TEKNIK PELUMAS Pelumasan Mesin & Peralatan Mekanis Standar Kendaraan Pelumasan Roda Gigi Transmisi & Gardan TRAINING UNTUK ASISTEN SALES EXECUTIVE Jakarta 29 – 30 Maret 2010
Industrial Lubricant Marketing Academy Pertamina Pelumas Oil Centre Lt. 6-7 Jl. MH Thamrin 55, Jakarta Pusat
Materi yang akan dibahas 1. Definisi & Fungsi Roda Gigi 2. Pengelompokkan Jenis Roda Gigi 3. Pelumasan Roda Gigi 4. Spesifikasi Umum & Pemilihan Pelumas Roda Gigi 5. Masalah Pelumas Roda Gigi
1/11/2010 Page 3
Gbr Potongan Differential/Gardan
GO 2 27
DEFINISI & FUNGSI RODA GIGI • Definisi : Adalah suatu sistim pemindahan daya atau momen puntir dari satu poros ke poros yang lain • Fungsi : – – – –
Menyalurkan/memindahkan tenaga Merubah kecepatan Merubah arah putaran Merubah titik penggunaan tenaga yang dipindahkan
Page 3
JENIS-JENIS RODA GIGI • Berdasarkan kondisi operasi dan aplikasinya : – Roda gigi tertutup (Enclosed Gears) – Roda gigi terbuka (Open Gears) • Berdasarkan bentuk rodagigi: – Steel on steel • Spur • Spiral Bevel • Hypoid • Bevel Herringbone • Helical Rack and Pinion – Bronze on Steel • Worm
Page 5
JENIS RODAGIGI
30/03/2010
7
Komponen Differential/Gardan
Differential Case
Drive Pinion Cross Shaft
Differential Side Gears 3-28-96
Differential Pinions
9
Jenis Roda Gigi Spur Gear • Merupakan bentuk roda gigi yang paling simple • Meneruskan tenaga antar roda gigi dengan poros paralel • Menurunkan kecepatan • Biasanya untuk beban rendah • Kecepatan umumnya rendah sampai moderate • Kontak terjadi berupa kombinasi rolling dan sliding dan pada single tooth Hellical Gear • Meneruskan tenaga antar roda gigi dengan poros paralel dan non paralel • Kontak antar gigi multi tooth dengan pola kombinasi rolling dan sliding • Umumnya steel on steel • Beban rendah disalurkan & disebar sekaligus secara merata ke beberapa gigi • Dapat menghasilan gerakan yang lebih halus dan tidak berisik
R
Jenis Roda Gigi Herringbone Gear • Merupakan double helical gear • Perbaikan dari helical karena dapat mengurangi beban axial (axial thrust) yang terjadi pada single helical gear • Menghasilkan operasi yang lebih halus Bevel Gear • Porosnya saling berpotongan, sehingga jenis roda gigi ini dapat merubah arah putaran • Kontak yang terjadi berupa kombinasi roling dan sliding • Kontak terjadi pada satu gigi (single tooth contact)
R
Jenis Roda Gigi Hypoid Gear • Merupakan modifikasi dari Spiral Bevel Gear • Masing-masing porosnya tidak berpotongan tetapi bersilangan 90 derajat offset untuk lebih menyeimbangkan beban • Operasi sangat halus dan tidak berisik • Kontak antar gigi dengan pola sliding • Dapat menahan beban yang sangat tinggi
Jenis Roda Gigi
Rack & Pinion 13
Pelumasan Roda Gigi
30/03/2010
14
FUNGSI PELUMAS RODA GIGI
• Mengurangi Friksi Dan Keausan • Mengurangi Panas • Mengurangi Kebisingan • Mencegah Korosi • Membuang kotoran
3-14-96
GO 2 2
Mekanisme kontak Roda gigi •Roda gigi mempunyai fungsi untuk meneruskan gerakan dan gaya (power) dari satu sumbu bergerak ke sumbu lainnya atau dari satu sumbu bergerak ke elemen yang bergerak bolak- balik. •Bila ditinjau dari sisi pelumasan dan bentuk serta kondisi pelumasan, roda gigi terbagi menjadi : •Spur, bevel, helical, herringbone, dan spiral bevel gear •Worm gear •Hypoid gear •Perbedaan pada gerakan dan pergeseran titik kontak diantara masing gigi dari ketiga kelompok roda gigi tersebut, berpengruh langsung terhadap pembentukan film pelumas serta sifat-sifat pelumas yang dibutuhkan untuk memberikan perlindungan pelumasan yang optimal •Gerakan titik kontak tersebut dapat berupa roling dan sliding atau kombinasi keduanya (dapat dilihat pada slide berikutnya)
30/03/2010
16
1/11/2010 Page 17
30/03/2010
18
Adhesive Wear
1/11/2010 Page 19
R
Kondisi Pelumasan • Kondisi pelumasan untuk aplikasi roda gigi memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap keberhasilan operasi pelumasan • Pelumasan yang efektif dalam aplkasi roda gigi salah satunya di tunjukkan oleh sifat Load Carying Capasity • Load Carying Capasity sangat dipengaruhi oleh : – Viscositas dan – Anti wear/ Extreme Pressure additive
Kondisi Pelumasan Kondisi Pelumasan roda gigi secara umum berada pada tiga kondisi, bergantung pada kondisi operasi (beban dan kecepatan), serta kekentalan pelumasnya : . Boundary Lubrication (pelumasan batas) . Hydrodynamic Lucbrication (pelumasan lapisan fluida) . Mix Lubrication (pelumasan campuran)
Spesifikasi Umum & Pemilihan Pelumas Roda Gigi
Spesifikasi Umum Pelumas Roda Gigi
• SAE Viscosity Grade • API Service Designation • U.S. Military
GO 4 2
Klasifikasi Pelumas Transmisi & Gardan • Klasifikasi Pelumas Roda Gigi Transmisi Manual atau Gardan Diawali Dengan Huruf “GL” dan Diikuti Angka , Yaitu : – GL-1 : Kondisi Operasi Yang Ringan – GL-2 : Kondisi Operasi Yang Ringan, diatas GL-1 – GL-3 : Kondisi Operasi Moderat – GL-4 : Kondisi Operasi Sedang dengan Jenis Roda Gigi Bisa Spiral Bevel Atau Hypoid – GL-5 : Kondisi Operasi Sedang Atau Berat dengan Jenis Spiral Bevel Atau Hypoid.
Specifications Useful Application Range Gear Oil Viscosity Grades 75W-140
80W-90
75W
SAE 140 Ambient Temperature
Sifat pelumas roda gigi tertutup • Viscositas yang sesuai dengan temperatur operasinya untuk menjamin distribusi pelumas yang merata keseluruh permukaan, dan menjamin cukupnya lapisan film pada kecepatan dan beban berat • Kestabilan oksidasi yang baik untuk menjamin dapat beroperasi pada temperatur tinggi, adanya kontak dengan udara dan pengadukan yang tinggi juga • Demulsibility yang baik untuk bisa cepat memisahkan kontaminasi air • Antirust dan antikorosi untuk menghindari terjadinya karat karena serangan uap air maupun senyawa kimia • Tidak mudah berbuih dengan sifat antifoam yang baik
Page 8
Parameter Performance Transmisi Manual Performance
Keterangan
Ketahanan gesekan (friction durability) characteristic yang dan beban yang lebar
Pelumas harus mempunyai friction sesuai dengan range temperatur
Keausan metal synchronizer
Kompatibilitas pelumas dengan komponen
Shifability (kemudahan berpindah gigi) stabil pada
Pelumas harus mempunyai kekntalan yang perbedaan temperatur
Perlindungan kerusakan gigi
Keausan, pitting, scoring
Shear stability terhadap dari
Polymer (VII) stabil / stay in grade, tahan tekanan dan geseran
Rangkaian roda gigi transmisi kendaraan dengan sinkromes
Gigi Sinkromes 1/11/2010 Page 28
Gigi & sleeve sinkromes
Rangkaian roda gigi transmisi dengan sinkromes 1/11/2010 Page 29
Alur perpindahan momen puntir/putar dari poros kopling ke poros penggerak melalui rangkaian “gigi 2” 1/11/2010 Page 30
JENIS PELUMAS DAN PEMAKAIANNYA
Jenis Pelumas
Penggunaan
Pelumas rodagigi tertutup Rodagigi pada umumnya Gemuk Lumas
Rodagigi kecepatan dan beban rendah
Pelumas rodagigi terbuka
Rodagigi kecepatan rendah dan terbuka
Gemuk Lumas mengandung pelumas padat
Rodagigi dengan suhu operasi sangat rendah atau sangat tinggi
Page 11
OEM Requirements Gear Box OEM
Axle VIS Grades
Current Spec
VIS Grades
Current Spec
MB
235.1
80W, 80W85W
235
85W/90, 90
ZF
TE ML 01, 02
80W, 80W/90
TE ML 05, 07, 08
80W/90, 85W/140
Volvo
97305
80W/90
97310
85W/140, 80W/140
Scania
MIL-L-2105D
85W/140, 80W/90
MIL-L-2105D
85W/140, 80W/140
MAN
341
80W
342
90
Iveco
GL-3
90
MIL-L-2105D
80W/90, 85W/140
VW
726
75W, 80W
727
90
GO 5 71
Masalah Pelumas Roda Gigi
30/03/2010
33
Indikator, Penyebab & Akibat dari Pelumas Yang Rusak • Beberapa hal yang dapat menjadi indikator adanya penyimpangan dari kondisi normal adalah – Terjadinya oksidasi yang ditandai oleh • Kenaikan viscositas • Terbentuknya sludge dan varnish • Meningkatnya keasaman
– Masuknya kontaminan yang dapat menimbulkan : • • • •
Terbentuknya sludge Terjadinya abrasive wear Terjadinya kerusakan additive (additive depletion) Dapat menjadi katalis untuk proses oksidasi lebih lanjut
Page 20
Rusaknya Pelumas Oleh Air & Panas • Kontaminasi air yang dapat menyebabkan – – – –
Pengkaratan Metal fatigue akibat deteriorasi dari komponen logam Meningkatnya kecepatan oksidasi Terbentuknya emulsi dan akhirnya sludge
• Panas yang berlebihan dapat menimbulkan – Penurunan viscositas – Percepatan oksidasi – Additive deteriorasi Page 21
Kerusakan Permukaan Gear Kemungkinan akibat Pitting yang berkelanjutan. Atau akibat kegagalan perawatan panas atau pengerasan permukaan gigi (Case-Hardened Gears)
Spalling Failure GO 2 37
Kerusakan permukan roda gigi Displacement of metal from one tooth to another, results in the development of a Matte (Dull) surface
Scoring Failure (Adhesive Wear)
3-14-96
GO 2 38
Kerusakan permukaan Roda Gigi Lubang2 kecil tidak beraturan dipermukaan gigi akibat terkelupasnya bagian kecil dari lapisan luar metal
Pitting Failure
GO 2 40
TERIMA KASIH
39
