ Roda gigi kerucut miring
❑ Roda gigi kerucut spiral
❑ Roda gigi kerucut hypoid
RODA GIGI CACING (WORM GEAR) adalah Adalah roda gigi yang memiliki konstruksi yang hampir sama dengan spur gear (roda gigi lurus) dengan Perbedaan pada bagian lebar roda terdapat kelengkungan (radius) yang besarnya sama dengan radius ulir cacing.
Jenis-jenis roda gigi cacing (Worm Gear):
❑ Roda gigi cacing silindris
❑ Roda gigi cacing globoid
Ciri-ciri roda gigi cacing (worm gear)
❑ Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a, biasanya sudut yang dibentuk kedua sumbu sebesar 90°.
❑ Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.
❑ Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putaran dari roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).
❑ Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.
❑ Rodagigi cacing efisiensinya sangat rendah, terutama jika sudut kisarnya kecil
Kerjasama Roda Gigi
1. Sumbu rodagigi sejajar/paralel:
Dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atau spherical
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, 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.
Syarat dua roda gigi bekerja-sama:
Beberapa hal yang cukup penting pada kerjasama roda gigi, 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 adalah salah satu dimensi khusus roda gigi)
3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpindahan daya antar gigi)
• Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi .Bilangan modul biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil. (Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam arti yang sesungguhnya dalam satuan mm )
• Sudut tekanan adalah sudut yang dibentuk antara garis singgung dua roda gigi dan garis perpindahan gaya antar dua gigi yang bekerja sama.
Sudut tekanan (a ) sudut yang dibentuk dari garis horisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi. Sudut tekanan sudah di standarkan yaitu : a = 20 0 .
Akibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yang dipindahkan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigi yang digerakkan (wheel), akan diuraikan menjadi dua gaya yang saling tegak lurus (vektor gaya), gaya yang sejajar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedang gaya yang tegak lurus garis singgung ( menuju titik pusat roda gigi) disebut gaya radial.
• 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).
Modul & Pressure Angle
Istilah-Istilah Dalam Roda Gigi
1. Jumlah gigi (Z) ;
►Banyaknya gigi di sekeliling silinder gigi.
2. Modul (M);
► Besaran yang menentukan bentuk dan ukuran roda gigi
M = t / (pi)
T = jarak bagi gigi (pitch)
M = ditulis tanpa satuan ( diartikan dalam: mm)
3. Tinggi gigi (H)
ha = tinggi kepala gigi (ha = M)
hd = Tinggi kaki gigi (hd = 1,1 s/d 1,3 M)
H = ha + hd
4. Diameter lingkaran singgung (Diameter Pitch cyrcle =Dp)
►Diameter lingkaran gigi yang selalu bersinggungan dengan diameter lingkaran gigi pasangannya
Dp = M . Z
5. Garis tengah lingkaran luar/kepala (Diameter Adendum cyrcle=Da)
► Garis tengah lingkaran gigi bagian luar
Da = Dp + 2 Ha
6 Garis tengah lingkaran dalam (Diameter Dedendum cyrcle=Dd)
► Garis tengah lingkaran gigi bagian dalam
Dd = Dp – 2hd
7. Garis singgung persekutuan dalam
► Garis yang melalui titik singgung kedua lingkaran singgung roda gigi berpasangan.
8. Sudut tekan (ά)
► sudut yang terletak diantara garis singgung persekutuan dalam dengan garis tekan
9. Garis tekan
► garis yang melalui titik singgung pesekutuan dalam dan membuat sudut tertentu terhadap garis singgung persekutuan dalam
10. Cyrcular pitch (Cp = t)
►panjang busur lingkaran jarak antara untuk profil gigi yang berdekatan dari sebuah roda gigi
11. Clearence
►kelonggaran gigi pada arah tinggi gigi
12. Back lash
►kelonggaran gigi pada arah tebal gigi
Perhitungan Dalam Roda Gigi
Dalam transmisi roda gigi kita mengenal adanya input (Masukan) dan output ( Keluaran), juga kita mengenal adanya Efisiensi gear.
Apabila putaran keluaran (output) lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut : reduksi (reduction gear), tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi ( increaser gear).
Kerjasama lebih dari dua roda gigi disebut : transmisi kereta api (train gear).
Perbadingan input dan output disebut : perbandingan putaran transmisi (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
n = Kecepatan (rpm)
d = Diameter ( in)
Z = Jumlah gigi
Perbandingan Gear ( Gear Ratio)
Variabel yang perlu diketahui
z = Jumlah gigi
d = Diameter
n = Kecepatan (speed)
τ = Torsi
GR = gear Ratio
Terimakasih udah membantu mahasiswa teknik mesin
ReplyDelete