Kopling Daihatsu New Sirion

Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion

BAB I PENDAHULUAN 1. 1. Latar Belakang 1. Panda andang ngan an Umum Umum

Pada umumnya umumnya untuk memindahkan memindahkan daya dan putaran putaran dipakai 3 macam sistem antara lain : 1. Sist Sistem em Kopl Koplin ing g 2. Sist Sistem em roda roda gigi gigi 3. Sistem Sistem rantai rantai dan transm transmisi isi Akan tetpai yang akan dibahas dalam hal ini adalah system kopling, jadi pengertian kokpling adalah sautu elemen mesin yang berungsi sebagai alat penyambungan dan pemutusan daya dan putaran yang berasal dari poros penggerak !mesin" terhadap poros yang digerakkan !transmisi# Pada perkem perkembang bangan an teknol teknologi ogi de$asa de$asa ini khusus khususnya nya dibida dibidang ng otomat otomatis, is, hampir seluruh kendaraan bermotor menggunakan kopling khususnya kopling tidak tetap !kopling plat tetap". %al seperti ini dapat diperhatikan pda semua jenis kendaran bermotor dengan menggunakan kopling ini day dan putaran dapat ditransmisikan dari poros penggerak keporos yang digerakkan tanpa menghentikan putaran mesin terlebih dahulu.

1. 2. Tujuan Penulisan

a. &ujuan 'mum 1. (ene (enera rapk pkan an ilmu ilmu dari dari perk perkul ulia iaha han n dan dan dapt dapt memb memban andi ding ngkan kanny nyaa denga dengan n keadaan sebenarnya di lapangan. 2. (emb (embia iasa saka kan n mahas ahasis is$a $a untu untuk k mera meranc ncan ang g elem elemen en)e )ele leme men n mesi mesin n dan dan sekaligus untuk memperluas $a$asan dalam hal perancangan.

1

Maha sori tua 08 202 105


b. &ujuan Khusus 1. (eni (ening ngka katk tkan an pema pemaham haman an elem elemen en)el )elem emen en mesi mesin, n, khusu khususny snyaa kopl koplin ing g dan dan komponen)komponennya. 2. (eng (enguas uasai ai sist sistem em peny penyam ambun bunga gan n dan pemut pemutus usan an putar putaran an dan dan daya daya pada pada kendaraan bermotor. Pada Pada sist sistem em kolin koling g ini ini puta putara ran n dan daya daya dihub dihubun ungka gkan n mela melalu luii suat suatu u mekanisme penyambungan dan pemutusan putaran poros input ke poros output yang dioperasikan tanpa mematikan mesin atau putaran poros input dan tidak ada slip yang dapat merugikan atau mengurangi daya mesin.

1. 3. Batasan Masala

Pada perancangan ini yang dibahas adalah desain suatu kopling kendaraan bermotor, yakni tipe &oyota *ios yang digunakan untuk memindahkan dan memutuskan putaran dan daya anatara poros input dan poros output dengan daya dan putaran sebagai berikut : +aya

: 1# PS

Putaran

: -### rpm

+alam hal ini akan dihitung ukuran dari pada komponen kopling tersebut yakni meliputi : poros, plat gesek, spline, naa, pegas matahari, baut, paku keling dan bantalan.

1. !. Met"de Penulisan

Ada dua buah metode yang diterapkan dalam penulisan yakni : a. Study Perpustakaan Study Study perpus perpustak takaan aan melipu meliputi ti pengump pengumpula ulan n baha bahan)ba n)bahan han yang yang disa disadur dur dari dari beberapa buku dan catatan kuliah. b. bser/asi 0apangan

2


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion bser/asi lapangan merupakan pengumpulan data)data dengan sur/ey langsung ke lapa lapanga ngan n yakni yakni pada pada bengk bengkel el mobi mobill terd terdeka ekatt denga dengan n bant bantua uan n para para mekan mekanik ik bengkelnya dan orang)orang yang paham tentang kopling.

BAB II TIN#AUAN PU$TA%A (esin yang dirancang seharusnya dapat meringankan beban manusia dalam melakukan kegiatannya secara indi/idu ataupun kelompok. 'ntuk memberikan hasil yang lebih memuaskan maka perancangan mesin harus ditingkatkan, yakni untuk setiap komponennya. Karena suatu mesin memiliki beberapa komponen yang harus bekerjasama untuk melakukan suatu mekanisme. Pada umumnya mekanisme yang dihasilkan adalah berasal dari motor penggerak !engine" yang bisa merupakan motor bakar bak ar ! bensin atau diesel " atau motor listrik. Penggerak ini sebagian besar memberikan gerakan putaran pada poros yang biasa disebut dengan poros input atau poros penggerak, dan akan diteruskan ke poros yang akan digerakkan atau sering disebut poros output dan dari sini akan dilanjutkan ke berbagai komponen lainnya dalam mekanisme. +alam proses penyambungan dan pemutusan putaran dan daya antara poros input dan poros output digunakan suatu komponen, yakni kopling.

2. 1. #enis&#enis %"'ling

+ari cara kerjanya, kopling dapat dibagi atas : a. kopling tetap b. kopling tidak tetap 0etak 0etak perbed perbedaan aan yang yang sangat sangat mendasa mendasarr antara antara jenis jenis kopling kopling tetap tetap dan kopling tidak tetap adalah di mana kopling tidak tetap dapat dihubungkan sesuai dengan keperluan, keperluan, sedangkan sedangkan kopling tetap adalah kopling yang selalu selalu dihubungkan dihubungkan poros input dan poros outputnya.

3


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 2. 1. 1. Kopling Tetap Kopli Kopling ng tetap tetap adalah adalah salah salah satu satu kompone komponen n mesin mesin yang yang memili memiliki ki ungsi ungsi untuk untuk meneru meneruska skan n daya daya dan putaran putaran dari dari poros poros input input ke poros poros output output.. +i mana hubungan ini adalah secara pasti dan tidak terjadi slip dan sumnbu poros input dan sumbu poros output adalah terletak pada suatu garis lurus atau juga bisa membentuk sudut yang sangat kecil. Kopling tetap terbagi atas : a. Kopling Kaku Kopling ini digunakan jika kedua poros yang akan dihubungkan terletak pada suat suatu u sumb sumbu u  sega segari ris. s. ias iasany anyaa pengg pengguna unaan an kopl koplin ing g ini ini adala adalah h untu untuk k poro poross permesinan an transmisi yang umumnya terdapat pada pabrik)pabrik. enis koplingh ini dirancang, di mana diantara kedua poros tidak boleh membentuk sudut ! harus segaris " dan juga tidak dapat meredam getaran se$aktu proses transmisi dan juga tidak dapt mengurangi tumbukan. 1. Kopling us enis kopling kaku ini memiliki konstruksi yang sangat sederhana, biasanya kopling ini digunakan untuk poros yang posisinya tegak, seperti pompa pres untuk minyak. 'ntuk lebih jelas dapat dilihat gambar jenis kopling ini sebagai berikut :

4ambar 2.1. Kopling us 2. Kopling 5lens Kaku Kopling lens kaku ini biasanya digunakan untuk poros yang berdiameter 6#)2## mm, biasanya terdapat pada poros)poros motor listrik. Kopling ini terdiri dari 7


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion lens kaku yang terbuat dari besi cor atau baja cor dan dipasang pada ujung poros yang diberi pasak dan diikat dengan baut lensnya. lensnya.

4ambar 2.2. Kopling 5lens Kaku

3. Kopling 5lens &empa Kopling lens tempa ini, ditempa menjadikan satu dengan porosnya. Kopling ini biasanya diungsikan diungsikan untuk meneruskan meneruskan kopel yang besar, misalnya untuk poros turbin air yang dihubungkan dengan generator untuk pembangkit listrik.

4ambar 2.3. Kopling 5les &empa b. Kopling 0u$es

6


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Kopling jenis ini digunakan untuk poros yang dihubungkan tidak benar) benar satu sumbu  tidak segaris antara kedua poros. Kopling ini dapat meredam getaran se$aktu proses proses transmisi transmisi dan juga dapat mengurangi tumbukan. Kopling ini dapat dibedakan atas :

1. Kopling 5lens 0u$es Kopli Kopling ng ini digunak digunakan an untuk untuk menghub menghubung ungkan kan poros poros input input dengan dengan poros poros output untuk menghindari putaran yang merata, misalnya pada pabrik penggilas.

4ambar 2.7. Kopling 5lens 0u$es 2. Kopling Karet an Kopl Koplin ing g kare karett ban ban ini ini mengg mengguna unaka kan n karet karet ban, ban, di mana mana poro poross yang yang dihubungkan tidak harus lurus atau segaris. Kopling ini dapat mengurangi tumbukan dan meredam getaran saat proses transmisi. Kopling ini biasanya digunakan untuk meneruskan gaya yang besar misalnya pada mesin aduk beton.

-



4ambar 2.6. Kopling Karet an

3. Kopling Karet intang Koplin Kopling g ini biasany biasanyaa digunak digunakan an untuk untuk penyambu penyambunga ngan n daya daya yang yang besar, besar, seperti pada turbin uap untuk menggerakkan generator.

4ambar 2.-. Kopling Karet intang 7. Kopling 4igi Kopling gigi biasanya diungsikan untuk konstruksi yang berat dan daya yang yang besar. besar. Koplin Kopling g ini menyam menyambung bung poros poros input input dengan dengan poros poros output output dengan dengan menggunakan gigi, misalnya pada mesin pengaduk beton.

4ambar 2.8. Kopling 4igi 8


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 6. Kopling 9antai Kopl opling

jeni jeniss

ini

meng menggu guna naka kan n

rant rantai ai

seba sebaga gaii

per peranta antarra

unt untuk

menyambungkan dua poros yakni poros input dan poros output. Kopling umumnya digunakan untuk memindahkan momen yang besar, seperti pada mesin gilas dan turbin uap.

4ambar 2.. Kopling 9antai c. Kopling 'ni/ersal Kopli Kopling ng ini diguna digunakan kan apabil apabilaa antara antara poros poros pengger penggerak ak dan poros poros yang yang digerakkan membentuk sudut yamg sangat besar. Kopling ini dapat dibedakan atas :

1. Kopling 'ni/ersal %ooks Kopling Kopling ini digunakan intik menggunakan poros sekrup yang dapat disetel, disetel, misalnya pada mesin reis.

4ambar 2.. Kopling 'ni/ersal %ooks 


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 2. Kopling 'ni/ersal Kecepatan &etap Kopl Koplin ing g 'ni/ 'ni/er ersa sall Kecep Kecepat atan an &eta &etap p umum umumny nyaa digu diguna nakan kan pada pada poro poross penggerak utama mobil.

2. 1. 2. Kopling Tidak Tetap

Kopling ini merupakan penghubung poros input dengan poros output dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya. Kopling ini dapat melepas ataupun menyambungkan $alaupun dalam keadaan bergerak ataupun diam. Kopling tetap dapat dibedakan atas : a. Kopling ;akar Kopli Kopling ng cakar cakar berun berungsi gsi untuk untuk menghu menghubung bungkan kan poros poros iniput iniput dan poros poros output output tanpa tanpa dengan dengan perant perantara ara geseka gesekan n !konta !kontak k posit positi" i" sehing sehingga ga kemung kemungkin kinan an terjadinya slip adalah sangat kecil. Kopling cakar ada dua jenis, yakni berbentuk spiral dan persegi. Kopling yang berbentuk spiral dapat menghubungkan poros pada saat berputar dan digunakan untuk satu arah putaran saja, itupun putaran poros penggerak harus di ba$ah 6# rpm. Sedangkan kopling cakar berbentuk persegi, dapat digunakan pada keadaan tidak berputar dan dapat meneruskan momen dengan dua arah putaran.

4ambar 2.1#. Kopling ;akar b. Kopling Kerucut




Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Kopling ini memiliki plat gesek yang berbentuk kerucut. Kopling ini tidak dapat meneruskan daya dan putaran dengan seragam namun dengan gaya aksial yang kecil dapat mentransmisikan momen yang besar.

4ambar 2.11. Kopling Kerucut

c. Kopling Plat 4esek Kopling jenis ini berungsi untuk menghubungkan daya dan putaran dari poros input ke poros output dengan perantaraan gesekan. Karena adanya gesekan, maka pembebanan yang berlebihan pada poros input penggerak dapat dihindari dan juga dapat membatasi momen sehingga slip tidak akan berpengaruh. Kopling plat ini dapat dibedakan berdasarkan jumlah plat yang digunakan, yakn yaknii kopl koplin ing g plat plat tung tungga gall dan dan kopl koplin ing g plat plat bany banyak ak.. ika ika dili diliha hatt dari dari cara cara pelayanannya, kopling ini dapat dibedakan atas kopling manual, hidrolik dan magnetik. Kopling ada yang kering dan ada yang basah, di mana plat gesek yang bekerja pada keadaan kering dan keadaan basah apabila dilumasi atau terendam dalam minyak.

1#



4ambar 2.12. Kopling Plat d. Kopling 5ri$il Kopling ini dapt melepaskan hubungan antara kedua poros jika poros input bergerak dengan lambat dan juga bila saat putaran berla$anan dengan arah putaran poros output. Poros jenis ini sangat banyak dikembangkan, karena akan memudahkan penggunaannya.

4ambar 2.13. Kopling 5ri$il

2. 2. Dasar&Dasar Pemilian %"'ling

+alam +alam perenc perencana anaan an kopling kopling perlu perlu diperh diperhati atikan kan bebera beberapa pa aktor aktor sebaga sebagaii berikut : a. Kopling berungsi sendiri menurut sinyal dan besar beban mesin yang dipindahkan ke transmisi tanpa terjadi slip. 11


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion b. Koeisien gesek yamg dapat dipertahankan di ba$ah kondisi kerja. c. Permukaan geseknya harus cukup keras untuk menahan keausan. d. (assa dan luas permukaan plat gesek yang cukup untuk pengeluaran panas.

e. (aterial tidak hancur akibat gesekan pada temperatur dan beban apit pada proses kerja. . Kondukti/itas panas untuk penyebaran panas dapat dipertahankan dan dapat di) hindari perubahan struktur dari komponen.

2. 3. Pengaru Panas

Kerja penghubung penghubung pada koplimg akan menimbulkan menimbulkan panas karena gesekan, sehingga temperatur kopling akan naik sampai 2###; dalam keadaan sesaat. &etapi untuk seluruh kopling umumnya dijaga agar suhunya tidak lebih tinggi dari 3##;. ika kerja penghubung untuk satu kali pelayanan direncanakan lebih kecil dari pada kerja kerja penghub penghubung ung yang yang dii
2. !. Umur Plat (esek

'mur 'mur plat plat gesek gesek kopling kopling kering kering lebih lebih rendah rendah sepers sepersepu epuluh luh dari dari kopling kopling basah karena laju keausan plat gesek sangat tergantung pada macam bahan geseknya, tekan tekanan an kont kontak ak,, kecep kecepat atan an kelil kelilin ing g temp temper erat atur ur dan lain lain)l )lai ain. n. (aka (aka agak agak suka sukarr melakukan atau menentukan umurnya secara teliti. &abel. 2. 1. 0aju Keausan Permukaan Plat 4esek = !cm3kg.m " ! 3 > - " ? 1#)8 ! 7 >  " ? 1#)8 ! 6 > 1#" ? 1#)8 ! - > 12" ? 1#)8

ahan Permukaan Paduan tembaga sinter Paduan sinter besi Setengah logam +amar cetak 2. ). Mekanisme $istem Peminda Tenaga

12


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion &enaga yang berasal dari mesin atau motor dipindahkan melalui sistem yang disebut pemindah tenaga yang ditunjukkan pada gambar berikut.

4ambar 2.17. (ekanisme Pemindah &enaga

Sistem pemindah tenaga terdiri dari : kopling, bak roda, transmisi !gear bo@", kopling gardang, poros penggerak, roda dierensial, dan roda kendaraan.

2. *. Mekanisme Pedal %"'ling

(ekanisme pedal kopling ditunjukkan pada gambar berikut : ika pedal kopling ditekan , luida luida atau minyak minyak terdorong terdorong dari tangki silinder masuk ke dalam dalam pipa pipa hidrol hidrolik ik !berup !berupaa selang selang yang yang leksi leksibel bel". ". 5luida 5luida yang yang tertek tertekan an ini mene meneka kan n

pist piston on

di

dala dalam m

sili silind nder er

pemb pembat atas as,,

sehi sehing ngga ga

sili silind nder er

pemb pembat atas as

menggerakkan garpu pembebas kopling dan menekan slee/e.

13



4ambar 2.16. (ekanisme Pedal Kopling

2. +. $istem %erja %"'ling

Sistem kerja kopling plat tunggal atau gesek ini dapat ditinjau dari dua keadaan , yaitu :

2.7.1. Kopling dalam Keadaan Terhubung Poros penggerak yang berhubungan dengan mesin meneruskan daya dan putaran ke ly$eel !roda penerus" melalui baut pengikat. +aya dan putaran ini diteruskan ke plat gesek yang ditekan oleh plat penekan karena adanya tekanan dari pegas matahari. Akibat putaran dari plat gesek poros yang digerakkan ikut berputar dengan perantara spline dan naa.

Keterangan : 1. ly$eel 2. rumah kopling 3. pemasang tuas pelepas 7. poros output 6. poros input -. plat penekan 17


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 8. plat gesek

4ambar 2.1-. Penampang Kopling

4ambar 2.18. Kopling +alam Keadaan &erhubung Keterangan : Pegas pendorong !pegas matahari" mendesak plat penekan ke kiri sehingga plat gesek terjepit diantara ly$eel dan plat penekan.

2.7.2. Kopling Dalam Keadaan Tidak Terhubung

antalan pembebas menekan pegas matahari sehingga yang dikerjakan pada plat penekan menjadi berla$anan arah. %al ini menyebabkan plat penekan tertarik ke arah arah luar luar sehing sehingga ga plat plat gesek gesek dalam dalam keadaan keadaan bebas di antara antara plat plat penekan penekan dan ly$eel.

16



4ambar 2. 1. Kopling +alam Keadaan &idak &erhubung Keterangan : ila injakan atau pedal kopling ditekan tuas pelepas menaik kembali plat penekan, dengan demikian plat gesek terlepas.

2. ,. Assem-ling

Asse Assemb mbli ling ng yang ang dipa dipaka kaii dapa dapatt dili diliha hatt pada pada gamb gambar ar diba dibali lik. k. eni eniss koplingnya koplingnya adalah plat gesek tunggal. enis koplingnya koplingnya umumnya umumnya banyak dipakai pada kendaraan roda empat dan cukup bagus bagu s serta eisien untuk meneruskan daya dan putaran.

BAB III P/$ 3.1 Pengertian

Komponen ini merupakan yang terpenting dari beberapa elemen mesin yang biasa dihubungkan dengan putaran dan daya. Poros merupakan komponen stasioner yang berputar, biasanya yang berpenampang bulat yang akan mengalami beban puntir dan lentur atau gabungannya. Kada Kadang ng poro poross ini ini dapa dapatt menga mengala lami mi tegan teganga gan n tari tarik, k, kele kelela laha han n , tumb tumbuka ukan n atau atau pengaruh konsentrasi tegangan yang akan terjadi pada diameter poros yang terkecil atau atau pada pada poro poross yang yang terp terpas asang ang alur alur pasa pasak, k, hal ini ini bias biasan anya ya dila dilaku kuka kan n pada pada penyambungan atau penghubungan antar an tar komponen agar tidak terjadi pergeseran.

1-



4ambar 3. 1. Poros

3. 2. #enis&#enis P"r"s

Apabila Apabila dilihat dilihat dari pembebanan pembebanan terhadap terhadap poros, poros, maka dapt dibedakan dibedakan atas tiga jenis poros, yaitu :

3.2.1. Poros Transmisi Poro Poross ini ini menga mengala lami mi beba beban n punti puntirr murn murnii dan dan lent lentur uran an dan dan daya daya yang yang ditransmisikan ke poros ini adalah melalui kopling, roda gigi, pulley dan sebagainya.

3.2.2. Spindel Poros Poros ini sering sering disebut disebut dengan dengan poros poros transm transmisi isi yang yang bentukny bentuknyaa relati relati pendek seperti poros utama mesin perkakas, di mana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang perlu untuk poros ini dalah harus memiliki deormasi yang kecil dan juga ketelitian ukuran dan bentuknya. 3.2.3. Gandar Poros ini digunakan untuk menahan puntiran dan kadang)kadang poros ini tidak melakukan gerakan putar. Poros ini banyak ditemukan pada kereta barang.

3. 3. Dasar&Dasar Pemilian P"r"s

18


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +alam perancangan sebuah poros perlu diperhatikan hal)hal berikut ini : 3.3.1. Bahan Poros ahan ahan poros poros pada pada mesin mesin biasan biasanya ya diguna digunakan kan baja baja batanga batangan n yang yang ditari ditari dingin dan diinish, dan juga dari baja karbonkonstruksi untuk mesin yang dihasilkan dari ingot yang dikill ! baja yang dioksidasikan dengan erro silikon dan dicor dengan kadar karbon yang terjamin ". 'ntuk poros yang digunakan pada putaran dan daya yang tinggi, biasanya digunakan bahan dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang tahan aus. +iantaranya adalah baja Krom ikel, baja ;rom ikel (olydem.

3.3.2. Kelelahan Peng Pengar aruh uh dari dari tumb tumbuka ukan n dan dan kons konsen entr tras asii tega tegang ngan an pada pada poro poross haru haruss diperhatikan bentuknya apakah diameter porosnya sudah sesuai dengan alur pasak yang akan menahan beban sehingga terjadi pengerasan dan lain)lain.

3.3.3. Kekakuan Poros harus kuat bila mengalami lenturan atau deleksi puntirnya yang besar sehing sehingga ga terhin terhindar dar dari dari getara getaran. n. Kekakua Kekakuan n poros poros dapat dapat disesu disesuaik aikan an dengan dengan jenis jenis mesin yang menggunakan poros tersebut. 3.3.4. Putaran Kritis Pada putaran yang tidak konstan akan mengakibatkan getaran pada poros tersebut, tersebut, apalagi pergantian pergantian putaran putaran ke putaran maksimum. maksimum. 'ntuk itu poros harus dirancang tahan terhadap putaran maksimumnya, yang disebut dengan putaran kritis. leh karena itu poros harus dirancang sedemikian rupa dan untuk lebih aman harus digunakan digunakan pada di ba$ah putaran putaran kritisnya. kritisnya. (emang dalam perancanga perancangan n poros ini harus kita sesuaikan dengan daya dan putaran yang harus dipindahkan khususnya untuk kopling.

3. !. Peritungan M"men Puntir P"r"s

1


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Poros ynag digunakan pada kopling ini akan mengalami beban puntir dan beban lentur, namun yang paling besar adalah momen puntir akibat putaran, untuk un tuk itu maka maka diguna digunakan kan poros poros transm transmisi isi.. Perhit Perhitunga ungan n kekuata kekuatan n poros poros didasa didasarka rkan n pada momen puntir khususnya untuk poros kopling. +ata yang diketahui ! dari brosur, brosur, lampiran 1 " adalah : +aya !P"

: 2 PS

Putaran !n"

: -### rpm

(aka daya yang direncanakan yang akan dialami poros adalah : P

B 2 . #,87B

1,317 K=.

(aka untuk meneruskan daya dan putaran ini, terlebih dahulu dihitung daya perencanaannya !Pd". Pd B c . P +i mana : Pd B daya perencanaan c B aktor koreksi P B daya masukan +aya mesin !P" merupakan daya nominal output dari motor penggerak, daya inilah yang ditransmisikan melalui poros dengan putaran tertentu.

&abel. 3.1. enis)jenis aktor koreksi berdasarkan daya yang akan ditransmisikan +aya Cang Akan +itransmisikan +aya rata)rata yang diperlukan +aya ma@imum yang diperlukan +aya ormal

5c 1,2 D 2,# #, D 1,2 1,# D 1,6

+aya rata)rata merupakan besarnya daya)daya yang bekerja dibagi dengan jumlah daya yang bekerja. +aya +aya na@imum na@imum merupa merupakan kan daya daya yang yang paling paling besar besar yang yang terjad terjadii saat saat melakuk melakukan an mekanisme. 1


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +aya normal merupakan daya optimal yang dapat dihasilkan oleh mesin. +ala +alam m pera peranc ncan angan gan ini ini yang yang digu diguna nakan kan adala adalah h daya daya ma@i ma@imu mum m yang yang mungkin terjadi pada saat start sehingga range aktor koreksinya adalah #, D 1,2. +alam hal ini dipilih besarnya #, yang agak lebih kecil, karena juga akan memiliki aktor keamanan lainnya, seperti aktor keamanan sesuai dengan jenis bahan, bentuk dan lain)lain. Sehingga daya yang direncanakan adalah : Pd B 1,# . 1,317 k$ Pd B 8, k$

(omen puntir !momen torsi rencana" yang dialami po ros adalah : (p B ,87 . 1#6 . Pd  (p B ,87 . 1#6 . 8, -### B 17262,- kg. mm.

3.). Pemilian Baan

+alam pemilihan bahan perlu diperhatikan beberapa hal seperti pada tabel berikut, dan kita dapat menyesuaikan dengan yang kita butuhkan. &abel. 3.2. atang baja karbon yang diinis dingin !Standar ES" 0ambang

Perlakuan

+iameter

Kekuatan

Panas

!mm"

&arik !kgmm2"

+ilunakka kkan

Kekerasan %9 ; !%9 " "

%

2# at atau ku kurang

6 D 8

!7" D 23

)

21 D #

63 D -

!83" D 18

177 D 21-

2#


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion S36;)+

S76;)+

S66;)+

&anpa

2# atau kurang

-3 D 2

!8" D 26

)

+ilunakkan +ilunakka kkan

21 D # 2# at atau ku kurang

6 D 82 -6 D -

!7" D 1 !" D 28

1-# D 226 )

&anpa

21 D # 2# atau kurang

-# D 881 D 1

!6" D 22 12 D 3#

1-- ) 23 )

+ilunakkan

21 D #

-- D 1

!#" D 27"

13 D 263

+ilunakkan

2# atau kurang

82 D 3

17 D 31

)

&idak

21 D # 2# atau kurang

-8 D 3 # D 1#1

1# D 21 D 37

1 D 2-# )

+ilunakkan

21) #

86 D 1

1- D 3#

213 ) 26

!Sularso, F+asar)dasar Perencanaan dan Pemilihan Glemen (esin, Pradya Pramita, akarta 17".

+alam +alam pemili pemilihan han bahan bahan perlu perlu diketa diketahui hui teganga tegangan n i
τa

dimana : τa

B

S f 1 .S f 2

B tegangan geser i
σ b B kekuata kekuatan n tarik tarik bahan bahan !kgm !kgmm m2" S1 B

aktor aktor keam keamanan anan yang yang terga tergantu ntung ng pada jeni jeniss bahan, bahan, diman dimanaa untuk untuk bahan S); besarnya : -,#.

S2 B

akt aktor or keam keaman anaa yang yang berg bergan antu tung ng dari dari bent bentuk uk poro poros, s, dima dimana na harganya berkisar antara 1,3 D 3,#.

+alam perancangan ini bahan yang dipilih adalah bahan yang memiliki kekerasan besar, karena poros ini akan mengalami beberapa aksi, seperti tekanan tumbuk, puntir, sehingga dipilih jenis baja S66;)+ dengan kekuatan tarik 3 Kg  mm2. +an aktor keamanan diambil yang besar, karena poros ini boleh dikatakan 21 Maha sori tua 08 202 105

Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion memiliki diameter yang kecil, sehingga supaya seimbang diambil aktor keamanan -,#. -,#. +an aktor aktor koreks koreksii yang yang disesu disesuaik aikan an dengan dengan bentuk bentuknya nya berkis berkisar ar 1,3 D 3,#, 3,#, dimana bentuk poros dalam perencanaan ini memiliki spilne maka diambil aktor kore koreks ksii yang yang seda sedang ng yakni yakni 1,7 1,7 karen karenaa spil spilne ne ini ini sanga sangatt berp berpen engar garuh uh dalam dalam penimbulan puntiran khususnya pada bagian terluar poros. (aka tegangan geser i
=

:3 - . 1, 7

=

,:: kg  mm 2

3.*. Peren0anaan Diameter P"r"s &abel 3.3. Poros +engan beban puntir 7

1#

7,6 7, 6 6

H227

7#

27 11

26

72

1## 1# #

H227

!1#6"

27# 27 #

11# 11 #

26# 26 #

72# 72 #

2-# 2- #

77# 77 #

H112

2# 2 #

76# 76 #

12# 12 #

3## 3# #

7-# 7- #

H316

7# 7 #

32# 32 #

6## 6# #

H6,-

H11,2

2

H-,3

12

3#

8 8,1 8, 1

H31,6 H12,6

76

7 6#

22

126 12 6

7## 7# #


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion   17

36

66

H36,6

6-

!16" 3

1*

-#

13# 13 #

37# 37 #

63# 63 #

17# 17 #

H336#

6-# 6- #

16# 16 #

3-# 3- #

1-# 1- #

3# 3 #

-## -# #

18# 18 #

!18" -3

1

1# 1 #

1

1# 1 #

2#

2## 2# # -6

22

-3# -3 #

22# 22 #

8# 87 86 # 6 # 6

+iameter poros dapat diperoleh dari rumus : 1 3

d p B

dimana :

d p B

6,1  . Kt . !b . p   τ a 

diam diamet eter er por poros !mm !mm"

τa B tega tegang ngan an geser geser i
akt aktor or kore koreks ksii tumb tumbuka ukan, n, harg hargany anyaa berki berkisa sarr 1,6 1,6 D 3,#. 3,#.

;b B

akt aktor or kore koreks ksii untu untuk k terj terjad adin iny ya kemu kemung ngki kina nan n terj terjad adin iny ya beba beban n lentur lentur,, dalam dalam perenc perencanaa anaan n ini diambi diambill 1,2 karena karena diperk diperkira irakan kan tidak akan terjadi beban lentur.

(p B

momen momen puntir puntir yang yang ditra ditransm nsmisi isikan kan !kg.m" !kg.m"

Pada saat pertama !start" penghubungan poros input dengan poros output akan terjadi tumbukan dan ini terjadi setiap penghubungan kedua poros tersebut, 23


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion sehingga aktor koreksi pada range 1,6 D 3,# diambil K & B 2,, supaya poros aman dari tumbukan. +an dalam mekanisme ini beban lentur yang terjadi kemungkinan adalah kecil karena poros adalah relati pendek, sehingga aktor koreksi untuk beban lentur ; b B 1,2. +engan harga aktor koreksi terhadap tumbukan diambil sebesar Kt B 2, maka diameter poros dapat ditentukan sebagai berikut : 1 3

 6,1  . 2,: . 1,2 . 17262,:-  6,#2   

d p B B

2,13 mm B 3# mm

3.+. Pemeriksaan %ekuatan P"r"s

%asil diameter poros yang dirancang harus diuji kekuatannya. Pemeriksaan dapat dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadiakibat tegangan puntir yang dialami poros. ika tegangan geser lebih besar dari tegangan geser i
τ p B

+imana : τ p

1-. p .d 3

π

B tegangan geser akibat momen puntir !kgmm2"

(p B momen puntur yang ditransmisikan !kg.mm" dp B diameter poros !mm" 'ntuk momen puntir !(p" B 17262,- kgmm, dan diameter poros d p B 3# mm, maka perhitungan tegangan gesernya adalah sebagai berikut :

τ p B

1- ×17262,:3,17 ×3# 3

B 2,- kgmm2.

27


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion (enuru (enurutt hasil hasil yang diperoleh diperoleh dari perhitun perhitungan gan

diatas diatas,, terlih terlihat at bah$a

tegangan geser yang terjadi adalah lebih kecil daripada tegangan geser yang dii
I

τ a.

+engan hasil ini maka dapat disimpulkan bah$a poros ini aman untuk digunakan pada kopling yang dirancang untuk memindahkan daya dan putaran yang telah ditentukan.

BAB I $PLINE !.1. Pengertian

Spline berungsi untuk meneruskan daya dan putaran dari poros komponen) komponen lainnya. 5ungsi spline pada dasarnya adalah sama dengan ungsi pasak, perbedaannya adalah bah$a spline merupakan bagian dari poros, atau dengan kata lain lain meny menyat atu u denga dengan n poro poros, s, seda sedangk ngkan an pasa pasak k terp terpis isah ah dari dari poro poross dan dan untu untuk k 26


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion pemasangannya diperlukan alur pada poros. Selain itu jumlah spline untuk tiap poros adalah tertentu tertentu pada konstruksi konstruksi yang diambil berdasarkan berdasarkan standard standard SAG, sedangkan sedangkan jumlah pasak ditentukan sesuai dengan kebutuhan yang dianggap perlu oleh perancangnya. Penggunaan spline adalah lebih beruntung dibanding pasak, karena spline lebih kuat dan akan mengalami beban puntir yang merata pada seluruh bagian poros. Sedangk Sedangkan an pada pasak yang yang akan mengalami mengalami teganga tegangan n adalah adalah pasak pasak itu itu sendir sendirii karena terkonsentrasi pada pasak tersebut.

!. 2. Peran0angan $'line

Pemilihan Spline ditentukan berdasarkan standart SAG !Society Automoti/e Gngineering" pada kendaraan bermotor, mesin)mesin produksi, mesin)mesin perkakas dan lain)lain.

4ambar 7. 1. Spline

Keterangan : + B diameter luar spline d B diameter diameter dalam spline h B tinggi spline $ B lebar spline 0 B panjang spline 2-


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 'ntuk berbagai kondisi pengoperasian pengoperasian spline telah ditetapkan ditetapkan ukurannya ukurannya sesuai dengan standart SAG, seperti pada tabel berikut : &abel 7)1. Spesiikasi spline untuk berbagai kondisi operasi !standard SAG" umber

Permanent 5it

&o Slide =hen ot &o

% #,#86+ #,#6#+ #,#76+ #,#76+

'nder 0oad % + #,126+ #,86#+ #,#86+ #,6#+ #,#8#+ #,-#+ #,#8#+ #,-#+

o Spline 7 1# 1-

+ #,6#+ #,##+ #,1#+ #,1#+

Slide

=hen All 5its

'nder 0oad % + ) ) #,1##+ #,##+ #,#6+ #,1#+ #,#6+ #,1#+

$ #,271+ #,26#+ #,16-+ #,#

!. 3. Pemilian $'line

+alam perancangan kopling ini perlu diperhatikan jumlah spline yang akan jadi sangat berpengaruh dalam penerusan daya. umlah spline akan mempengaruhi tegangan geser dan tegangan tumbuk, dimana semakin banyak jumlah spline maka pemusatan daya akan terbagi untuk tiap spline sehingga tegangan tumbukan dan tengangan geser akan semakin kecil. Sesuai dengan diameter poros dan daya yang akan diteruskan, maka jumlah spline yang cocok adalah 1#, karena selain aman tidak berlebihan. Sehingga dari tabel 7.1 diperoleh data sebagai berikut : h B #,#6 + J

d B #,1# + J

$ B #,16- +

(aka : d B 3# mm +B

d

B

#,:1#

3# #.:1#

B 38,#7mm.

h B #,#6 +

B #,#6 . 37,#7

B 3,-6 mm

$ B #,16- +

B #,16- . 37,#7

B 6,8 mm

Panjang spline diperoleh dari : 0B

" 3 d 2

=

38,#73 3#2

=

6-,6mm

28


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion ari)jari rata)rata spline diperoleh dari : rm B +  d

B 38,#73#

7

B 1-,8- mm

7

!. !. Analisa Be-an

4aya yang bekerja pada spline adalah : (p B 5 . rm +imana : (p B momen pentir yang bekerja pada poros, dari perhitungan pada ab. 3 diperoleh : 17262,- Kg mm. 5

B 4aya yang bekerja pada spline !Kg"

rm B jari)jari rata)rata spline !mm" (aka diperoleh gayanya : 5 B (p rm

B

17262,-

B 6#,7 Kg

1-,8-

!. ). Pemilian Baan

+alam pemilihan bahan spline adalah sama dengan bahan poros, karena spline adalah menyatu dengan poros. ahannya adalah 666;)+ dengan kekuatan tarik ma@imum

σ b

B 3 Kgmm2

!. *. Pemeriksaan %ekuatan $'line

'ntuk memeriksa kekuatan spline, maka dapat dilakukan pada dua jenis kemungkinan kemungkinan yang akan mengalami mengalami kegagalan, yaitu akibat tegangan tumbuk tumbuk dan tegangan geser σg.

4.#.1. Pemeriksaan Kegagalan $kibat Tegangan Tumbuk Spline

2


σ t

Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion &egangan tumbuk spline dapat diperoleh dari : %

σt B

i.h.l

di mana :

σt B tegangan tumbuk ! kgmm2 " 5

B gaya yang bekerja pada spline ! kg "

i

B jumlah spline

h

B tinggi spline ! mm "

l

B panjang spline ! mm "

(aka besar tegangan tumbuk yang bekerja adalah :

:6#,7

σt B

1# ×3,68 ×6-,6

B #,72

kg mm 2

Sementara tegangan tumbuk i
σti B

σ b

i

B

:3 1#

B ,3

kg mm 2

+ari hasil perhitungan di atas, terlihat bah$a tegangan tumbuk i
4.#.2. Pemeriksaan Kegagalan $kibat Tegangan Geser Pada Sline

esarnya tegangan geser pada spline dapat diperoleh dari :

τg B di mana :

τg B

% i.&.l

tegangan geser !

kg mm 2 2

"


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 5 B gaya yang bekerja pada spline !kg" i B jumlah spline $ B lebar spline !mm" l B panjang spline !mm" (aka tegangan geser yang bekerja adalah :

τg B

:6#,7 1# ×6,8: ×6-,6

B #,2-

kg mm 2

Sedangkan tegangan geser i
τgi B #,688 . σti B #,688 . ,3 B 7,8

kg mm 2

+ari perhitungan di atas terlihat bah$a tegangan geser i
3#



BAB  NAA ).1 Pengertian

aa adalah pasangan dari spline, di mana dimensinya adalah sama antara keduanya. &etapi, pada kondisi yang sebenarnya ada perbedaan ukuran yang kecil, meskipun analisa dan perhitungannya sama. Perbedaan yang kecil ini akan menjadi sangat berpengaruh untuk mesinyang memerlukan ketelitian yang tinggi atau pada mesi mesin n yang yang beker bekerja ja pada pada puta putara ran n tingg tinggi. i. +enga +engan n pert pertim imba banga ngan n di atas atas maka maka perhitungan naa harus dihitung tersendiri tetapi tetap berdasarkan perhitungan spline. Pada perancangan naa ini didasarkan pada standart SAG yang sama pada perancangan spline.

4ambar 6. 1. aa Keterangan : + B diameter luar naa d B diameter dalam naa $ B lebar gigi naa h B tinggi gigi naa l

B panjang naa 31



). 2. Peran0angan Naa

erdasarkan data dari ukuran spline, maka ukuran untuk naa adalah sebagai berikut : h B #,#6 + d B #,1# + $ B #,16- + +ari data ukuran spline yang telah diketahui, lebar gigi naa dapat diperoleh dari :

!π . "s" − !i.&s" i

$ B

di mana : $ B lebar gigi naa !mm" +s B diameter luar spline, dari perhitungan pada ab 7 sebesar 38,#7 mm $s B lebar spline, dari perhitungan pada ab 7 sebesar 6,8 mm i

B jumlah spline  gigi naa, yaitu 1# buah

bn B tebal naa (aka : $ B

!π × 38,#7" − !1# × 6,8:" 1#

B 6,- mm. +engan memasukkan harga $ B 6,- mm ke data di atas diperoleh : + B

& #,16-

B

6,:#,16-

B 38,68 mm.

h B #,#6 + B #,#6 . 38,68 B 3,-2 mm d B #,1# + B #,1# . 38,68 B 3#,77 mm bn B +)d

B 38,68 D 3#,77 B 8,13 mm

Sedangkan panjang naa diperoleh dari : 32


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion l B

"

3

d 2

B

38,68

3

3#,77

2

B 68,23 mm.

dan jari)jari rata)rata naa adalah : rm B

" + d 7

B

38,68 +3#,77 7

B 18 mm.

). 3. Analisa Be-an

4aya yang bekerja pada naa diperoleh dari : (p B 5 . rm +i mana :

(p B momen puntir !dari ab 3" 5

B gaya yang bekerja pada naa

rm

B jari)jari rata)rata naa !mm"

(aka : 5 B

p rm

B

17262,:18

B 3,7 kg.

). !. Pemilian Baan Naa

+alam pemilihan bahan naa adalah sama dengan bahan poros spline,yakni S66;)+ dengan kekuatan tarik

σ b

B 3 Kgmm2 .

). ). Pemeriksaan %ekuatan Naa

Pemeriksaan kekuatan naa dapat dilakukan pada dua kemungkinan seperti halnya pada spline, yakni terhadap tegangan geser dan tegangan tumbuk.

'.'.1. Pemeriksaan Kegagalan $kibat Tegangan Tumbuk esarnya tegangan tumbuk pada naa dapat diperoleh dari :

σt B

% i.h.l

di mana : σt B tegangan tumbuk !kgmm2" 5 B gaya yang bekerja pada naa !kg" 33


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion i B jumlah gigi naa, yaitu 1# buah h B tinggi gigi naa !mm" l B panjang naa !mm" (aka besar tegangan tumbuk yang bekerja adalah :

σt B

:3:,7 1# ×3,-2 ×68, 23

B #,7#7 kgmm2

+ari perhitungan pada ab 7 diperoleh tegangan tumbuk i
I σti , sehingga naa aman dari kegagalan

akibat tegangan tumbuk.

'.'. 2. Pemeriksaan Kegagalan $kibat Tegangan Geser esarnya tegangan geser pada naa dapat diperoleh dari :

τg B

% i.&.l

di mana : τg B tegangan geser !kgmm2" 5 B gaya yang bekerja pada naa !kg# i B jumlah gigi naa, yaitu 1# buah $ B lebar gigi naa !mm" l B panjang naa !mm" (aka besar tegangan geser yang bekerja adalah :

:3:,7 τg B 1# × 6,:- × 68,23

B #,27 kgmm2 +ari perhitungan pada ab 7 diperoleh tegangan geser i
37


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion tegan teganga gan n gese geser. r. (aka (aka dapat dapat disi disimp mpul ulka kan n bah$a bah$a naa naa aman aman digu diguna nakan kan pada pada perancangan ini.

BAB I PLAT (E$E%

*.1 Pengertian

Plat gesek berungsi untuk memindahkan daya dan putaran dari ly$eel !roda penerus" ke poros yang digerakkan !poros output". &ransmisi daya dan putaran ini terjadi melalui gesekan antara ly$eel dengan plat gesek yang ditekan oleh plat penekan. erikut ini adalah sketsa dari plat gesek dan simbol)simbol yang digunakan.

4ambar -. 1. Plat 4esek Ket : 36


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion + B diameter luar plat gesek d B diameter dalam plat gesek a B tebal pelat gesek

*. 2. Pemilian Baan Plat (esek

+alam pemilihan bahan plat gesek perlu diperhatikan koeisien gesek dari bahan yang akan digunakan dan harus disesuaikan dengan kebutuhan. Koeisien µ untuk berbagai permukaan plat dapat dilihat pada tabel -. 1 di ba$ah ini. %arga)harga koeisien gesek dalam tabel tersebut ditentukan dengan perhitungan bidang gesek yang sudah agak menurun gesekannya, karena akan digunakan untuk beberapa $aktu, seta didasarkan atas harga tekanan yang dii
&abel -. 1. Koeisien 4esekan antara berbagai permukaan, beserta tekanan yang dii
µ

Pa !kgmm2"

Kering +ilumasi esi cor dan besi cor #,1# D #,2# #,# D #,12 #,# D #,18 esi cor dan perunggu #,1# D #,2# #,1# D #,2# #,#6 D #,# esi cor dan asbes #,36 ) #,-6 ) #,##8 D #,#8 esi cor dan serat #,#6 ) #,11 #,#6 D #,1# #,##6 D #,#3 esi cor dan kayu ) #,1# D #,36 #,#2 D #,#3 ()os ()osep eph h *. Shigl Shigle+ e+.. ,arr ,arr++ ". itit-hel helll dan Gand Gandii ara arahap hap /pen /pener er0e 0emah mah  Peran-angan Teknik esin *disi *disi 56 )ilid )ilid 1 *rlangga )akarta 118.

+alam perancangan plat gesek ini dipilih bahan besi cor dan asbes sebagai bahan ly$eel dan plat penekan. eberapa alasan pemilihan bahan imi adalah: ). Pasangan besi cor dan asbes memiliki koeisien gesek yang tinggi. ). Asbes memiliki daya tahan panas yang tinggi, yakni 2### ;. +ari tabel -. 1 koeisien gesek dan tekanan yang dii
µ B #,36 D #,-66 3-


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Pa B #,##8 D #,#8 Pemilihan plat kopling yang kering, selain koeisien yang tinggi dan tahan terhadap temperatur tinggi, juga pada saat pelepasan antar kedua permukaan lebih mudah karena tidak lengket akibat pelumasan. Koe Koeis isie ien n gese gesek k yang ang dipe diperl rluk ukan an tida tidak k perl perlu u ma@i ma@imu mum, m, kare karena na day daya yang ang dihubungkan tidak terlalu besar, maka diambil µ B #,7 dan tekanan yang timbulkan tersebar pada seluruh permukaan, maka tekanan i
*. 3. Analisa (a4a dan M"men (esek

ika tekanan rata)rata pada plat gesek adalah P, maka besar gaya yang menimbulkan tekanan dan momen gesek yang bekerja pada seluruh permukaan plat gesek berturut)turut adalah : 5p B

π

7

. ! +2 D d2 ".P

(g B µ . 5 .

! " + d " 7

+i mana : 5p B gaya gaya yang menimbulkan tekanan pada plat gesek !kg" (g B momen gesek yang bekerja pada plat gesek !kg.mm" +

B diameter luar plat gesek !mm"

d

B diameter dalam plat gesek !mm"

P

B tekanan rata)rata pada bidang gesek, yaitu sebesar #,7 kgmm2

µ

B koeisien gesekan antara plat gesek dengan ly$eel ly$eel  plat penekan sebesar #,3. Karena bagian bidang gesek yang terlalu dekat pada sumbu poros hanya

mempuny mempunyai ai pengaru pengaruh h yang yang kecil kecil saja saja pada pemind pemindahan ahan momen, momen, maka maka besarn besarnya ya perbandingan

d+ jarang lebih kecil dari #,3. 'ntuk perancangan plat gesek ini

perbandingan d+ diambil sebesar #,8. +engan memasukkan harga)harga yang diketahui ke persamaan di atas maka diperoleh gaya 5 yang dinyatakan dalam + : 38


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 5 B B

µ 7

. M+2 D !#,8+"2N . P

#,7 7

. M+2 D #,7+2N . #,3

B #,#12 +2 Selanjutnya dengan memasukkan persamaan gaya di atas ke persamaan momen gesek maka diperoleh : (g B µ . !#,#12 +2" .

" + #,8 "

B #,66 . !#,#12 +2" .

7 1,8 " 7

B #,##2#8+3.

*. !. Pemilian Ukuran Plat (esek

+iameter plat geset dapat dihitung diameter luar !+"

+B

3

17262,:#,##2#8

+ B 1# mm

(aka

d B #,8 @ + B #,8 @ 1# B 133 mm +alam perencanaan ini diperoleh + B 1# mm dan d B 133 mm maka lebar

plat gesek dapat dihitung !b" B

rm 2

+imana rm B B

( " + d ) 7

(1# + 133) 7

B #,86 mm 3



(aka

:#,86

bB

2

B 7#,38 mm 5B B

! " 2

π

− d

2

" p

7 3,17!1# 2 −1332 "#,7 7

B 222#,26 kg ) (omen gesek !(g" (g

B #,##2#8 +3 B #,##2#8 !1#"3 B 171,13 kg mm

) &ebal plat gesek !a" B Adalah : a B B

( " − d ) 2

(1# −133) 2

B 2,6 mm ) 0uas bidang gesek !Ag" Ag B θ =

( "

π

2

2

− d

)

7

3-#

=

9

3-# 1-

B 22,6o ) Panjang alur dapat di hitung !0" 0

B !+)d" cos O B !1#)133" cos 22,6o B 62,- mm

3


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion adi !Ag"B

!1#2 −1332 " − 62,- :3 :1-

π

7

B !#,86" !1711")2627, B 1128, mm2 Sebagai kesimpulan, ukuran plat gesek yang di rencanakan adalah : +iameter luar

!+"

: 1# mm.

+iameter +alam !d !d"

: 133 mm.

&ebal plat gesek !a"

: 26 mm.

0uas 0uas bida bidabg bg gese gesek k !Ag !Ag"" : 11 1128 28, , mm 2 0ebar plat gesek !b"

: 7#,38 mm

Panjang alur !0"

: 62,- mm

7#



BAB II PA%U %ELIN(

+.1. Penggunaan Paku %eling

Pada Pada kons konstr truk uksi si plat plat gese gesek k dan dan naa naa digun digunak akan an paku paku keli keling ng pada pada tiga tiga sambungan, yaitu : 1. sambungan lempengan gesek !yang terbuat dari asbes" dengan lingkar pemba$a. 2. sambungan lingkar pemba$a pada plat gesek dengan plat pemba$a. 3. sambungan plat pemba$a dengan naa.

4ambar 8. 1. Sambungan Paku Keling Keterangan : 1. lempengan gesek 2. paku keling untuk sambungan lempengan gesek dengan lingkar pemba$a 3. lingkar pemba$a 7. paku keling untuk sambungan lingkar pemba$a dengan plat pemba$a 71


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 6. plat pemba$a -. paku keling untuk sambungan plat pemba$a dengan naa 8. aa

+.2. Baan Paku %eling

ahan paku keling biasanya adalah sama dengan bahan untuk pembuatan baut. leh karena itu diambiJ aja S 66 ;)+ ! # B63 kgmm" +imana +imana bahan tersebut tersebut mengalami mengalami pembebanan pembebanan dinamis dinamis dua arah dengan aktor aktor keamanan !)1#" diambil 1#.

&engangan tarik yang diijinkan !Qt" Qt B B

Tb ; :3kg  mm

2

1#

B ,3 kgmm2

&engangan geser yang dii
+.3. Penggun Penggunaan aan Paku Paku %e %eling ling

)

Paku Paku kel keling ing unt untuk sambu ambung ngan an lem lempeng pengan an gese gesek k dan dan lingka ngkarr pem pemba$a ba$a direncanakan 1- buah

)

Paku Paku keli keling ng untu untuk k samb sambun unga gan n ling lingka karr pemb pemba$ a$aa deng dengan an plat plat pemb pemba$ a$aa direncanakan  buah

)

Paku keling keling untu untuk k sambung sambungan an plat plat pemba pemba$a $a dengan dengan naa naa seban sebanyak yak - buah buah

)

Paku keli keling ng untuk untuk penutu penutup p kopling kopling dan dan pegas pegas matah matahari ari diran dirancan cang g sebanya sebanyak k 1 buah. 72


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Sehingga jumlah paku n B 7 buah arak antara paku keling B

3-# n

=

3-# 7:

= 8,6mm

Sehingga: 9m

B B

( " + d ) 7

(1# +133) 7

B #,8 mm

+.! (a4a 5ang Dialami $emua Paku %eling

P

B B

T n:
kg .mm

B 23,67 kg

+.) Tegangan 5ang Terjadi 'ada Paku %eling ∑ g =

7 :p

( d: ) 2

π

+imana +iameter paku keling +k B B

7 :p :σ g π 7 : 23,67 3,17 : -,-7

B 2,12 mm (aka +iamater paku keling B 2 mm !+isesuaikan dengan standard" adi tg

B

7 : 23,67 3,17( 2 )

2

B 8,7 kg mm2 73



BAB III PE(A$ MATAHA/I DAN PE(A$ %E#UT ,. 1. Pegas Mataari

Pegas matahari berungsi untuk menarik plat penekan dalam arah menjauhi plat gesek untuk pemutusan hubungan. %al ini akan menyebabkan plat gesek dalam keadaan bebas diantara plat penekan dan ly$eel, sehingga daya dan putaran dari ly$eel tidak lagi diteruskan ke poros yang digerakkan. Prinsip kerja pegas matahari adalah tidak sama dengan pegas spiral, di mana terjadinya deleksi pada pegas ini adalah sama seperti sistem kantile/er beam, yakni apabila gaya diberikan pada salah satu ujungnya.

4ambar . 1. Pegas (atahari

77



Katerangan: + B diameter pegas d B diameter penampang pegas 0# B panjang pegas pada operasi normal 0 B panjang pegas pada pembebanan ma@imum

8. 1. 1. Analisa Gaya

Ketika sensor memberikan sinyal ke ;P', dan diteruskan ke actuator, dan dari actuator akan diberikan perintah untuk menggerakkan bantalan pembebas yang akan menekan bagian dalam pegas matahari dan menarik plat penekan menjauhi ly$eel. +iagramnya adalah sebagai berikut :

4ambar . 2. +iagram gaya)gaya yang bekerja pada pegas 4ambar !a" : Pegas matahari beroperasi dalam keadaan normal !kopling dalam keadaan terhubung" dan daya yang bekerja pada pegas adalah gaya 5 p yang 76


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion berasal dari pegas itu sendiri yang diimbangi dengan gaya 5r yang yang dihasilkan dihasilkan oleh ly$eel. 4ambar !b" : antalan pembebas menekan pegas dengan gaya 5t, di mana gaya ini akan menimbulkan reaksi 5r R dan menarik plat penekan dengan memberi 5 p′.

gaya yang beala$anan arah dengan gaya dari pegas tekan sebesar

+engan menyesuaikan menyesuaikan ukuran pegas matahari pada ukuran plat gesek yang telah dihitung pada bab -, diperoleh hasil sebagai berikut : 01 B 78,31 mm 02 B 27,6 mm

∈( B # 5 pR . 02 D 5t . 01 B #, maka 5t B

% p S. ,2 ,1

+i mana : 5t B gaya gaya tekan yang dikerjakan oleh bantalan bantalan pembebas !kg" 5 pR B gaya yang diperlukan untuk mela$an gay tekan pegas yatiu 5 pR B 25 p 5 p B gaya yang menimbulkan menimbulkan tekanan pada plat gesek, dari perhitungan pada bab diperoleh 5 p B 6#, kg. (aka 5 pR B 2 × 6#, B 11-1,- kg esar 5t diperoleh sebesar : 5t B

11-1,- ×27,6: 78,31

B -#3,61 kg. 4aya yang menekan masing)masing daun pegas adalah : 5t B

% t n

+i mana n adalah jumlah daun pegas yakni 12 buah, sehingga : 5t B

-#3,61 12

B 6#,2 kg.

=. 1. 2. Pemilihan Bahan 7-


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 'nt 'ntuk pega pegass mat matahar aharii dipi dipili lih h ka$a ka$att baj baja, deng dengan an keku kekuat atan an σ B 16##kgmm2, sedangkan modulus elastisitasnya G B 2#8 4pa. ahan ahan ini cocok cocok karena karena kekuata kekuatan n tarik tarik dan modulu moduluss elasti elastisit sitasn asnya ya yang yang tinggi tinggi sehingga pegas tidak akan mengalami deormasi plastis ataupun racture pada saat mengalami beban yang diberikan bantalan pembebas. 1. Penentuan 'kuran. +eleksi δ1 dari pegas matahari diperoleh dari :

δ1 B

,1.δ 2 ,2

+engan δ2 merupakan jarak pindah antara plat gesek dengan plat penekan saat kopling tidak terhubung. arak ini direncanakan sejauh 6 mm, supaya proses penghubungan lebih cepat. Sehingga deleksi δ1 adalah :

δ1 B

78,31 ×27,6:

B 1# mm.

+an tebal pegas matahari diperoleh dari : h7 B

% t . ,1 2 * .δ 1

di mana : h B tebal pegas matahari !mm" 5t B gaya tekan tiap daun pegas matahari, sebesar 6#,2 kg

δ1 B 1# mm (aka diperoleh harga tebal pegas matahari minimal : h7 B

6#,2 × 78,31 2 × 2#8 ×1# ×1#

B #,##7- m

h B 7,- mm dan direncanakan tebal pegasnya adalah 3,- mm sehingga lebarnya dapat dihitung : b B 7h B 7×7,- B 1,782 mm. 78



2. Pemerikasaan Kekuatan Pegas. &egangan lengkung yang terjadi pada pegas matahari dapat diperoleh dari :

σt B σt B

- × % t × ,2 bh 2 - ×6#,2 ×27,6: 1,782 ×7,:-: 2

σt B 1-,#8 kgmm2 +ari perhitungan perhitungan di atas terlihat terlihat bah$a σt I σ , maka pegas matahari ini aman digunakan untuk perancangan ini, khususnya dari tegangan tarik.

,. 2. Pegas %ejut

Perancangan Perancangan pegas kejut biasanya biasanya berhubungan dengan gaya, momen momen torsi, torsi, deleksi dan tegangan yang dialami oleh pegas. Pegas kejut banyak kegunaannya dalam konstruksi mesin, yakni sebagai pengontrol getaran. Khusus pada perancangan ini, pegas kejut digunakan untuk meredam kejutan pada saat penyambungan.

4ambar . 3. Pegas Kejut =. 2. 1. $nalisa Ga+a esar gaya tekan yang harus diberikan oleh tiap pegas adalah : 5B

! > p × $" n

7


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +i mana : 5 B gaya tekan tiap pegas !kg" Q p B tekanan rata)rata pada bidang bidang pegas adalah #,63 dari bab 6 A B luas rata)rata bidang tekan , untuk pegas besarnya 1 mm2 n B jumlah pegas, direncanakan 7 buah. (aka :

5 B

#,63 ×1 7

B #,1326 kg. =. 2. 2. Pemilihan Bahan 'ntu 'ntuk k bahan bahan pegas pegas teta tetap p dipi dipili lih h baja baja karb karbon on jeni jeniss S'S S'S 3#2 denga dengan n kekuat kekuatan an tarik tarik mulur mulur !tensi !tensile le yield yield streng strenght" ht" dengan dengan δy B #,-2 #,-22 2 kgmm kgmm2. (aka kekuatan geser mulurnya !shear yield strenght" adalah :

δys B #,688 . δy B #,688 . #,-22 B #,3- kgmm2.

=. 2. 3. $nalisa Ga+a &egangan geser yang bekerja pada tiap pegas adalah : Q B

: × - × k × f

d 2

π

+i mana : Q B tegangan geser tiap pegas !kgmm2" c B indeks pegas, dalam perancangan ini dipilih 2 k B aktor tegangan $ahl, yaitu : k B B

7 - −1 7- − 7

+

7.2 −1 7.2 − 7

#,-16

+

#,-16 2

B ≈ 2,#5 B gaya tekan tiap pegas !kg" d B diameter penampang pegas !mm" 7


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Sehingga: Q B Q B

: × 2 × 2,#- × #,1326 3,17 d 2

1,38

d 2

=. 2. 4. Penentuan ?kuran Agar pegas aman terhadap tegangan geser, maka tegangan geser i
B !7  1,6" 3 B 1-,6 mm.

Sedangkan panjang pegas pegas pada operasi normal adalah : 0# +i mana : 0#

B panjang pegas pada operasi normal !mm"

0

B panjang pegas pada pembebanan ma@imum !mm"

h

B +3 B 73 B 1,33 mm

i

B jumlah lilitan pegas !dipilih 7 lilitan"

d (aka :

B 0  i !h)d"

0#

B diameter penampang pegas !mm" B 1-,6  7 ! 1,33 ) 3" B ,2 mm 6#


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +iambil 1# mm.

BAB I6

A'& 7.1 Penggunaan Baut

Pada kontruksi kopling &oyota *ios ini, digunakan 3 jenis baut pengikat yaitu : 1. aut pengikat poros penggerak dengan ly$ell 2. aut Pengikat pegas matahari dengan plat penekan 3. aut pengikat penutup kopling !housing".

7.2. Baut Pengikat P"r"s Penggerak Dengan l48ell

+alam ikatan poros penggerak dengan ly$ell ini digunakan - buah baut. Perancangan ini meliputi analisa gaya, tegangan, pemilihan bahan dan ukuran baut.

4ambar . 1. aut Pengikat Poros Penggerak +engan 5ly$ell 61


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion Keterangan : 1. poros penggerak 2. baut pengikat poros dengan ly$ell 3. ly$ell

.2.1 $nalisa Ga+a. 4aya yang bekerja pada setiap baut adalah gaya geser yang besarnya adalah: p

51 B n .r 1 1

+i mana : 51 B gaya yang bekerja pada baut !kg" n1 B jumlah baut !- buah" r 1 B jarak sumbu baut ke sumbu poros !direncanakan 26 mm" (aka : 51 B

17262,:- ×-6

B 3-,67 kg

.2.2.. $nalisa Tegangan. &erjadi tegangan geser pada baut yang besarnya adalah : % 1

τ1 B

π

7

2

d 1

+i mana : d1 B diameter baut !mm"

τ1 B tegangan geser yang bekerja !kgmm2" Sehingga diperoleh :

τ1 B

3-,67 3,17 2 7

d 1

B

7-,67 d 1

2

.2.3. Pemilihan Bahan 62


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion ahan untuk baut ini dipilih baja type SAGAESE 1#1# dirol panas dengan kekuatan tarik Sy B 1,3 kgmm2 , maka kekuatan geser mulurnya adalah : Sys B #,688 Sy B #,688 . 1,3 B 1,#- kgmm2

.2.4. Penentuan ?kuran 'kuran baut dapat dipilih, asalkan memenuhi syarat berikut :

τijin ≤ Sys 7-,67 2

d 1

≤ 1,#-

d12 ≥ 73, mm. d12 ≥ -,-2 mm. +alam perancangan ini diameter bautnya dipilih  mm.

7. 3. Baut Pengikat Pegas Mataari Dengan Plat Penekan

'ntuk ikatan antara pegas matahari dengan plat penekan disesuaikan dengan jumlah daun pegasnya, yaitu - buah. Perancangan

ini dilakukan dengan

memperhatikan hal)hal seperti analisa gaya untuk gaya geser dan tarik, pemilihan bahan dan penentuan ukuran baut.

63


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 4ambar . 2. aut Pengikat Pegas (atahari +engan Plat Penekan Keterangan : 1. plat penekan 2. pengikat pegas matahari dengan plat penekan 3. pegas matahari

.3.1. $nalisa Ga+a 4aya yang bekerja pada baut ini adalah gaya geser akibat momen puntir dan gaya tarik akibat pegas matahari terhadap plat penekan, di mana besarnya adalah : p n2 .r 2

5g2 B

%p S

5t2 B

n2

5g2 B gaya gesek yang bekerja pada tiap baut !kg" !kg" 5t2 B gaya tarik yang yang bekerja pada tiap baut !kg" 5p1 B gaya yang diperlukan untuk mela$an pegas !dari bab  besarnya 6,671 kg" n2 B jumlah baut yang digunakan yaitu - buah r 2

B jarak sumbu baut ke sumbu poros !direncanakan 2#- mm" +engan memasukkan harga)harga diatas diperoleh : 5g2 B 5t2 B

17262,:- ×2#6,671

B 11,63 B 12 kg

B 1,3626 kg

7

.3.2. $nalisa Tegangan &egangan geser dan tegangan tarik pada baut ini adalah :

τ2 B

%g 2 π

7

d

2 2

11,63 17,-: B 3,17 2 2 B d 2 d 2 7 67


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion %t 2

σ2 B

π

7

d 2

2

1,3:626 1,: B 3,17 2 B 2 d 2 d 2 7

.3.3. Pemilihan Bahan ahan untuk baut ini adalah sama dengan paku keling yaitu jenis baja type SAGAESE 1#1# yang dirol panas dengan kekuatan tarik Sy B 1,3 kgmm2 maka kekuatan geser mulurnya adalah : Sys B #,688 . Sy B #,688 . 1,3 B 1,#- kgmm2 .3.4. Penentuan ?kuran 'ntuk memastikan baut harus dipenuhi syarat berikut :

•. 'ntuk &egangan 4eser τ ≤ Sys 17,-: d 2

2

≤ 1,#-

d22 ≥ 13,7 d2 ≥ 3,82 mm.

•. 'ntuk &egangan &arik σ2 ≤ Sys 1,: d 2

2

≤ 1,#-

d22 ≥ 1,- d22 ≥ 1,31 mm. (aka diameter baut dipilih dengan ukuran - mm.

7. !. Baut Pengikat Penutu' %"'ling

'ntuk memberikan kamanan antara ly$ell dengan rumah kopling, maka diberikan pengikatan yang baik dengan menggunakan baut sebanyak - buah. 66 Maha sori tua 08 202 105


4ambar . 3. aut Pengikat Penutup Kopling Keterangan: 1. baut pengikat penutup kopling 2. penutup kopling 3. ly$ell +alam perancangan ini perlu diperhatikan hal)hal berikut :

.4.1. $nalisa Ga+a &erdapat gaya geser untuk tiap baut sebesar : 53 B

p n3 .r 3

+engan n3 adalah jumlah baut yaitu - buah dan r 3 adalah jarak antara sumbu baut dengan sumbu poros yang disesuaikan 17# mm. Sehingga : 53 B

17262,:B 1-,- kg. - ×17#

.4.2. $nalisa Tegangan &egangan yang terjadi pada baut adalah : % 3

τ3 B

π

7

d 3 2

1-,21, B 3,17 2 B 2 d 3 d 3 7

6-


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion .4.3. Pemilihan Bahan ahan untuk baut ini dipilih sama dengan bahan baut sebelumnya, yakni baja type SAGAESE 1#1# yang dirol panas dengan kekuatan tarik Sy B 1,3 kg  mm 2 dengan kekuatan geser mulurnya adalah :

Sys B #,688Sy B #,688 @ 1,3 B 1,#- kg  mm

2

BAB 6 BANTALAN 19.1. Pengertian

ant antal alan an atau atau bear bearin ing g adal adalah ah elem elemen en mesin esin yang ang digu diguna naka kan n untu untuk k mendukung dua elemen mesin lain yang saling bergerak satu sama lain. Pada perancangan perancangan kopling kopling F &oyots &oyots *iosT seperti seperti ini, digunakan digunakan dua jenis bantalan, yaitu : 1. antalan pendukung poros, berupa bantalan radial untuk menahan poros pada tempatnya. 2. antalan pembebas ! release bearing", berupa bantalan roda aksial untuk menekan menekan pegas matahari.

19. 2. Bantalan Pendukung P"r"s

antal antalan an yang yang digunak digunakan an untuk untuk menduku mendukung ng poros poros adalah adalah bantala bantalan n roda roda radial bealur dalam baris tunggal !single ro$ deep grou/e ball bearing", sebanyak dua buah yang diposisikan pada kedua ujung poros. Sketsa Sketsa bantalan bantalan pendukung pendukung poros serta yang berhubungan ditunjukkan ditunjukkan pada gambar berikut :

68



4ambar 1#. 1. antalan Pendukung Poros

1@. 2. 1. $nalisa Ga+a

dengan benda bebas untuk gaya)gaya yang bekerja pada poros dan kedua bantalan pendukung adalah sebagai berikut :

   



 



 



 

 





4ambar 1#. 2. Analisa 4aya Pada antalan Pendukung Poros Keterangan : =n B berat naa =n B ρ  . *  9 A B gaya reaksi pada bantalan A 6


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 9  B gaya reaksi reaksi pada bantalan bantalan iaya 01 B 73,86 mm 02 B 73,86 mm 03 B 8,6 mm +i mana ρ  adalah massa jenis bahan naa, yakni untuk baja S66;)+ adalah 8, × 1#)- kgmm2. π

*  B

7

. !+ 2 D d 2". 0 

+i mana : +  B diameter luar naa

B 38,68 mm !dari bab 6"

d  B diameter dalam naa B 3#,77 mm !dari bab 6" 0  B panjang naa

B 68,23 mm !dari bab 6"

(aka : *  B

π

7

. !38,682 ) 3#,772". 68,23

B 2187, mm3. (aka berat naa adalah : =  B 8, × 1#)- . 2187, B #,18 kg. +i mana : =g B berat plat gesek =g B !ρ0 . *0"  !ρg . *g" +i mana :

ρ0 B massa jenis lingkar pemba$a, untuk bahan besi besi cor adalah 8,2 × 1#)- kgmm3. *0 B /olume lingkar lingkar pemba$a *0 B

π

7

.! " ,

2

−

2

d , ".b ,

+i mana : +0 B diameter lingkar pemba$a B 22# mm d0 B diameter dalam lingkar pemba$a B 8#mm 6


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion b0 B tebal lingkar pemba$a B 3 mm. (aka : 3,17

*0 B

7

.! 22# 2

−

8# 2 ".3

B 1#2772,6 mm3.

ρg B massa jenis lempengan gesek, untuk bahan asbes adalah 3,7 × 1#)- kgmm3 *g B /olume lempeng gesek *g B

π

7

! " g

2

−

2

d g ".b g

+g B diameter luar plat gesek

B 1#,27 mm !dari bab -"

dg B diameter dalam plat gesek B 133,18 mm !dari bab -" bg B tebal lempeng gesek

B  mm !dari bab -"

(aka : *g B

π

7

.!1#,27 2

133,18 2 ".:

−

B 116-,1 mm2 erat plat gesek adalah : =g B !8,2 × 1#)- . 1#2772,6"  !3,7 × 1#)- @116-,1" B 1,18 kg. erat poros adalah : = p B ρ p . * p +i mana :

ρ p B massa jenis bahan poros, untuk baja S66;)+ adalah 8, × 1#)- kgmm3 * p B /olume poros * p B

π

7

2

.d p . , p

'ntuk : d p B diameter poros B 3# mm 0 p B panjang poros B 186 mm. (aka :

-#


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion * p B

π

7

!3#2 ×186" B 123-38,6 mm3.

= p B 8, × 1#)- . 123-38,6 B #,-7 kg. +ari kesetimbangan statik, diperoleh :

∈(A B # 9  !01  02  03" D = p!01  02" D !=   =4"01 B # 9  !186" D #,-7 !8,6" D !#,18 !#,18  1,18" 73,86 B # 1869 b B 172,86 9 b B #,18 kg.

∈5y B # 9 A  9  D !=   =g" D = p B # 9 A  #,18 D !#,18  2,12" D #,-7 9 A B #,6# kg. +ari kedua gaya reaksi 9 A dan 9  diambil harga terbesar sebagai resultan gaya radial 5r untuk keamanan konstruksi. 5r B B 9 A B #,6# kg Sedangkan resultan gaya aksial adalah : 5A B # kg.

[email protected]. Penentuan Beban *ki;alen Statik dan "inamik eban eki/alen statik diperoleh dari : P# B U# . 51  C# . 5a

Atau

P# B 51 +i mana : P# B beban eVi/alen statik !kg" !kg" U# B aktor radial C# B aktor aksial 5a B gaya aksial, untuk bantalan bantalan pendukung poros ini adalah B #. -1


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion U# diambil #,- karena akan ada gaya radial yang bekerja sehingga diambil aktor tersebut dan C# untuk bantalan radial beralur dalam baris tunggal adalah #,6. (aka : P# B !#,- × 2,#822" D !#,6 × #" B 1,-332 kg. (aka yang diambil adalah yang terbesar yaitu 1,-8 kg. 'ntuk beban eki/alen dinamik diperoleh : P B @ . / . 5r   y 5a +i mana : P B beban eki/alen dinamik !kg" @ B aktor radial, untuk roda radial beralur dalam baris tunggal adalah #,-. / B /iskositas B 1

Sehingga : P B !#,- × 1 × 2,#822"  !#,6 × #,#822" B 1,2862 kg.

[email protected]. Penentuan Basi- Statik ,oad


[email protected]. Pemilihan Bantalan +ari perhitungan di atas dan dari data)data pada bab)bab sebelumnya, maka bantalan yang direncanakan harus memenuhi syarat)syarat berikut : +iameter lubang !d"

: 3# mm

asic statik load rating

: 2,#822 kg

asic dinamik load rating

: 173,6 kg

Kecepatan putaran ma@imum !n" : ≥ -### rpm. +ari tabel !literatur" diperoleh jenis yang cocok adalah tipe -##- dengan data sebagai berikut : +iameter luar !+"

: -2 mm

+iameter lubang !d"

: 3# mm

asic statik load rating !;#"

: 1#3# kg

0ebar !b"

: 17 mm

asic dinamik load rating !;"

: 87# kg

Kecepatan putaran putaran ma@imum !n" : 1#### rpm !Sumber , Sularso, F+asar)+asar Perancangan dan Pemilihan Glemen (esin F"

19. 3. Bantalan Pem-e-as

antal antalan an yang yang digunak digunakan an sebaga sebagaii bantal bantalan an pembeba pembebass !relea !release se bearin bearing" g" adalah bantalan roda aksial satu arah dengan bidang rata !single direction thrust ball bearing $ith lat back ace". +iagram bebas dari bantalan ini yang digunakan pada konstruksi yang dirancang adalah seperti gambar berikut :

 t

-3

 t



4ambar 1#. 7. antalan Pembebas

[email protected]. Bantalan Pembebas Penjumlahan gaya yang bekerja dalam arah aksial dan radial adalah : 5# B 51 B 7,6 kg 51 B gaya tekan yang diteruskan yaitu 7,6 kg !dari !dari bab ".

[email protected]. Penentuan Beban *ki;alen Statik dan "inamik. eban eki/alen statik dapat diperoleh dari : P# B U# . 5r  C# . 5a Atau P# B 5r +engan mengambil aktor radial U# B #,6 dan aktor aksial C# B #,2- karena beban aksial maupun radial adalah relati kecil. (aka : P# B #,6 . #  #,2- . 7,6 B 2,87 kg. Atau P# B # Cang diambil adalah P# B 2,87 kg. Sedangkan beban eki/alen dinamik diperoleh dari : P B U . / . 5r   C . 5a -7


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +engan : U B aktor radial, untuk bantalan ini B #,C B aktor aksial, untuk untuk bantalan ini B 1,7 * B /iskosotas B 1 Sehingga besar P adalah : P B !#,- . # . 1"  !1,7 . 7,6" B -,712 kg

[email protected]. Penentuan Basi- Statik ,oad
[email protected]. Pemilihan Bantalan +ari perhitungan di atas maka bantalan untuk rancangan harus memenuhi syarat)syarat berikut : +iameter lubang !d"

: 3# mm

asic static load rating !;#"

: 2,87 kg

asic dynamik load rating !;"

: 7-, kg

Kecepatan putaran ma@imum !n"

: -### rpm.

+ari tabel atau literatur disesuaikan bah$a bantalan yang cocok adalah type -##8 : +iameter luar !+"

: -2 mm

+iameter dalam !d"

: 36 mm -6


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 0ebar !b"

: 17 mm

asic statik load rating !;#"

: 16 kg

asic dynamik load rating !;"

: 126# kg

Kecepatan putaran ma@imum !n"

: 1#### kg.

BAB 6I PENUTUP

Sebagai penutup diberikan kesimpulan dan ringkasan dari elemen)elemen mesin yang terdapat pada konstruksi kopling toyota *ios sesuia dengan perhitungan  perancangan pada bab)bab sebelumnya. 1. Poros &ransmisi +aya

:  B 1# %P

Putaran

: n B -### rpm

+iameter

: dpB 3# mm

ahan

: baja S66;)+

2. Spline --


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion +iameter luar

: + B 38,#7 mm

+iameter dalam

: d B 3# mm

&inggi

: h B 3,68 mm

0ebar

: 0 B 6-,6 mm

ahan

: baja S66;)+

3. aa +iameter luar

: + B 38,68 mm

+iameter dalam

: d B 3#,77 mm

&inggi

: h B 3,-3 mm

0ebar

: 0 B 6,- mm

ahan

: baja S66;)+

7. Plat 4esek +iameter luar

: + B 1# mm

+iameter dalam

: d B 133 mm

0ebar

: b B 7#,38 mm

&ebal

: a B 2,26 mm

ahan

: Asbes dan besi cor

6. Paku Keling a. 'ntuk sambungan lempengan gesek dengan lingkar pemba$ ) +iameter !dk" B 8,6 mm ) ahan

B aja S 66 ;)+

) umlah umlah Paku Keling B 7 buah -. Pegas a. Pegas tekan. ). +iameter pegas

: + B  mm

). +iameter penampang pegas

: d B 3 mm -8


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion ). Panjang Panjang pegas pegas pada pada operasi operasi normal normal : ,# = 1#mm ). Panjang pegas pada pembebanan ma@: 0 B 1- mm ). ahan

: aja karbon tempa S5 7#

b. Pegas matahari ). Panjang daun pegas

: 01 B 78 mm

). Panjang daerah pengungkit

: 02 B 26 mm

). &ebal pegas matahari

: h B7 B7,- mm

). 0ebar daun pegas

: b B 1,782 mm

). ahan

: ka$at baja tipis

8. aut a. aut pengikat poros penggerak dengan ly$heel ). +iameter

: d1 B  mm

). ahan

: baja SAGAESE 1#1# dirol panas

b. aut pengikat pegas matahari dengan plat penekan ). +iameter

: d2 B - mm

). ahan


c. aut pengikat ly$heel dengan penutup kopling ). +iameter

: d3 B  mm

). ahan


. antalan a. antalan pendukung poros ) &ype

: bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal

) omor seri

: -##-

) +iameter luar

: + B -2 mm

) +iameter lubang

: d B 3# mm

) asic static load rating

: ;oB 1#3# kg -


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion )asic dinamic load rating

: ; B 1#3# kg

) Kecepatan putaran ma@imum

: n B -### rpm

b. antalan pembebas ). &ype

: bantalan bola aksial satu arah dengan bidang rata

). omor seri

: A)S+ 3#2#

). +iameter luar

: -2 mm

). +iameter lubang

: 3# mm

). 0ebar

: b B 17 mm

). asic static load rating

: ;oB 7# kg

). asic dinamicload rating

: ; B 1#3# kg

). Kecepatan putaran ma@imum

: n B 1####rpm

DATA/ PU$TA%A 1. ose oseph ph G. Shig Shigle ley, y, 0arr 0arry y +. (itc (itche hell ll,, dan dan 4and 4andhi hi %ara %araha hap p !pen !pener erje jema mah" h" , Peren-anaan Teknik esin, esin, Gdisi Keempat, ilid 1, Grlangga, akarta, 11 2. ose oseph ph G. Shig Shigle ley, y, 0arr 0arry y +. (itc (itche hell ll,, dan dan 4and 4andhi hi %ara %araha hap p !pen !pener erje jema mah" h" , Peren-anaan Teknik esin, esin, Gdisi Keempat, ilid 2, Grlangga, akarta, 11 3. Sula Sulars rso o dan dan Kiyo Kiyokat katsu su Suga Suga,, "asar Peren-anaan dan Pemilihan *lemen esin, esin, Pradnya Paramita, akarta, 17 7. 9obe 9obert rt 0. ort orton on,, a-hine "esign "e sign:: An Entegrated Approach, Prentice %all, e$ ersey, 16. ;reamer, a-hine "esign, "esign, &hird Gdition, (c4ra$)%ill, e$ Cork, 1-


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion -. 5erdin 5erdinand and P. eer eer dan G. G. 9ussel 9usselll ohnsto ohnston. n. r, ekanika r, ekanika ?ntuk 5nsin+urA Statika, Statika, Gdisi Keempat, Grlangga, akarta, 18. ame amess (ang (angro ro/e /es, s, 4ere 4ere,, Step Stephe hen n P. &imo &imosh shen enko ko,, dan dan %ans %ans . =osp =ospak akri rik k !penerjemah", ekanika !penerjemah", ekanika Bahan, Bahan, Gdisi Kedua, *ersi SE, ilid 1, Grlangga, akarta, 1. (achine (achine Glement, Glement, leh +ebnobal, +ebnobal, S( K . Kents Kents (ecanic (ecanical, al, Gngine Gngineerin ering g %and oo, leh ;olums ;olums ;harmica ;harmicall 1#. Patrica, +esign (achnie (achnie Glemen, Gdisi Keenam &haun 16 Endia &ahun 16 11. 4ustat 4ustataa %erman %erman,, Glemen Glemen (esin (esin Gdisi Gdisi Keenam Keenam thaun thaun 17 Penerbit Penerbit Grlangg Grlangga, a, andung &haun 17. 12. 12. *. +obr +obra/ a/ol olsk sky y, a-hine *lemen 5oreign 5oreign 0anguages 0anguages (ir 5ublisher 5ublisher %ouse, %ouse, (osco$, 1-. 13.ack Stolk :Elemen Mesin dan Bangunan Mesin; Grlangga 9otherdam 17.

8#


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion %ATA PEN(ANTA/

puji syukur penulis panjatkan kehadirat &uhan Cang (aha Gsa atas rahmat dan karuniaya sehingga tugas kopling Felemen (esin F jurusan tkenik mesinE&( untk memenuhi dalam persyaratan selanjutnya. Sesuai dengan judul maka buku ini berisi langkah D langkah merencanakan kopling adalah salah satu di dalam mata kuliah elemen mesin. Adapun judul dari tugas rancangan kopling ini, penulis mengambil judul F9ancangan ulang kopling roda empat dalam hal ini penulis menyadari bah$a isi dari buku ini msih terdapat banyak kekurangan D kekurangan. 'ntuk itu penulis dengan senang hati menerima kritik dan saran dari dosen pembimbing dan rekan D rekan mahasis$a yang siatnya untuk menyempurnakan tugas rancangan kopling ini. +alam kesempurnaan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar ) besarnya kepda J 1. Ayahan Ayahanda da dan ibund yang yang telah memberi memberikan kan dorongan dorongan kepada kepada penuli penuliss dalam menyelesaikan tugas ini. 2. apak (ulya (ulyadi, di, S&.(& S&.(& selaku selaku ketua ketua urusan urusan &eknik &eknik (esin E&( 3. apak Er. Er. asri Pilly Pilly,, selaku dosen dosen pembimbing pembimbing jurusna jurusna &eknik &eknik (esin (esin E&( E&( 7. Selur Seluruh uh sta sta peng pengaj ajar ar tekn teknik ik mesi mesin n E&( E&( yang yang tela telah h memb member erik ikan an mate materi ri D materinya. 6. reka rekan) n) reka rekan n maha mahasi sis$ s$aa yang ang tela telah h bany banyak ak memb memban antu tu penu penuli liss dala dalam m menyelesaikan tugas ini. Akhir kat penulis ucapkan terima kaish kepada semua pihka yang membantu penuh menyelesaikan tugas kopling ini.

(edan,

opember 2#1# Penulis

< Maa $"ri tua =

81


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion # 2#2 1#6

DATA/ I$I KA&A PG4A&A9 PG4A&A9

i ............. ............. .................... .............. ............. .............. ............. ............. .............. .............. ............. ........

+A5& +A5&A9 A9 ESE ESE

.... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

A E

PG+A%'0'A.................................................. ................ ........ ............. ..... 1.1. 0atar elakang....................................... ...................... ......... 1.2. &ujuan Penulisan................................................... ................ 1.3. atasan Permasalahan....................................................... .... 1.7. (etode Penulisan........................................................... .......

A A EE

&E &EA' A'A A P'S& P'S&AK AKA. A... .... ..... ..... .... .... ..... ..... .... .... ..... ..... .... .... .... ..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... 2.1. enis)jenis Kopling........................................................ ........ 2.2. +asar)dasar Pemilihan Kopling............................... ............. ......... .... 2.3. Pengaruh Panas.................................................... ................. ........ ......... 2.7. 'mur Plat 4esek..................................................... .............. ........ ...... 2.6. (ekanisme (ekanisme Sistem Sistem Pemindah Pemindah &enaga........ &enaga................... .......................... ............... 2.-. (ekanisme Pedal Kopling........................................... ......... ........ . 2.8. Asembling............................................................... .............. ........ ......

A A EEE EEE

P9 P9S S

.... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

3.1. enis)jenis Poros.................................................................... 3.2. +asar) +asar Pemilihan Poros.............................................. 3.3. Perhitungan (omen Puntir Poros......................................... 3.7. Pemilihan ahan................................................................... 3.6. Perencanaan +iameter Poros................................................ 3.-. Pemeriksaan Kekuatan Poros................................................ A A E*

SP0E SP0EG G

.... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

7.1. Perancangan Spline............................................................... 7.2. Pemilihan Spline................................................................... 7.3. Analisa eban....................................................................... 7.7. Pemilihan ahan................................................................... 82


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion 7.6. Pemeriksaan Kekuatan Spline...............................................

A A *

AA5 AA5

.... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

6.1. Perancangan Perancangan aa........ aa.............. ............. .............. ............. ............... ............................... ...................... 6.2. Analisa eban................................................. eban............................................................. .................... .......... .. 6.3. Pemilihan Pemilihan ahan aa......... aa................ .............. ............. ................... ............................. ................ 6.7. Pemeriksaan Kekuatan aa....................................... .......... ........ .. A *E

P0A& P0A& 4GSGK.. 4GSGK..... ....... ....... ...... ....... ....... ....... ....... ...... ....... ....... ...... ....... ....... ...... ....... ....... ....... ....... ...... ....... ........ ...... -.1. Pemilihan ahan Plat 4esek................................................. -.2. Analisa 4aya dan (omen 4esek.......................................... -.3. Pemilihan 'kuran Plat 4esek...............................................

A *EE

PAK' PAK' KG0E4 KG0E4... ....... ....... ...... ....... ....... ...... ....... ....... ...... ....... ....... ....... ....... ...... ....... ....... ...... ....... ....... ........ ........ ... -.1. P

A *E

P0A& 4GSGKWWWWWWWW 4GSGKWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWW...32 WWW...32 -. 1. Pemilihan ahan Plat 4esekWWWWWWWWW 4esekWWWWWWWWWWWWWWW..32 WWWWWW..32 -. 2. Analisa 4aya +an (omen 4esekWWWWWWWWW 4esekWWWWWWWWWWWWW..37 WWWW..37 -. 3. Pemilihan 'kuran Plat 4esekWWWWWWWWWW 4esekWWWWWWWWWWWWWWW.36 WWWWW.36

A *EE PAK' KG0E4WWWWWWWWWWWWWW KG0E4WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW.3 WWWWWWWW.3 8. 1. Paku Keling 'ntuk Sambungan 0empengan 4esek +engan 0ingkaran Pemba$aWWWWWWWWWWW................................3 8. 2. Paku Keling 'ntuk Sambungan 0ingkaran Pemba$a +engan Plat Pemba$aWWWWWWWWWW Pemba$aWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWW..71 ..71 8. 3. Paku Keling 'ntuk Sambungan Plat Pemba$a +engan aaWWW73 A *EEE PG4AS (A&A%A9E +A PG4AS P G4AS KG'& WWWWWWWWWW...76 . 1. Pegas (atahariWWWWWWW (atahariWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWW76 WWW76 . 2. Pegas KejutWWWWWWWWW KejutWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWW.7 WW.7 83


Tugas Rancangan Elemen Mesin Daihatsu New Sirion A EU A'&WWWWWWWW A'&WWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWWWWWW..62 WWWWWWWW..62 . 1. aut Pengikat Poros Penggerak +engan 5ly$ellWWWWWWW...62 5ly$ellWWWWWWW...62 . 2. aut Pengikat Pegas (atahari +engan Plat Penekan WWWWWW67 . 3. aut Pengikat Penutup KoplingWWWWWWWWW KoplingWWWWWWWWWWWWWW.6WWWWW.6A U

A&A0AWWWWWWWWWWWWWWWWWWW A&A0AWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWW..6 WWWW..6 1#. 1. antalan Pendukung PorosWWWWWWWWW PorosWWWWWWWWWWWWWWWW6 WWWWWWW6 1#. 2. antalan PembebasWWWWWWWWWW PembebasWWWWWWWWWWWWWWWWWWW-7 WWWWWWWWW-7

A UEE PG'&'PWWWWWWWWW PG'&'PWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WWWWWWWWWWWWWWW..-8 WWWW..-8 +A5&A9 P'S&AKA

iii

TU(A$ /AN>AN(AN ELEMEN ME$IN

%PLIN( DAIHAT$U NE? $I/IN 87



DA5A
@ 72 Ps

PUTA/AN
le MAHA SORI TUA

NIM @ 9,29219)

#U/U$AN TE%NI% ME$IN A%ULTA$ TE%NL(I INDU$T/I IN$TITUT TE%NL(I MEDAN AN(AN ELEMEN ME$IN

%PLIN( DAIHAT$U NE? $I/IN 86



DA5A
@ 72 Ps

PUTA/AN
le

Maa $"ri Tua NIM @ 9,29219)

Diketaui le @

Disetujui le @

%etua #urusan Teknik Mesin

D"sen Pem-im-ing

#U/U$AN TE%NI% ME$IN A%ULTA$ TE%NL(I INDU$T/I IN$TITUT TE%NL(I MEDAN


2919

88


Kopling Daihatsu New Sirion

Recommend Documents