Perancangan rodagigi lurus dan miring
BAB IV
PERANCANGAN UNTUK RODAGIGI LURUS DAN RODAGIGI MIRING 4.1. Pendah Pendahulua uluan n 4.1. 4.1.1. 1. Desk Desk! !"s "s!! S!n#k S!n#ka$ a$
Pada bab ini dibahas secara khusus tentang perancangan rodagigi lurus dan miring, yang dimulai dari proses penyediaan data-data untuk perancangan sampai pada hasil dari proses perancangan yang berupa sepasang rodagigi. 4.1. 4.1.%. %. Rele Rele&a &ans ns!!
Pengetahuan umum tentang perancangan rodagigi lurus dan rodagigi miring akan membek membekali ali mahasi mahasiswa swa agar agar mempun mempunyai yai konsep konsep peranca perancanga ngann rodagig rodagigii dan mudah mudah beradaptaasi dengan metoda perancangan per ancangan yang distandardkan oleh ISO. 4.1.'. 4.1.'. Tu(uan u(uan Ins$uk Ins$uks!)n s!)nal al Khu Khusus sus
Mahasi Mahasiswa swa memaha memahami mi dasar-d dasar-dasar asar peranca perancangan ngan rodagig rodagigii lurus lurus dan rodagi rodagigi gi miring dan mampu merancang rodagigi lurus dan rodagigi miring. 4.%.
Pen*a(!an
4.%. 4.%.1. 1. Ua! Ua!an an Ma$e Ma$e! !
A.
DA!A" DA!A" #O!ASI #O!ASI $#!$% "ODA&I&I '$"$S DA# MI"I#&
Su+sk!"
Sa Sa$uan
( * o b g n tanpa n N)$as!
Ke$ean#an
)esaran untuk pinion )esaran untuk gear )esaran untuk lingkaran pitch )esaran untuk lingkaran gelinding )esaran untuk lingkaran dasar )esaran untuk arah normal )esaran untuk arah trans+ersal Sa$uan
a mm ao mm b mm ) kgmm* )w kgmm* /s, /D, /!, /0 do(, do* mm d b(, d b* mm
Ke$ean#an
arak poros terpasang ark poros standard 'ebar gigi )eban nominal )eban eekti aktor beban Diameter pitch dari pinion dan gear Diameter gelinding dari pinion dan gear
12
Perancangan rodagigi lurus dan miring
do(n, do*n mm d b(n, d b*n mm , w 5 e 5 " , "w 5 hk(, hk* mm 6) kgmm* i k w kgmm* k o, k D kgmm* k !est kgmm* 'h am 'w m, mn mm M( kg.m M!est kg.m #( 6P metric n( rpm 9, 9k , 9:, 9w S), S&, S $ kg u kgmm udyn kgmm + ms ;, ;<= cSt >(, >* y, y:, y/, y0, yw y&, y6, yS, y+ y ?(, ?* ?(n, ?*n @on, @ bn @o, @ b 0o, 0g :(, :* :(n, :*n :, :n :w :sp , w kgmm* o, D kgmm*
Diameter pitch dari pinion dan gear 3arah normal4 Diameter gelinding dari pinion dan gear 3arah normal4 #ilai tertinggi dari kesalahan gigi %esalahan pitch dasar %esalahan arah gigi Addendum pinion dan gear #ilai %ekerasan )rinel "eduksi kecepatan putaran !ekanan permukaan eekti %ekuatan lelah permukaan !ekanan permukaan untuk beban scoring dari test 7& $mur 3dalam 8am4 $mum 3dalam siklus4 Modul pada lingkaran pitch !orsi nominal pinion !orsi scoring dari test 7& Daya nominal pinion Putaran nominal pinion aktor tegangan untuk kakai gigi aktor keamanan &aya tangensial nominal &aya tangensial per mm lebar gigi &aya tangensial dinamis per mm lebar %ecepatan keliling dari lingkaran gelinding ;iskosotas, pada <=o/ aktor korigasi 3berdasar nilai modul4 aktor tekanan permukaan aktor untuk k D aktor untuk beban scoring umlah gigi arah trans+ersal umlah gigi eki+alen arah normal Sudut tekan pitch dan gelinding arah normal Sudut tekan pitch dan gelinding arah trans+ersal Sudut heliks pada lingkaran pitch dan lingkaran dasar %omponen rasio kontak arah trans+ersal %omponen rasio kontak arah normal "asio kontak arah trans+ersal, arah normal "asio kontak eekti "asio o+erlap !egangan kaki gigi, tegangan kaki gigi eekti %ekuatan lelah kagi gigi
). DB!AI' A'$" BS!IMASI "ODA&I&I (. DA!A MAS$%A#
1C
Perancangan rodagigi lurus dan miring
)erupa Daya yang diteruskan #( 36P4, putaran pinion n( 3rpm4, rasio reduksi i, sudut heliks 0o 3untuk rodagigi miring4, nilai +iskositas pelumas dan angka keamanan terhadap pitting S& yang didapat dari table **(1. *. %B%$A!A# 'B'A6 PB"M$%AA# )A6A# Menentukan harga kekuatan lelah permukaan k o dari material yang akan dipakai sebagai rodagigi. Data ini didapat dari tabel ***<. 1. MB#&6I!$#& 6A"&A k D a. #ilai k D y& y6 yS y; k o E didapat dari tabel ***2 b. #ilai y& ( untuk semua bahan yang berpasangan dengan ba8a 3tabel ***<4 c. y6 366)4* , dimana 6 adalah kekerasan permukaan gigi yang masih dalam batas 2<= )6# dan 6) adalah kekerasan bahan gigi 3dari tabel ***<4 d. yS adalah ungsi dari +iskositas pelumas yang tergantung temperatur operasi 3didapat dari tabel ***24 e.
y v =,C
=,2 ( 3F . v4
*
dimana + adalah kecepatan keliling
v
n(d b(
2====
. $ntuk
perancangan langkah awal, + diambil sembarang karena d b( belum diketahui G. MB#&6I!$#& 6A"&A )O a.
#ilai Bo
=,1
didapat dari tabel **((
b. #ilai aktor ke8ut /s didapat dari tabel **(F <. MB#&6I!$#& )?ul a. ika S& H ( maka )?ul )o 3dari tabel **((4 b. ika S& ( maka )?ul )o sd 1)o 3dari tabel **((4 2. MBMI'I6 6A"&A bd b( a. 6arga bd b( dapat ditentukan sendiri secara bebas, namun dari tabel **(C diberi batasan harga maksimumnya b. $ntuk pinion yang ditumpu 8epit 3o+erhanging pinion4 bd b( J =,C sedangkan untuk ditumpu kedua u8ungnya bd b( J (,* C. MB#&6I!$#& DIMB#SI $!AMA Dimensi utama yang ditentukan dahulu dapat berupa 8arak poros a, diameter pinion d b( atau lebar gigi b. Dari persamaan dibawah ini 3**C<, **C2 dan **CC4 dipilih salah satu. * Jarak poros a : a C(1 3i (4 *
a N ( b n( B zul
<2,G3i (41
d b(
N (
b n( B zul
mm 3pers **C<4
* Diameter lingkaran gelinding pinion d b
1F
Perancangan rodagigi lurus dan miring
d b(
*a i (
((11
d b( N ( b n( B zul
mm
3pers **C24
K !ebar gigi b b
b d b(
d b(
b a
2 a (,G1 "(=
N ( *
d b(n( B zul
2 * (= N ( 3i (4
*,F n( a * B zul
mm
3pers**CC4
F. MBMB"I%SA #I'AI %B/BPA!A# !A#&B#SIA' + a. )erdasarkan harga d b( diatas dapat dihitung harga + yaitu,
v
n( d b(
2====
b. )andingkan harga + dari point Fa dengan harga + pada point 1e. /arilah harga selisihnya apakah sudah dibawah harga toleransi. ika sudah dibawah harga torelansi maka proses perancangan langsung ke point L. c. ika harga + masih diatas toleransi, maka proses kembali ke point 1 dan harga + dari point Fa dipakai untuk masukan pada persamaan 1e dan 1a. )egitulah proses dilakukan berulang-ulang sampai selisih harga kecepatan lebih kecil dari nilai toleransi dan proses diteruskan ke point L. d. ika proses iterasi dari point Fc bersiat di+ergen yaitu nilai selisih kecepatan membesar dibanding proses sebelumnya, maka proses kembali menu8u point * dengan cara mengganti material rodagigi 3dengan harga k o yang baru4. L. MB#B#!$%A# PA"AMB!B" "ODA&I&I a. Memilih harga modul dengan bantuan tabel **(< dan **(C b. Dengan d b( hasil estimasi diatas, dipakai untuk mencari harga 8umlah gigi pinion ?( dan d b( yang baru, dimana d b( m.?( c. Mencari data atau parameter yang lain seperti diameter dan modul rodagigi * 3rodagigi pasangannya4, diameter kepala, kualitas gigi, bahan pelumas, sudut tekan, data bahan rodagigi, aktor korigasi dan lain-lain /. DB!AI' A'$" A#A'ISIS "ODA&I&I DA!A MAS$%A# a. Data operasi Daya #( 36P4, putaran rodagigi ( n( 3rpm4, rasio reduksi i, dan 8enis penggerak 3untuk mencari actor ke8ut /s4 b. Data dimensi pasangan rodagigi Modul 3 m dan mn dalam mm4, sudut tekan 3 @o dan @on 4, lebar gigi b3mm4, 8umlah gigi 3?( dan ?*4, kemiringan gigi 30o4, aktor korigasi kalau ada 3>( dan >*4, kualitas pembuatan gigi dan 8arak poros terpasang 3 a dalam mm 4 c. %onstruksi tumpuan rodagigi enis tumpuan sederhana 3ditumpu di kedua u8ungnya4 atau o+erhanging 3hanya ditumpu satu u8ung4 d. Material rodagigi dan 8enis minyak pelumas yang digunakan 1L
Perancangan rodagigi lurus dan miring
(.
DIMB#SI !AM)A6A# Pada penampang trans+ersal 3satuan mm dan dera8at4 a. "asio reduksi, i ?*?( b. Modul, m mncos 0o c. Diameter rodagigi (, do( m ?( Diameter rodagigi *, do* m ?* d. Diameter kepala rodagigi (, dk( do( N * mn3>(N(4 Diameter kepala rodagigi *, dk* do* N * mn3>*N(4 e. arak poros standard, ao =,<3do(Ndo*4 . arak poros terpasang, a g. Diameter gelinding rodagigi (, d b( * a ?(3?(N?*4 Diameter gelinding rodagigi *, d b* * a d b( h. !inggi kepala gigi rodagigi (, hk( =,<3dk( d b(4 !inggi kepala gigi rodagigi *, h k* =,<3dk* d b*4 i. Sudut tekan standard, @o tan-(3tan @oncos 0o4 8. Sudut tekan gelinding, @ b cos-(33aoa4cos @o4 k. Sudut tekan kepala rodagigi (, @k( cos-(33do(dk(4cos @o4 Sudut tekan kepala rodagigi *, @k* cos-(33do*dk*4cos @o4 Pada penampang normal 3satuan mm dan dera8at4 l. Sudut heli> lingkaran dasar, 0g cos-(3sin @onsin @o4 m. Sudut heli> lingkaran gelinding, 0 b tan-(33d b(do(4 tan 0o4 n. Sudut tekan gelinding, @ bn cos-(3cos @on sin 0osin 0 b4 o. umlah gigi rodagigi (, ?(n ?(3cos*0g cos 0o4 umlah gigi rodagigi *, ?*n i ?(n p. Diameter gelinding rodagigi (, d b(n d b(cos* 0g Diameter gelinding rodagigi *, d b*n i d b*
*.
I#!B#SI!AS )B)A# #OMI#A' 3)4 a. Daya masukan, #( 36P4 dan putaran rodagigi ( n( 3rpm4 b. %ecepatan keliling, + 3ms4 3n(d b(42==== c. Momen puntir, M( 3kg m4 C(2 #(n( d. &aya keliling, $ 3kg4 * M( (=1d b( e. &aya keliling per lebar gigi, u 3kgmm4 $b . Intensitas beban nominal, ) 3kgmm*4 $3d b( b4
1.
%BSA'A6A# &I&I 3 4 a. aktor ge dan g" , didapat dari tabel **(* dengan memerlukan data kecepatan keliling + dan kualitas gigi 3DI# 1L2*4 b. aktor gk , didapat dari tabel **(* pada bagian note. !ergantung 8enis tumpuan dan 8enis rodagigi c. %esalahan pitch dasar, e ge 31N=,1 m N =,* Qd o4. Diambil harga do yang terbesar, yaitu do* d. %esalahan arah gigi, " g" Qb e. %esalahan arah gigi eekti, "R =,C< " N gk u /s . %esalahan gigi maksimum , adalah harga terbesar antara e , " dan "R
G=
Perancangan rodagigi lurus dan miring
G.
"ASIO %O#!A% BB%!I 3 :R 4 z (
a. %omponen rasio kontak, ( b. %omponen rasio kontak, c. d. e. .
*
* z *
tan k ( tan b
*
tan k
*
tan b
"asio kontak, %omponen rasio kontak arah normal, (n ( . cos * g %omponen rasio kontak arah normal, * n * . cos * g "asio kontak arah normal, n . cos * g (
*
g. "asio kontak eekti, $
(
n (
mn
v.G
mn
# . 2
*
ika harga :w lebih besar dari *, diambil harga :w *. h. "asio o+erlap, sp 3b sin o 4 .3 mn 4
<.
A%!O" !B&A#&A# %A%I &I&I 3 9w 4 DA# A%!O" !B%A#A# %O#!A% PB"M$%AA# 3yw4 a. aktor 9k( dan 9k* diperoleh dari gambar **G=. Data yang diperlukan adalah ? n(, ?n* , >( dan >*. b. aktor 9:( dan 9:* diperoleh dari rumus pada tabel ****. Data yang diperlukan adalah status rodagigi penggerak 3 rodagigi ( atau rodagigi * 4. c. aktor tegangan kaki gigi eekti $ntuk rodagigi (, 9w( 9k( 9:( $ntuk rodagigi *, 9w* 9k* 9:* d. aktor y: diperoleh dari rumus di tabel ****. Data yang diperlukan adalah status rodagigi penggerak 3 rodagigi ( atau rodagigi * 4. ika harga y : lebih besar (, diambil y: (. e. aktor yc (3sin @ bn cos @ bn 4 atau tabel ***1 . aktor y0 cosG 0gcos 0o atau tabel ***G g. aktor tekanan kontak permukaan gigi yw $ntuk rodagigi (, yw( yc y0 y: $ntuk rodagigi *, yw* yc y0
2.
A%!O" )B)A# /S , /D , /! DA# /0 a. aktor ke8ut /s didapat dari tabel **(F 3sudah ditentukan sebelumnya4 b. Mencari harga dari 3u /s N =,*2 4 c. Mencari harga udyn dari tabel **1C. Data yang diperlukan adalah harga kecepatan + dan harga 3u /s N =,*2 4 dari point 2b. d. Mencari harga aktor beban dinamis /D C D (
u dyn uC s 3 sp (4
ika harga /D tersebut diatas lebih dari (
G(
=,1uC s #
maka
uC s 3 sp (4
Perancangan rodagigi lurus dan miring
C D (
=,1uC s #
uC s 3 sp (4
. Mencari aktor /? dari tabel **(L. Data yang diperlukan adalah material dari pasangan rodagigi 3St ba8a dan /I besi cor4. g. Mencari harga aktor ! dari tabel **(L dengan rumus sbb ! /? "R b3u /s /D4 h. Menentukan distribusi beban untuk /! yaitu linier atau parabolik i. Menentukan harga /! dari tabel **(L. Data yang diperlukan adalah harga ! dan 8enis distribusi beban 3linier atau parabolik4. 8. Menentukan harga /0 dari gambar **1F. Data yang diperlukan adalah rasio o+erlap :sp. C.
I#!B#SI!AS )B)A# BB%!I )R Menghitung beban eekti )R ) /S /D /! /0
F.
!B&A#&A# BB%!I %A%I &I&I R Menghitung tegangan kaki gigi eekti $ntuk rodagigi (, w( ?( 9w( )w $ntuk rodagigi *, w( ?( 9w( )w
L.
!B%A#A# %O#!A% PB"M$%AA# &I&I k w Menghitung tekanan kontak pitting permukaan gigi $ntuk rodagigi (, k w( )w yw( 3iN(4i $ntuk rodagigi *, k w* )w yw* 3iN(4i
(=.
!A6A#A# S/O"I#& PB"M$%AA# &I&I k a. Mencari harga emaks , yaitu harga terbesar dari emaks :(n m cos* 0g cos @o atau emaks :*n m cos* 0g cos @o b. Mencari harga y yaitu G (*,C i ( emaks ( y % mn d i (= b( *
c. Mencari harga Mtest 3dalam m kg4 dari tabel ***L. Data yang diperlukan adalah data pelumas dan 8enis pemakaian rodagigi. Sedang nilai +iskositas yang dipilih berdasar tabel ***F. d. Mencari harga k test dari gambar **G1. Data yang diperlukan adalah kecepatan + dan Mtest e. Mencari tahanan scoring k k test cos 0o y0y ((.
A%!O" %BAMA#A# !B"6ADAP PA!A6 'B'A6 %A%I &I&I S) a. Mencari harga o dari tabel ***< 3perhatikan keterangan dibawahnya4. $ntuk umur rodagigi yang berhingga memerlukan gambar **G*, harga umur 'h diperkirakan dari tabel **(G dan aktor keamanan dari tabel **(1 b. Mencari harga root strength D dari tabel ***C dan ***<. c. Mencari aktor keamanan S) yaitu
G*
Perancangan rodagigi lurus dan miring
S B(
D(
S B *
dan
$(
D * $ *
$ntuk umur rodagigi yang berhingga, rumus untuk mencari umur rodagigi 'h 38am4 adalah sbb !&
11 "(= 1
n
S B<
dan 8umlah siklus beban 'w 'h n 2= siklus (*.
A%!O" %BAMA#A# !B"6ADAP %B&A&A'A# PI!!I#& S& a. Menentukan aktor y& dengan mengambil data dari tabel ***2 dan ***< b. Menentukan aktor y6 366)4*, dari tabel ***2 dan ***<. Diperlukan 8ika kekerasan material rodagigi berbeda dengan yang ditabel c. Menentukan aktor ys dari tabel ***2. Data yang diperlukan adalah harga +iskositas ; 3cSt4 pada temperatur operasi d. Menentukan y+ dari tabel ***2 dengan rumus y v =,C
=,2 ( 3F . v4 *
. Menentukan harga k o dari tabel ***<. $ntuk rodagigi umur yang berhingga memerlukan gambar **G(, harga umur 'h diperkirakan dari tabel **(G dan aktor keamanan dari tabel **(1. g. Menghitung kekuatan permukaan k D dari tabel ***2 yaitu k D y& y6 ys y+ k o h. Menghitung aktor keamanan terhadap kegagalan pitting S& S G(
k D(
S G *
dan
k $(
k D * k $ *
ika harga S& ( maka harga umur rodagigi 'h 38am4 men8adi berhingga dengan rumus adalah sbb !&
(2C "(= 1 k D n
S G*
dan 8umlah siklus beban 'w 'h n 2= siklus (1.
A%!O" %BAMA#A# !B"6ADAP S/O"I#& S aktor keamanan terhadap scoring dihitung dengan rumus S %
k % k $ *
4.%.%. La$!han
/ontoh soal. Sepasang rodagigi lurus untuk transmisi sebuah mobil meneruskan daya sebesar *L 6P pada putaran F( =,1(12 dan >* -=,*=. "odagigi dibuat dengan kualitas DI# 1L2*. Pasangan rodagigi dibuat dari ba8a paduan *= Mn /r < dengan
G1
Perancangan rodagigi lurus dan miring
kekerasan permukaan 2<= 6)#. Pelumas yang dipakai adalah Shell Macoma 2F dengan +iskositas minyak pelumas ;<= C2 cSt dan pada temperatur operasi F= o ; *( cSt. aktor ke8ut beban (. ika 8arak antar poros rodagigi L< mm, tentukan aktoraktor keamanan terhadap lelah kaki gigi, pitting dan scoring di permukaan gigi. awab (. DIMB#SI !AM)A6A# a. "asio reduksi, i ?*?( *,F(F b. Diameter rodagigi (, do( m ?( GL,< mm Diameter rodagigi *, do* m ?* (1L,< mm c. Diameter kepala rodagigi (, dk( do( N * mn3>(N(4 2(,1** mm Diameter kepala rodagigi *, dk* do* N * mn3>*N(4 (G2,C mm d. arak poros standard, ao =,<3do(Ndo*4 LG,< mm e. arak poros terpasang, a L< mm . Diameter gelinding rodagigi (, d b( * a ?(3?(N?*4 GL,C2 mm Diameter gelinding rodagigi *, d b* * a d b( (G=,*12 mm g. !inggi kepala gigi rodagigi (, hk( =,<3dk( d b(4 <,CF mm !inggi kepala gigi rodagigi *, h k* =,<3dk* d b*4 1,*1 mm h. Sudut tekan gelinding, @ b cos-(33aoa4cos @o4 *=,F(o i. Sudut tekan kepala rodagigi (, @k( cos-(33do(dk(4cos @o4 G=,22o Sudut tekan kepala rodagigi *, @k* cos-(33do*dk*4cos @o4 *2,2Co *. a. b. c. d. e.
I#!B#SI!AS )B)A# #OMI#A' 3)4 Daya masukan, #( 36P4 *L 6P dan putaran rodagigi ( n( 3rpm4 F
1. %BSA'A6A# &I&I 3 4 a. aktor ge (,G dan g" ( didapat dari tabel **(* dengan memerlukan data kecepatan keliling + *,*G ms dan kualitas gigi 3DI# 1L2*4 b. aktor gk = didapat dari tabel **(* pada bagian note. !ergantung 8enis tumpuan dan 8enis rodagigi c. %esalahan pitch dasar, e ge 31N=,1 m N =,* Qd o4 L,G5. Diambil harga do yang terbesar, yaitu do* d. %esalahan arah gigi, " g" Qb G,< 5 e. %esalahan arah gigi eekti, "R =,C< " N gk u /s 1,G 5 . %esalahan gigi maksimum , adalah harga terbesar antara e , " dan "R L,G5 G. "ASIO %O#!A% BB%!I 3 :R 4 a. %omponen rasio kontak, (
z ( *
tan k ( tan b =,F1F
GG
Perancangan rodagigi lurus dan miring
b. %omponen rasio kontak, c. d. e. .
*
z * *
tan k
*
tan b
=,2=1
"asio kontak, (,GG( %omponen rasio kontak arah normal, (n ( =,F1F %omponen rasio kontak arah normal, *n * =,2=1 "asio kontak arah normal, n (,GG( (
*
g. "asio kontak eekti, $ h. "asio o+erlap, sp
(
n (
mn
v.G
mn
# . 2
*
atau (,12C*
=
<. A%!O" !B&A#&A# %A%I &I&I 3 9w 4 DA# A%!O" !B%A#A# %O#!A% PB"M$%AA# 3yw4 a. aktor 9 k( *,2= dan 9k* *,F* diperoleh dari gambar **G=. Data yang diperlukan adalah ?n(, ?n* , >( dan >*. b. aktor 9:( =,C2 dan 9:* =,CL* diperoleh dari rumus pada tabel ****. Data yang diperlukan adalah status rodagigi penggerak 3 rodagigi ( atau rodagigi * 4. c. aktor tegangan kaki gigi eekti $ntuk rodagigi (, 9w( 9k( 9:( (,LC2 $ntuk rodagigi *, 9w* 9k* 9:* *,*11 d. aktor y: =,2L( diperoleh dari rumus di tabel ****. Data yang diperlukan adalah status rodagigi penggerak 3 rodagigi ( atau rodagigi * 4. ika harga y : lebih besar (, diambil y: (. e. aktor yc (3sin @ bn cos @ bn 4 1,=(( atau dari tabel ***1 . aktor y0 cosG 0gcos 0o ( atau tabel ***G g. aktor tekanan kontak permukaan gigi yw $ntuk rodagigi (, yw( yc y0 y: G,1< $ntuk rodagigi *, yw* yc y0 1,=(( 2. a. b. c.
A%!O" )B)A# /S , /D , /! DA# /0 aktor ke8ut /s ( didapat dari tabel **(F 3sudah ditentukan sebelumnya4 Mencari harga dari 3u /s N =,*2 4 <(,(G kgmm Mencari harga udyn *,2 kgmm dari tabel **1C. Data yang diperlukan adalah harga kecepatan + dan harga 3u /s N =,*2 4 dari point 2b.d. Mencari harga aktor beban dinamis /D C D (
u dyn uC s 3 sp
(,=
=,1uC s #
(,<
uC s 3 sp (4
h. Mencari aktor /? ( dari tabel **(L. Data yang diperlukan adalah material dari pasangan rodagigi 3St ba8a dan /I besi cor4. i. Mencari harga aktor ! dari tabel **(L dengan rumus sbb ! /? "R b3$ /s /D4 =,=22 h. Menentukan distribusi beban untuk /! yaitu linier atau parabolik i. Menentukan harga /! (,=(C dari tabel **(L. Data yang diperlukan adalah harga ! dan 8enis distribusi beban 3linier atau parabolik4.
G<
Perancangan rodagigi lurus dan miring
8. Menentukan harga / 0 ( dari gambar **1F. Data yang diperlukan adalah rasio o+erlap :sp. C. I#!B#SI!AS )B)A# BB%!I )R Menghitung beban eekti )R ) /S /D /! /0 (,=< kgmm*. F. !B&A#&A# BB%!I %A%I &I&I R Menghitung tegangan kaki gigi eekti $ntuk rodagigi (, w( ?( 9w( )w **,F* kgmm* $ntuk rodagigi *, w( ?( 9w( )w *<,F kgmm* L. !B%A#A# %O#!A% PB"M$%AA# &I&I k w Menghitung tekanan kontak pitting permukaan gigi $ntuk rodagigi (, k w( )w yw( 3iN(4i 2,* kgmm * $ntuk rodagigi *, k w* )w yw* 3iN(4i G,1 kgmm * (=. !A6A#A# S/O"I#& PB"M$%AA# &I&I k a. Mencari harga emaks , yaitu harga terbesar dari emaks :(n m cos* 0g cos @o atau emaks :*n m cos* 0g cos @o ((,(1 b. Mencari harga y yaitu G (*,C i ( emaks ( y % mn d i (= b( *
=,2<
c. Mencari harga Mtest 3dalam m kg4 dari tabel ***L. Data yang diperlukan adalah data pelumas dan 8enis pemakaian rodagigi. Sedang nilai +iskositas yang dipilih berdasar tabel ***F. d. Mencari harga k test dari gambar **G1. Data yang diperlukan adalah kecepatan + *,*G ms dan Mtest. !etapi karena harga + 8auh dibawah G ms, maka perhitungan S tidak rele+an, karena harga k test sangat besar ((. A%!O" %BAMA#A# !B"6ADAP PA!A6 'B'A6 %A%I &I&I S) a. Mencari harga o dari tabel ***< 3perhatikan keterangan dibawahnya4. $ntuk umur rodagigi yang berhingga memerlukan gambar **G*, harga umur 'h diperkirakan dari tabel **(G dan aktor keamanan dari tabel **(1 b. Mencari harga root strength D dari tabel ***C dan ***<. c. Mencari aktor keamanan S) yaitu S B(
D( $(
*,=2 dan
S B *
D * $ *
(,F*
(*. A%!O" %BAMA#A# !B"6ADAP %B&A&A'A# PI!!I#& S& a. Menentukan aktor y& ( dengan mengambil data dari tabel ***2 dan ***< b. Menentukan aktor y6 366)4* ( dari tabel ***2 dan ***<. Diperlukan 8ika kekerasan material rodagigi berbeda dengan yang ditabel c. Menentukan aktor ys =,C< dari tabel ***2. Data yang diperlukan adalah harga +iskositas ; 3cSt4 pada temperatur operasi d. Menentukan y+ dari tabel ***2 dengan rumus G2
Perancangan rodagigi lurus dan miring
y v =,C
=,2 ( 3F . v4 *
=,CG
e. Menentukan harga k o < kgmm* untuk material *= Mn /r < dari tabel ***<. $ntuk rodagigi umur yang berhingga memerlukan gambar **G(, harga umur 'h diperkirakan dari tabel **(G dan aktor keamanan dari tabel **(1. . Menghitung kekuatan permukaan k D dari tabel ***2 yaitu k D k D( y& y6 ys y+ k o *,CC< kgmm* g. Menghitung aktor keamanan terhadap kegagalan pitting S& k D(
S G(
k $(
=,GGCdan
S G *
k D * k $ *
=,2G<
ika harga S& ( maka harga umur rodagigi 'h 38am4 men8adi berhingga dengan rumus adalah sbb !&( !& *
(2C "(= 1 k D n (2C "(= 1 k D n
S G* (=C 8am S G 21G 8am *
4.%.'. Ran#ku,an
Perancangan rodagigi lurus dan miring diawali dengan tersedianya data-data untuk perancangan seperti daya yang ada, putaran rodagigi dan rasio reduksi. Perancangan diakhiri dengan memeriksa hasil analisis, apakah angka keamanan rodagigi sesuai dengan diharapkan oleh si perancang. ika angka keamanan yang dihasilkan sesuai keinginan perancang maka rodagigi hasil perancangan merupakan hasil inal. Dalam perancangan ini banyak sekali menggunakan rumus-rumus empiris dan penggunaan tabel atau graik dari data-data eksperimen di lapangan. Pengambilan data dari table dan graik yang banyak adalah untuk menghitung kesalahan gigi, menghitung actor beban dan analisis pelumas. 4.'.
Penu$u"
Soal'soal lati&an
(. Sepasang rodagigi lurus untuk peasawat angkat meneruskan daya sebesar F,1< 6P pada putaran 1F2 rpm. Data pasangan rodagigi tersebut mempunyai harga modul 1 mm, 8umlah gigi pinion (C buah, 8umlah gigi gear C* buah, sudut tekan *= o dan lebar gigi
Perancangan rodagigi lurus dan miring
heliks *1= , sudut tekan normal *= o dan lebar gigi (C,< mm. "odagigi dibuat dengan material (2 Mn /r < dengan kekerasan permukaan 2<= 6)#. Pelumas yang dipakai adalah Shell Macoma 2F dengan +iskositas minyak pelumas pada temperatur <= = ;<= C2 cSt dan pada temperatur operasi F=o ; F= *( cSt. !entukan aktor-aktor keamanan terhadap lelah kaki gigi, pitting dan scoring di permukaan gigi. 3 Ja$aban S)( (,LG E S)* (,FG E S&( (,1<1 E S&* (,G<< dan S (C,2< 4 Da-$a Pus$aka
(. #iemann, &., (ac&ine )lements Design and Calculation in (ec&anical )ngineering , ;olume II, Springer-;erlag, (LCF. *. Shigley, B., and Mischke, /. "., (ec&anical )ngineering Design,
GF
