PRAKTIKUM TEKNIK PERAWATAN MEKANIK (RODA GIGI)
LAPORAN Ditulis Sebagai Salah Satu Tugas Mata Kuliah Teknik Perawatan Mekanik Pada Program Studi D-III Teknik Mesin
Oleh : Santana Yudha Gahara
( 131211027 )
Tony Irawan
( 131211028 )
Yopi Nurcahyadi
( 131211029 )
Dosen Pembimbing : Prasetyo,M. Eng
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014
I.
Tujuan Praktikum
1. Dapat melepas dan merakit roda gigi sesuai dengan langkah kerja yang sudah ditentukan. 2. Dapat mengetahui dan memahami komponen standar pada transmisi roda gigi. II.
Petunjuk K3
1. Memakai jas lab atau wearpack 2. Memakai safety shoes 3. Mengikuti Instruksi Pembibing III.
Dasar Teori
Roda
gigi adalah
bagian
dari mesin yang
berputar
yang
berguna
untuk
mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi. Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya. Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi. Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli). Mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini. Dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda
gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi. Ilmuwan dalam ilmu
Yunani
Kuno Archimedes pertama
mekanika di sekolah
kali
Aleksandria pada
mengembangkan roda abad
ketiga
gigi
sebelum
masehi. Mekanisme Antikytheraadalah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung posisi astronomi. Waktu pengerjaan mekanisme ini diperkirakan antara 150 dan 100 SM. Jenis-jenis Roda gigi
Spur
Spur adalah roda gigi yang paling sederhana, yang terdiri dari silinder atau piringan dengan gigi-gigi yang terbentuk secara radial. Ujung dari gigi-giginya lurus dan tersusun paralel terhadap aksis rotasi. Roda gigi ini hanya bisa dihubungkan secara paralel.
Roda gigi Spur
Roda gigi dalam
Roda gigi dalam (atau roda gigi internal, internal gear ) adalah roda gigi yang gigigiginya terletak di bagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi di luar silindernya. Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran. Gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjadi perlahan sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim getaran. Berbeda dengan spur di mana pertemuan gigi-giginya dilakukan secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga menyebabkn tegangan dan getaran. Roda gigi heliks mampu
dioperasikan pada kecepatan tinggi dibandingkan spur karena kecepatan putar yang tinggi dapat menyebabkan spur mengalami getaran yang tinggi. Spur lebih baik digunakan pada putaran yang rendah. Kecepatan putar dikatakan tinggi jika kecepatan linear dari pitch melebihi 25 m/detik Roda gigi heliks bisa disatukan secara paralel maupun melintang. Susunan secara paralel umum dilakukan, dan susunan secara melintang biasanya disebut dengan skew.
Roda gigi heliks
Roda gigi heliks ganda (double helical gear ) atau roda gigi herringbone muncul karena masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks tunggal. Double helical gear memuliki dua pasang gigi yang berbentuk V sehingga seolah-olah ada dua roda gigi heliks yang disatukan. Hal ini akan menyebabkan dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda lebih sulit untuk dibuat karena kerumitan bentuknya.
Roda gigi helix ganda
Roda gigi bevel
Roda gigi bevel (bevel gear ) berbentuk seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk di permukaannya. Ketika dua roda gigi bevel mersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berada pada satu titik, dan aksis poros akan saling berpotongan. Sudut antara kedua roda gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0 dan 180. Roda gigi bevel dapat berbentuk lurus seperti spur atau spiral seperti roda gigi heliks. Keuntungan dan kerugiannya sama seperti perbandingan antara spur dan roda gigi heliks.
Roda gigi bevel
Roda gigi hypoid
Roda gigi hypoid mirip dengan roda gigi bevel, namun kedua aksisnya tidak berpotongan.
Roda gigi hypoid
Roda gigi mahkota
Roda gigi mahkota (crown gear ) adalah salah satu bentuk roda gigi bevel yang gigigiginya sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk gigi-giginya menyerupai mahkota. Roda gigi mahkota hanya bisa dipasangkan secara akurat dengan roda gigi bevel atau spur.
Roda gigi mahkota
Roda gigi cacing
Roda gigi cacing (worm gear ) menyerupai screw berbentuk batang yang dipasangkan dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing merupakan salah satu cara termudah untuk mendapatkan rasio torsi yang tinggi dan kecepatan putar yang rendah. Biasanya, pasangan roda gigi spur atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, sedangkan rasio roda gigi cacing mampu mencapai 500:1. Kerugian dari roda gigi cacing adalah adanya gesekan yang menjadikan roda gigi cacing memiliki efisiensi yang rendah sehingga membutuhkan pelumasan. Roda gigi cacing mirip dengan roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90 derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial. Jika ada setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda gigi cacing biasanya disebut dengan thread . Dalam pasangan roda gigi cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roda gigi spur. Jarang sekali ada spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing. Sehingga bisa dikatakan bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah.
Roda gigi cacing 4 thread
Roda gigi non-sirkular
Roda gigi non-sirkular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasa dirancang untuk mengoptimisasi transmisi daya dengan minim getaran dan keausan, roda gigi non sirkular dirancang untuk variasi rasio, osilasi, dan sebagainya.
Roda gigi pinion
Pasangan roda gigi pinion terdiri dari roda gigi, yang disebut pinion, dan batang bergerigi yang disebut sebagai rack . Perpaduan rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda; torsi ditransmisikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika pinion berputar, rack akan bergerak lurus. Mekanisme ini digunakan pada beberapa jenis kendaraan untuk mengubah rotasi dari
setir kendaraan menjadi pergerakan ke kanan dan ke kiri dari rack sehingga roda berubah arah.
roda gigi pinion
Roda gigi episiklik
Roda gigi episiklik ( planetary gear atau epicyclic gear ) adalah kombinasi roda gigi yang menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi jenis ini digunakan untuk mengubah rasio putaran poros secara aksial, bukan paralel. Kombinasi dari beberapa roda gigi episiklik dengan mekanisme penghentian pergerakan roda gigi internal menghasilkan rasio yang dapat berubah-ubah. Mekanisme ini digunakan dalam kendaraan dengan transmisi otomatis.
Roda gigi episiklik
Roda gigi planet
Roda
gigi
planet
yang
sederhana
dapat
ditemukan
pada
zaman revolusi
industri di Inggris; ketika itu mekanisme roda gigi planet yang berupa roda gigi pusat sebagai matahari dan roda gigi yang berputar mengelilinginya sebagai planet, menjdi bagian utama dari mesin uap. Bagian ini mengubah gaya translasi menjadi rotasi, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan. IV.
Langkah Perakitan dan Pelapasan
Langkah Pelepasan : 1. Lepaskan baut pengikat pada rumah bantalan dengan menggunakan kunci no 1719 mm. 2. Beri tanda pada rumah bantalan menggunakan spidol supaya tidak lupa saat nanti pemasangannya kembali. 3. Beri tanda jarak antara bantalan dengan ujung poros menggunakan jangka sorong dengan ukur jaraknya, agar pada saat pemasangan, posisi dari bantalan sesuai seperti semula. 4. Angkat poros roda gigi dan pasangkan pelindung pada porosnya lalu pindahkan ke ragum dan kencangkan (jepit pada bagian yang dilindungi). 5. Buka Lock Nut menggunakan Hook Spanner, putar berlawanan arah jarum jam 6.
Dorong
bantalan
dengan
menggunakan
peluncur
yang
dipukul-pukul
menggunakan palu besi. 7. Lepaskan Locking Washer, Adoptor Sleeve, dan bantalan sehingga tersisa hanya porosnya. 8. Lakukan langkah 6-7 untuk bearing sebelahnya 9. Lalu lepaskan roda gigi dengan cara buka baut pengikat roda gigi dengan taperlock menggunakan kunci L putar berlawanan arah jarum jam. Setelah terlepas baru lepaskan roda gigi sehingga yang tersisa hanya porosnya saja.
Langkah Perakitan: 1. Memasang roda gigi pada posisi tengah-tengah poros. 2. Kencangkan baut pengikat pada tepperlock dan roda gigi menggunakan kunci L putar searah jarum jam. 3. Pasang adaptor sleeve pada poros (sesuai dengan jarak yang telah diukur pada saat sebelum pelepasan), lalu masukan bantalan dan locking washer, kemudian kencangkan dengan sedikit dorongan menggunakan peluncur yang dipukul dengan palu besi agar kencang. 4. Kencangkan adaptor sleeve menggunakan lock nuts, dengan cara menggunakan hook spanner. Putar searah jarum jam, pastikan agar posisi bantal tidak berubah. 5. Pasang poros yang sudah dipasang bantalan dan roda gigi pada rumah bantalan 6. Atur poros sampai diperoleh posisi yang sejajar, dan posisi bantalan benar-benar pas, unutk memastikan kesejajaran ukur menggunakan jangka sorong. 7. Setelah posisi poros sejajar, beri pelumas pada bantalan. 8. Pasang kembali penutup rumah bantalan dengan memutar baut pengikat kepala rumah bantalan dengan ring spanner ukuran 19.
V.
Data Pengamatan PERAKITAN DAN PELEPASAN RODA GIGI
1.
Alat Yang Digunakan
No
Nama Alat
Spesifikasi
1
Kunci Ring Pas
19 dan 24
2
Jangka Sorong
Kecermatan = 0.05 L = 150 mm
3
Palu Plastik
Merk : Tekiro
4
Ragum
-
5
Kunci L 10
Bear Grip CHR-VAN
6
Feeler Gauge
-
7
Plat Pencekam
-
8
Hook Spanner
-
9
Acrylic
Warna Biru
10
Peluncur
-
2. Data Kontruksi
Poros 1 : No. Nama Komponen Diameter poros 1 Panjang poros 2 Kode bantalan I : 1211 K 3 - Jenis bantalan : Double Row Self Aligning ball bearing - Diameter luar - Diameter dalam - Standard radial clearance - Actual radial clearance Kode adaptor sleeve I : H311 4 - Diameter luar - Panjang Kode luck nut I : KM11 5 - Diameter luar - Diameter dalam - Tebal - Tipe ulir Kode locking washer I : MB 11 6 - Diameter luar
Ukuran (mm)
Ø50 700
Ø100 Ø55 16-38 µm 0.02 56,5 44,5 75 53 11 M55x2 80,5
7
8
9
10
11
12
13
14
- Diameter dalam - Tebal Kode rumah bantalan I : SN 511 - Diameter lubang rumah bantalan - Tinggi rumah bantalan - Tebal rumah bantalan Kode bantalan II : 1211 K Jenis bantalan : Double Row Self Aligning ball bearing - Diameter luar - Diameter dalam - Standard radial clearance - Actual radial clearance Kode adaptor sleeve II : H311 - Diameter luar - Panjang Kode luck nut II : KM11 - Diameter luar - Diameter dalam - Tebal - Tipe ulir Kode locking washer II : MB 11 - Diameter luar - Diameter dalam - Tebal Kode rumah bantalan II : SN 511 - Diameter lubang rumah bantalan - Tinggi rumah bantalan - Tebal rumah bantalan Kode gigi : M5Z35 - Tipe gigi : Roda Gigi Lurus - Diameter pitch - Jumlah gigi - Modul Kode taperlock : 2517 50 - Diameter lubang - Panjang - Jumlah lubang - Diameter ulir
55 1 Ø100 127.5 96
Ø100 Ø55 16-38 µm 0.02 56,5 44,5 75 53 11 M55x2 80,5 55 1 Ø100 145.5 96
184.24 35 5 49 45 3 10,25
Poros II : No 1 2 3
4
Nama Komponen Diameter poros Panjang leher poros Kode puli gigi : M5Z70 - Tipe gigi : Roda Gigi Lurus - Diameter pitch - Jumlah gigi - Modul Kode taperlock : 2517 50 - Diameter lubang - Panjang - Jumlah lubang - Diameter ulir
Ukuran (mm) Ø50 mm
350 mm 70 5 49 45 3 10,25
3. Instalasi 3.1. Aligment No 1
Nama Komponen Ketidak sejajaran
Standar 0.2 – 0.5mm
Aktual 0.5 mm
3.2 Kekencangan Baut dan Backlash No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Nama Komponen Ukuran baut kepala rumah bantalan Bahan baut kepala rumah bantalan Standar torsi pengencangan Ukuran baut kaki rumah bantalan Picth Bahan baut kaki rumah bantalan Standar torsi pengencangan Jarak Sumbu Backlash Backlash actual
Standar
18 mm 4.6 N/mm 28,4 Nm 24 mm 2 8.8 N/mm 211 Nm 112 mm 0.2 – 0.5 mm 0.3 mm
3.3 Gear Image
Kondisi I
Kondisi II
Kondisi Final
Nama Mahasiswa
NIM
1. Santana Y.G
131211027
2. Tony I
131211028
3. Yopi N
131211029
Hari/Tanggal : Kamis, 20 November 2014 Instruktur :
Prasetyo,M. Eng.
Tandatangan
VI.
LAMPIRAN