BAB I PENDAHULUAN I1; Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat di segala bidang, terutama dalam bidang transportasi. Alat transportasi yang sangat dibutuhkan oleh manusia setiap hari untuk menuju dari suatu tempat ke tempat lain salah satunya adalah kendaraan roda empat. Salah satu roda empat yang digunakan adalah TOYOTA KIJANG Pick Up 7K. Jenis kendaraan ini mempunyai komponen utama, yaitu transmisi utama yang didalamnya terdapat roda gigi yang tersusun sedemikian rupa sehingga dapat meneruskan daya dari output mesin dimana kecepatan putarannya dapat diubah berdasarkan perbandingan jumlah gigi yang pertama dengan roda gigi yang berikutnya. I2; Tujuan Penulis akan merancang ulang sistem transmisi roda gigi LURUS DAN MIRING dengan : Daya (P) = 80 ps Putaran (n) = 4800 rpm I3; Batasan Masalah Dalam hal ini dibatasi untuk mengetahui komponen-komponen yang ada pada transmisi, fungsi dan cara kerja serta perhitungan poros, spline, naff, dengan daya dan putaran yang telah ditentukan. I4; Metodologi Perencanaan Dalam perancangan roda gigi ini penulis melakukan survei ke lapangan untuk memperoleh data pada mobil TOYOTA KIJANG ini, serta melakukan tanya jawab kepada orang yang lebih mengerti dan mengetahui tentang roda gigi ini.
1
I5; Sistematika Penulisan Adapun dalam perancangan ini, Penulis membuat sistematika penulisan yaitu : BAB I
Pendahuluan Pada Bab ini membahas tentang latar belakang, tujuan, metodologi perencanaan dan sistematika penulisan.
BAB II
Landasan Teori Dalam Bab ini menguraikan tentang sistem transmisi roda gigi dan komponen-komponen utama serta persamaan yang diberikan dengan perhitungan perancangan roda gigi.
BAB III Perhitungan Roda Gigi Di dalam Bab ini melakukan perhitungan komponen utama, pemeriksaan kekuatan roda gigi BAB IV Perhitungan Poros Pada Bab ini menguraikan perhitungan poros input, poros counter, dan poros output. BAB V
Perhitungan Spline Dan Bantalan Dalam Bab ini melakukan perhitungan pada spline dan bantalan.
BAB VI Kesimpulan
2
BAB II LANDASAN TEORI II1; Fungsi dan Kegunaan Roda Gigi Roda gigi adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk memindahkan atau meneruskan daya atau putaran yang tidak slip dan berlawanan arah melalui uraian bentuk serta ukuran, roda gigi juga dapat mentransmisikan putaran secara variasi, sehingga dengan demikian putaran roda gigi daspat dipercepat maupun diperlambat dengan cara perhitungan perbandingan diametri dan bentuknya. Roda gigi dapat mentransmisikan putaran ke segala arah sumbu yang diinginkan seperti : sejajar, tegak lurus atau membentuk sudut secara bervariasi maupun konstan dengan tidak mengurangi besarnya daya sebab tidak terjadi slip (kerugian putaran). Demikian juga pemeliharaan beban serta proses pembuatannya memerlukan ketelitian yang tinggi juga membutuhkan biaya yang mahal demi memperoleh kualitas roda gigi yang lebih baik. II2; Klasifikasi Roda Gigi Berdasarkan bentuknya serta kegunaannya, maka roda gigi dapat dibedakan atas : a; Roda Gigi Lurus Roda gigi lurus fungsinya adalah untuk memberikan transmisi daya yang positif antara dua poros yang sejajar dengan sebuah perbandingan kecepatan angular (sudut yang konstan/tetap). Roda ini merupakan roda gigi yang paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar dengan poros, dimana roda gigi ini sejajar dengan poros pada dua bidang silinder atau bidang jarak bagi dan kedua bidang silinder tersebut saling bersinggungan dan satu lagi mengelilingi roda pada gigi yang lain dengan sumber tetap sejajar.
3
Gbr. Roda Gigi Lurus b; Roda Gigi Miring Roda gigi miring berbeda dengan roda gigi lurus, dalam hal ini gigi yang dibuat tidak sama dengan poros yang silindris. Namun mempunyai sudut helix. Jumlah gigi yang membentuk ulir pada silinder. Jarak bagi roda gigi itu miring juga setiap jumlah pasangan membentuk saling kontak, sehingga pemindahan momen atau putaran melalui gigi-gigi tersebut berlangsung dengan halus, sehingga roda gigi sangat baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan daya yang besar. Roda gigi ini memerlukan bantalan aksial dan kontak roda gigi yang besar karena jalur gigi yang membentuk ulir, sehingga menimbulkan daya reaksi yang sejajar dengan poros.
Gbr. Roda Gigi Miring Roda gigi miring pada gambar, mempunyai kemiringan antara 7 o s/d 23o dapat ditransmisikan putaran yang paralel, beban yang ditransmisikan lebih besar daripada roda gigi halus. Hal ini dikarenakan adanya penguraian gaya dengan kemiringan tersebut dengan daya aksial dan tangensial. c; Roda Gigi Miring Ganda Roda gigi miring ganda ini mempunyai gaya aksial yang timbul pada gigigigi yang mempunyai bentuk alur “V” yang gaya-gayanya saling meniadakan. Roda miring ganda ini mempunyai perbandingan reduksi kecepatan keliling dan daya diteruskan dan dapat diperbesar, akan tetapi melihat bentuknya dapat dipastikan sangat sukar dalam pembuatannya.
Gbr. Roda Gigi Miring Ganda
4
d; Roda Gigi Dalam Penggunaan roda gigi dalam ini, sebagai alat transmisi atau pemindah daya untuk ukuran-ukuran kecil dengan perbandingan reduksi yang besar sebab rodas gigi pinionnya terdapat dalam roda gigi pinionnya. Gambar di bawah ini memperlihatkan batang gigi yang merupakan besar profil pembuatan gigi. Dimana pemasang antara batang dengan pinionnya digunakan untuk merubah gerakan berputar menjadi gerakan lurus atau gerakan putara sebaliknya.
Gbr. Roda Gigi Miring e; Roda Gigi Kerucut Terlihat pada gambar, roda gigi kerucut mempunyai bidang jarak bagi dan bidang kerucut jaraknya terletak di titik potong sumbu poros. Roda gigi kerucut dan roda gigi lurus ini adalah yang paling mudah dibuat serta sering disebabkan perbandingan kontaknya yang kecil, serta konstruksinya tida mementingkan untuk dipasangkan bantalan pada kedua ujung porosnya, kegunaan roda gigi ini adalah untuk memindahkan getaran poros yang saling menyilang.
5
Gbr. Roda Gigi Kerucut
b; Roda Gigi Kerucut Spiral Seperti gambar di bawah ini, roda gigi ini mempunyai perbandingan kontak dengan besar dan dapat ditransmisikan daya pada putaran yang tinggi dengan beban yang besar, dan biasanya kerucut spiral ini mempunyai sudut poros dari kedua roda gigi seperti telah dijelaskan pada roda gigi kerucut lurus.
Gbr. Roda Gigi Kerucut Spiral a; Roda Gigi Cacing Pada roda gigi cacing fungsinya adalah untuk memindahkan daya dan putaran yang tinggi pada dua poros yang tidak berpotongan (tegak lurus). Batang penggerak mempunyai jenis ulir yang dipasang pada sebuah atau lebih roda gigi dan biasanya disebut roda gigi cacing. Roda gigi cacing digolongkan pada dua jenis yaitu rodas gigi cacing silindris dan globoid.
Gbr. Roda Gigi Cacing Silindris
Gbr. Roda Gigi Cacing Globoid
Selain roda gigi tersebut. ada tiga (3) jenis roda gigi lain diantaranya adalah : 1; Roda gigi miring silang 2; Roda gigi hipoid 6
3; Roda gigi pinion batang gigi
b; Roda Gigi Permukaan Roda gigi ini berfungsi untuk meneruskan putara untuk perbandingan reduksi yang besar, selain dari pada itu, terdapat pula roda gigi yang berbanding kecepatan sudutnya itu dapat bervariasi, misalnya roda gigi eksentrik, roda gigi bukan lingkaran dan roda gigi lonjong, dan lain-lain.
Gbr. Roda Gigi Permukaan II3; Persamaan-persamaan pada Perhitungan Roda Gigi a; Persamaan Ukuran Utama pada Roda Gigi Dalam pembahasan berikut, akan ditinjau dari beberapa persamaanpersamaan, dimana dalam hal tersebut merupakan langkah untuk melakukan perhitungan perencanaan pada roda gigi. Misalnya pada kecepatan (1) sampai dengan kecepatan reverse (R).
Jarak bagi gigi (t) t=πxM dimana harga M diperoleh dari :
M=
Tn Z n TM
........................................................................... (pers. 2.3.1) 7
Tebal profil gigi (h) h=
M 2 .................................................................................. (pers. 2.3.2)
Kelunggaran Puncak (ck) ck = 0,25 x M .............................................................................. (pers. 2.3.3)
Tinggi kaki gigi (hf) hf = k x M x ck ............................................................................ (pers. 2.3.4) Harga k (faktor tinggi kepala) ditentukan.
Diameter lingkaran bagi (d) d = M x Z .................................................................................... (pers. 2.3.5) Harga Z (jumlah gigi yang direncanakan) ditentukan
Diameter lingkar kepala (dk) dk = (Z+2) x M ............................................................................ (pers. 2.3.6)
Diameter lingkar kaki (df) df = dk – 2 (hk + hf) .................................................................... (pers. 2.3.7)
b; Persamaan Umum pada Perhitungan Poros
Gbr. Poros Dalam hal ini penyambungan roda gigi output dengan roda gigi counter maka moment torsi terjadi pada roda gigi input. Pada saat meisn dihidupkan terjadi beban yang besar, dengan demikian diperlukan faktor koreksi rata-rata dengan daya rencana (Pd) dengan rumus sebagai berikut : Pd = P x Fc ....... .................................................................... (pers. 2.3.8) Dimana : P Pd = Fc 8
Momen torsi rencana (T) Pd T = 9,74 x 10 x n (kg.mm) ...................................................... (pers. 2.3.9) 5
Untuk bahan poros diambil dasri baja karbon 545c dengan kekuatan tarik ( B ) = 58 kg/mm2, maka tegangan geser yang diizinkan adalah :
a
b SF1 SF2 ....... ................................................................... (pers. 2.3.10)
Dimana : SF1 = Faktor pengaruh massan dan baja paduan (6,0) SF2 = Pengaruh kekerasan permukaan = (1,3 – 3,0) 2,3 diambil
Diameter Poros (ds)
ds =
5,1 kt cb d a
1
3
.......................................................... (pers. 2.3.11)
dimana : kt = faktor koreksi tumbukan (1,0 / 1,5) diambil (1,2) cb = faktor lenturan (1,2 / 2,3) diambil (1,6)
Pemeriksanaan kekuatan poros
a ....... ............................................................................. (pers. 2.3.12) c; Persamaan Umum untuk Perhitungan Spline Daya dan putaran mesin yang ditransimisikan melalui roda gigi kemudian dipindahkan ke poros output melalui sebuah penyambungan. Konstruksi yang sesuai untuk ini adalah sambungan dengan menggunakan spline. Spline yang direncanakan adalah jumlah alurnya (n) = 8 buah dan diameter poros output (ds) = 32 mm.
Diameter Spline (D) ds D = 0,81 mm ....... ..................................................................... (pers. 2.3.13) Dimana ds = diameter poros 9
Panjang Spline (L) L = 1,5 . D mm ....... ................................................................. (pers. 2.3.14)
Tinggi Spline (h) D ds 2 h= mm ....... ................................................................ (pers. 2.3.15)
Lebar Spline (w) w = 0,098 . D mm ..................................................................... (pers. 2.3.16)
Besar gaya pada spline (Fs) T Fs = rm kg ................................................................................. (pers. 2.3.17) Dimana : T = momen puntir rm = jari-jari spline
Besar tegangan yang terjadi pada spline ( c ) Fb c = Ac ..................................................................................... (pers. 2.3.18)
Besar tegangan yang terjadi (
g
)
Fb g Aq = ..................................................................................... (pers. 2.3.19) d; Persamaan untuk Bantalan Dalam perancangan ini ada tida buah bantalan yang direncanakan yaitu : -
Bantalan poros input
-
Bantalan poros counter
-
Bantalan poros output
Ukuran utama bantalan dapat dilihat pada tabel bantalan (Sularso dan Suga, hal 143) Tabel : Bantalan (Sularso dan Suga, 1997, hal 143)
10
Nomor bantalan Jenis terbuka
Ukuran luar (mm)
Kapasitas Kapasitas
Dua sekat Dua sekat tampak
d
DB
r
kantak
6000
nominal
nominal
dinamis
statis
spesifik
spesifik
10
26 8
0,5
C(kg) 360
Co (kg) 1296
6001
6001ZZ6001VV
12
28 8
0,5
400
229
6002
02ZZ02VV
15
32 9
0,5
440
263
6003
6003ZZ6003VV
17
35 10
0,5
470
296
6004
04ZZ04VV
20
42 12
1
735
465
6005
05ZZ05VV
25
47 12
1
790
530
6006 6007
6006ZZ6006VV 07ZZ07VV
30 35
55 13 62 14
1,5 1,5
1030 1250
740 915
6008
08ZZ08VV
40
68 15
1,5
1310
1110
6009
6009ZZ6009VV
45
75 16
1,5
1640
1320
6010 10ZZ10VV 6200 6200ZZ 6200VV
50 10
80 16 30 9
1,5 1
1710 400
1430 236
6210 01ZZ
01VV
12
32 10
1
535
305
6202 02ZZ
02VV
15
35 11
1
600
360
6203 6203ZZ 6203VV
17
40 12
1
750
460
6204 04ZZ
04VV
20
47 14
1,5
1000
635
6205 05ZZ
05VV
25
52 15
1,5
1100
730
6206 6206ZZ 6206VV
30
62 16
1,5
1530
1050
6207 07ZZ
07VV
35
72 17
2
2010
1430
6208 08ZZ
08VV
40
80 18
2
2380
1650
45
85 19
2
2570
1880
50
6209 6209ZZ 6209VV 6210 10ZZ 10VV 6300 6300ZZ 6300VV
10
90 20 35 11
2 1
2750 635
2100 365
6301 01ZZ
01VV
12
37 12
1,5
760
450
6302 02ZZ
02VV
15
42 13
1,5
895
545
6303 6303ZZ 6303VV
17
47 14
1,5
1070
660
6304 04ZZ
20
52 15
2
1250
785
04VV
11
6305 05ZZ
05VV
25
62 17
2
1610
1080
6306 6306ZZ 6306VV
30
72 19
2
2090
1440
6307 07ZZ
07VV
35
80 20
2,5
2620
1840
6308 08ZZ
08VV
40
90 23
2,5
3200
3200
6309 6309ZZ 6309VV
45
100 25 2,5
4150
3100
6310 10ZZ
50
110 27 3
4850
3650
10VV
e; Persamaan Pelumasan dan Temperatur Untuk roda gigi dengan kondisi kerja dengan putaran lebih dari 1500 rpm dengan V = 37 – 60 (est) E V = 7,6(E) - 4
Viskositas Pelumas
V
Temperatur Kerja 18 0,00022T T
12
BAB III PERHITUNGAN POROS III1;
Perhitungan Poros Input Daya dan putaran dalam rancangan ini digunakan pada mobil “TOYOTA
KIJANG 7k” dengan data-data sebagai berikut : Daya (N)
= 80 ps
Putaran (n)
= 4800 rpm
Gambar 3.1. Poros Dalam hal ini penyambungan roda gigi output dengan rodas gigi counter maka momen torsi terjadi pada roda gigi input. Pada saat mesin dihidupkan terjadi beban yang besar, dengan demikian diperlukan faktor koreksi rata-rata dengan daya rencana (Pd) adalah sebagai berikut dengan menggunakan persamaan 2.3.8. yaitu : Pd = P . Fc Dimana : 1 Ps = 0,735 kW P = 80 x 0,735 kW = 58,8 kW Fc = Factor keamanan = 0,8 / 1,2 (daya rata-rata) tabel 4.1 = diambil (1,1) Sehingga : Pd = P . Fc = 58,8 x 1,1
13
= 64,68 kW Tabel 3.1. Faktor Keamanan (Sularso, 1997) Daya yang akan ditransmisikan Daya rata-rata yang diperlukan
Fc 1,2 – 2,0
Daya maksimum yang diperlukan
0,8 – 1,2
Daya normal
1,0 – 1,5
Untuk menghitung momen Torsi (T) dari persamaan 2.3.9. Pd T = 9,74 x 105 n kg . mm 64,68 = 9,74 x 105 4800 kg . mm = 13124,65 kg . mm Dalam perancangan ini bahan poros diambil dari baja karbon konstruksi mesin yang disebut bahan S-C yaitu baja steel (S40C) dengan kekuatan tarik
b 55 kg/mm2. Sularso 1997
Maka
a
b kg / mm 2 SF1 SF2
Dimana : SF1 = kekuatan yang dijamin, bahan S-C (6,0) SF2 = 1,3 / 3,0 (diambil 2,0) Maka :
a
55 kg / mm 2 6 2
= 4,58 kg/mm2
14
Tabel 3.2. Baja Karbon untuk Konsruksi Mesin (Sularso, 1997) Standar dan macam Lambang
Perlakuan Kekuatan tarik Keterangan panas (kg/mm2) Baja karbon S30C Penormalan 48 konstruksi mesin (JIS S35C Penormalan 52 G 4501) S40C Penormalan 55 S45C Penormalan 58 S50C Penormalan 62 S55C penormalan 66 Batang baja yang S35C-D 53 Ditarik dingin, difinis dingin S45C-D 60 digerinda, S55C-D 72 dibubut, atau gabungan antara hal-hal tersebut Untuk mengukur diameter poros dari persamaan 2.3.11 5,1 Kt Cb T a
Ds =
1
3
Dimana : Ds = diameter poros Cb = faktor koreksi pada pemakaian beban lentur (1,2 / 2,3) diambil 2,0 Kt = faktor koreksi untuk kejutan = 1,5 / 3,0 : jika terjadi kejutan yang besar diambil (1,5) Maka 5,1 4,58 1,5 2,0 13124,65 Ds =
1
3
= 23,58 = 24 mm sesuai (dengan tabel 1,7 hal 9. Sularso)
15
Tabel 3.3. Diameter Poros (Sularso, 1997) (Satuan mm) 4
10
*22,4
40
24 11 4,5
5
*5,6
25
*11,2
28
12
30
*12,5
14
42 45
*31,5
48
32
50
35
55
*35,5
56
(15) 6
16
38
60
(17) *6,3
18
100
*224
(105)
240
110
250
420
260
440
*112
280
450
120
300
460
315
480
125
320
500
130
340
530
140
*355
560
150
360
160
380
170 63
170
19
180
20
190
22
65
190
7
70
200
*7,1
71
220
8
75
9
80 85 90 95
16
400
600 630
Keterangan : 1; Tanda * menyatakan bahwa bilangan yang bersangkutan dipilih dari bilangan standar. 2; Bilangan didalam kurung hanya dipakai untuk bagian dimana akan dipasang bantalan gelinding. III2;
Perhitungan Poros Counter Daya (P) = 80 ps Putaran (n) = 3428 (sesuai dengan putaran yang terjadi pada poros counter)
Daya sebenarnya P = 80 . 0,735 kW = 58,8 kW Daya rencana Pd = Fc . P = 1,1 . 58,8 kW = 64,68 kW Momen puntir rencana Pd T = 9,74 x 10 n 5
64,68 = 9,74 x 105 3428 = 18377,57 kg.mm Bahan poros direncanakan S45C dengan b = 58 kg/mm2
Maka
a
b kg / mm 2 SF1 SF2
Dimana : SF1 = diambil 6,0 SF2 = diambil 2,0 Maka :
a
58 6,0 2,0
= 4,83 kg/mm2
17
Diameter poros
Ds =
5,1 Kt Cb T a
1
3
5,1 4,83 1,5 2,0 18377,57 =
1
3
= 38,75 mm Sehingga diameter poros diambil 38 (Sularso, 1997) Pemeriksaan kekuatan poros
a
5,1 T Ds 2
3
5,1 18377,57 38 3 =
= 1,708 kg/mm2 4,83 kg/mm2 1,708 kg/mm2. Poros layak digunakan. III3;
Perhitungan Poros Output Pada poros output, putaran yang terjadi berubah-ubah sesuai dengna
kecepatan yang dikehendaki, putaran yang tertinggi pada poros output yaitu speed 5 dengan putaran n = 5640 rpm Daya yang dipindahkan Daya (P) = 80 ps Putaran (n) = 5640 rpm Daya rencana Pd = Fc . P = 1,1 . 58,8 kW = 64,68 kW Maka : Pd T = 9,74 x 105 n 58,8 = 9,74 x 105 5640
18
= 10154,46 kg.mm Bahan yang direncanakan S45C dengan b = 58 kg/mm2
Maka
a
b kg / mm 2 SF1 SF2
Dimana : SF1 = diambil 6,0 SF2 = diambil 2,0 Maka :
a
58 6,0 2,0
= 4,83 kg/mm2 Diameter poros
Ds3 =
5,1 Kt Cb T a
1
3
5,1 4,83 1,5 2,0 10154,46 =
1
3
= 31,8 mm = 32 (sesuai dengan table 1,7 hal 9 Sularso) Pemeriksaan kekuatan poros
a
5,1 T 3 Ds3
5,1 10154,46 32 3 = = 1,58 kg/mm2 Maka : 4,83 kg/mm2 1,58 kg/mm2. Poros layak digunakan.
19
BAB IV SPLINE DAN BANTALAN IV1;
Perhitungan Spline Wh
rs
L
D
Gambar Spline Spline yang direncakan atau ketentuan ukuran dari spline Z
= jumlah spline = 8 buah
h
= tinggi spline = D – ds/2
Ws = lebar spline = 0,098 . D D
= Diameter spline = ds / 0,81
Diameter poros (diambil ds = 32 mm) Dimana ds = 0,81 . D ds jadi D = 0,81 32 = 0,81 = 39,5 mm Maka L = panjang spline L = 1,5 . D = 1,5 . 39,5 = 59,25 mm D ds 39,5 32 2 = 2 hs = = 3,75 mm 20
Ws = 0,098 . D = 0,098 . 39,5 = 3,87 mm Jari-jari (rm) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : D ds 4 rm = ............................... (Sularso hal 59) 39,5 32 4 = = 17,87 mm Besar gaya pada spline adalah T Fs = rm Dimana : T = momen puntir (10154,46 kg.mm) Fs = besar gaya yang bekerja (kg) 10154,46 Fs = 17,87 = 568,24 kg Besar tegangan tumbukan yang terjadi pada spline ( C ) adalah :
C
Fb Ac
Dimana : Fb = Gaya yang diterima oleh masing-masing spline (kg) Ac = Luas yang mengalami tumbukan (mm2) Fs 568,24 Fb = n = 8 = 71,03 kg Ac = h . L = 3,75 x 59,25 = 222,18 mm2 Maka :
21
C
71,03 222,18
= 0,319 kg/mm2
Tegangan gesek yang terjadi (
q
q
) adalah :
Fb Aq
Dimana : Aq = Luas bidang yang mengalami gesekan Aq = W . L = 3,87 x 59,25 = 229,29 mm2 Maka : 71,03 q 229,29 = 0,309 kg/mm2 Pemeriksaan tegangan kombinasi, maka tegangan kombinasi yang terjadi ( ) adalah :
c 2 q 2
0,319 2 0,309 2
0,45 kg/mm2 Bahan poros dan spline diambil sama dengan kekuatan tarik b =58 kg/mm2 (S45C) Maka tegangan tarik izin adalah ( a ) = 4,83 kg/mm2 Dimana : a = 4,83 kg/mm2 0,45 kg/mm2 maka konstruksi spline layak digunakan. IV2;
Perhitungan Bantalan (Bearing) B
D
22
Bantalan merupakan tempat dudukan dari poros. Ukuran-ukuran bantalan dapat disesuaikan berdasarkan diameter poros. Dalam perancangan ini ada tiga buah bantalan yaitu : -
bantalan poros input
-
bantalan poros counter
-
bantalan poros output
a; Bantalan poros input Ukuran-ukuran utama pada bantalan dapat dilihat pada tabel bantalan (Sularso dan Suga hal 143). Untuk diameter poros 24 mm diperoleh sebagai berikut :
Diameter dalam (d)
= 24 mm
Diameter luar (D)
= 47 mm
Tebal bantalan (B)
= 12 mm
Jari-jari (r)
= 1 mm
Kapasitas nominal statis spesifik co = 530 kg
b; Bantalan poros counter Dengan diameter poros 38 mm
Diameter dalam (d)
= 38 mm
Diameter luar (D)
= 68 mm
Tebal bantalan (B)
= 15 mm
Jari-jari (r)
= 1,5 mm
Kapasitas nominal statis spesifik co = 1110 kg
c; Bantalan poros output Dengan diameter poros 32 mm
Diameter dalam (d)
= 32 mm
Diameter luar (D)
= 55 mm
Tebal bantalan (B)
= 13 mm
Jari-jari (r)
= 1,5 mm
23
Kapasitas nominal statis spesifik co = 740 kg
Jenis-jenis bantalan yang dipakai adalah : -
Untuk bantalan poros input dipakai jenis terbuka 6005
-
Untuk bantalan poros counter dipakai jenis terbuka 6008
-
Untuk bantalan poros output dipakai jenis terbuka 6006
Tabel Bantalan (Sularso dan Suga 1997, hal 143) Nomor bantalan Jenis terbuka
Ukuran luar (mm)
Kapasitas Kapasitas
Dua sekat Dua sekat tampak
d
DB
r
kantak
6000
nominal
nominal
dinamis
statis
spesifik
spesifik
10
26 8
0,5
C(kg) 360
Co (kg) 1296
6001
6001ZZ6001VV
12
28 8
0,5
400
229
6002
02ZZ02VV
15
32 9
0,5
440
263
6003
6003ZZ6003VV
17
35 10
0,5
470
296
6004
04ZZ04VV
20
42 12
1
735
465
6005
05ZZ05VV
25
47 12
1
790
530
6006
6006ZZ6006VV
30
55 13
1,5
1030
740
6007
07ZZ07VV
35
62 14
1,5
1250
915
6008
08ZZ08VV
40
68 15
1,5
1310
1110
6009
6009ZZ6009VV
45
75 16
1,5
1640
1320
6010 10ZZ10VV 6200 6200ZZ 6200VV
50 10
80 16 30 9
1,5 1
1710 400
1430 236
6210 01ZZ
01VV
12
32 10
1
535
305
6202 02ZZ
02VV
15
35 11
1
600
360
6203 6203ZZ 6203VV
17
40 12
1
750
460
6204 04ZZ
04VV
20
47 14
1,5
1000
635
6205 05ZZ
05VV
25
52 15
1,5
1100
730
24
6206 6206ZZ 6206VV
30
62 16
1,5
1530
1050
6207 07ZZ
07VV
35
72 17
2
2010
1430
6208 08ZZ
08VV
40
80 18
2
2380
1650
6209 6209ZZ 6209VV
45
85 19
2
2570
1880
6210 10ZZ 10VV 6300 6300ZZ 6300VV
50 10
90 20 35 11
2 1
2750 635
2100 365
6301 01ZZ
01VV
12
37 12
1,5
760
450
6302 02ZZ
02VV
15
42 13
1,5
895
545
6303 6303ZZ 6303VV
17
47 14
1,5
1070
660
6304 04ZZ
04VV
20
52 15
2
1250
785
6305 05ZZ
05VV
25
62 17
2
1610
1080
6306 6306ZZ 6306VV
30
72 19
2
2090
1440
6307 07ZZ
07VV
35
80 20
2,5
2620
1840
6308 08ZZ
08VV
40
90 23
2,5
3200
3200
6309 6309ZZ 6309VV
45
100 25 2,5
4150
3100
6310 10ZZ
50
110 27 3
4850
3650
10VV
25
BAB V PERHITUNGAN RODA GIGI Merencanakan sistem transmisi pada roda gigi yaitu sebuah desain roda gigi yang digunakan untuk meneruskan daya dan putaran dari mesin dimana rancangan ini digunakan pada mobil “TOYOTA KIJANG 7K” dengan daya sebagai berikut : Daya (N)
= 80 ps
Putaran (n)
= 4800 rpm
Dimana daya (N) merupakan daya yang ditransmisikan dan putaran maksimum per menit berasal dari mesin penggerak, sehingga pemindahan daya dan putaran direncanakan dengan transmisi roda gigi secara bertingkat dengan perbandingan kecepatan berikut : Speed
Perbandingan putaran
I
3,928:1
rpm mesin : rpm output
II
2,142:1
rpm mesin : rpm output
III
1,397:1
rpm mesin : rpm output
IV
1,000:1
rpm mesin : rpm output
V
0,851:1
rpm mesin : rpm output
R
4,743:1
rpm mesin : rpm output
Dalam hal ini, perbandingan penyambungan roda gigi output dengan roda gigi counter, maka momen torsinya terjadi pada poros input, pada saat mesin distart terjadi beban yang besar sehingga memerlukan daya yang besar pada saat di start. Dengan demikian sering digunakan koreksi rata-rata dengan daya yang diperlukan (direncanakan). Tabel 5.1. Faktor Koreksi yang Ditransmisikan Daya yang ditransmisikan Daya rata-rata yang diperlukan
Fc 1,2 – 2,0
Daya maksimum yang diperlukan
0,8 – 1,2
Daya normal
1,0 – 1,5 26
Dimana : Daya (N)
= 80 ps
Putaran (n)
= 4800 rpm
Dengan faktor koreksi (Fc) = 1,2 – 2,0 = (1,9) diambil Pd = Fc x P Pd = 1,8 x 80 Ps = 152 Ps
27
Dari spesifikasi telah diketahui bahwa torsi maksimum (max torque) SAE-NET adalah diperoleh dari spesfikasi : 14,6 kg.m 4800 rpm T 2
Momen torsi rencana (Mt) Mt = 71620
152 ps 4800 rpm
= 2267,96 kg.mm Dari perhitungan diatas diperoleh Td < Tmax, sehingga konstruksi dapat aman untuk digunakan : Td = 11,9135 kg.m / 4800 rpm < Tmax = 8,8 kg.m / 4800 rpm. Selanjutnya untuk mendapatkan harga modul yang sesuai dengan standart JIS dapat dilihat pada Tabel 2.2, dimana dalam pemakaian modul ini dapat menjadi ukuran roda gigi dalam pemilihan. Dianjurkan untuk mengambil modul dari seri pertama dan memungkinkan untuk menghindari seri kedua atau ketiga. Untuk menghemat biaya pengadaan pahatnya. Tabel 5.2. Harga Modul Standart (JIS B 1701 – 1973) Seri ke-1 0,1
Seri ke-2
Seri ke-3
Seri ke-1
Seri ke-2 3,5
0,15
Seri ke-3 3,75
0,2
4 0,25
4,5
0,3
5 0,35
5,5
0,4
6 0,45
6,5
0,5
7 0,55
8
0,6
9 0,65
10
0,7
11
28
0,75
12
0,8
14 0,9
16
1
18
1,25
20
1,5
22 1,75
25
2
28 2,25
32
2,5
36 2,75
40
3
45 3,25
50
Pada tabel 3.3. Adalah faktor bentuk gigi. Pada tabel ini diberi harga-harga untuk profil roda gigi sesuai dengan standar dengan sudut tekanan 20o. Tabel 5.3. Faktor Bentuk Gigi untuk Profil Roda Gigi dengan Sudut Tekanan 20o Jumlah Gigi Z 10
Y 0,201
Jumlah Gigi Z 25
Y 0,339
11
0,226
27
0,349
12
0,245
30
0,358
13
0,261
34
0,371
14
0,276
38
0,383
15
0,289
43
0,396
16
0,295
50
0,408
17
0,302
60
0,421
18
0,308
75
0,434
19
0,314
100
0,446
20
0,320
150
0,459
21
0,327
300
0,471
29
23 IV3;
0,333
Batang gigi
0,484
Ukuran Utama Roda Gigi
V.11; Ukuran Utama Roda Gigi (4)
Jarak bagi gigi (t) T4 = M = 2,5 = 7,85 mm Harga M dapat dicari dengan cara menggunakan persamaan 2.3. yaitu : 3
M=
Td Z b
Dimana : M = modul Td = Torsi rencana (kg.m)
b = Kekuatan tarik bahan (sc 45c) Z = Jumlah gigi Jadi : 3
M=
2267,96 15 58
= 1,37 (diambil 1,4)
Tebal profil gigi (h) Diperoleh dari persamaan 2.3.2. hb = =
M 2
1,4 2
= 2,2 mm
Kelonggaran puncak (ck) Diperoleh dari persamaan 2.33 ck6 = 0,25 x M 30
= 0,25 x 1,4 = 0,35 mm
Tinggi kepala gigi (hc) Hc6 = M = 1,4 mm
Tinggi kaki gigi (hf) Didapat dari persamaan 2.3.4. yaitu : hf4 = k x M x ck4 = 1 x 1,4 x 0,35
(k = faktor tinggi kepala = 1)
= 1,75 mm
Tinggi profil gigi (H) H4 = 2 x M + ck4 = 2 x 1,4 + 0,35 = 3,15 mm
Lebar gigi (b) bb = 7 x M = 7 x 1,4 = 9,8 mm = 10 mm
(6 - 10mm) diambil
Diameter lingkaran bagi (d) didapat persamaan dari 2.3.5 d4 = M x Z4 = 1,4 x 15
(Z4 = jumlah gigi yang direncanakan)
= 21 mm
Diameter lingkaran kepala (dk) dengan menggunakan persamaan 2.3.6 dk4 = (Z+2) x M = (15+2) x 1,4 = 23,8 mm df4 = 23,8 – 2 (1,4+1,75) = 17,5 mm = 18 mm
31
V.12; Ukuran Utama Counter Gear (A) Dimana roda gigi (4) dan counter (A) merupakan perpanjangan dan menggunakan modul yang sama, maka ukuran counter gear A.
Diameter lingkaran bagi (d) dA = M x ZA = 1,4 x 21 = 29,4 mm
(Z = jumlah gigi yang direncanakan = 21)
Diameter lingkaran kepala dFA = dA – 2 (hkA + hF6) = 29,4 – 2(1,4 + 1,75) = 23,1 mm
Diameter lingkaran kepala dkA = (ZA + 2) M = (21 + 2) 1,4 = 32,2 mm
Jarak sumbu poros gigi yang berpasangan (a) d4 dA 2 a= 21 29,4 2 = = 25,2 mm
Putaran counter gear A n Z4 nA = Z A 480015 21 = = 3428,6 rpm Sehingga perbandingan putaran didapat n = 4800 rpm, nA = 3428,6 rpm
32
IV4;
Ukuran Utama Roda Gigi yang dipakai pada Kecepatan 1 Roda gigi yang dipakai poros output dikaitkan dengan roda gigi yang
dipasang pada poros gear atau roda gigi (1) yang terpasang dengan counter gear (D). Pemindahan daya dan putaran dengan roda gigi akan menimbulkan kerugian atau kehilangan sebagian daya oleh gesekan yang terjadi pada roda gigi yang berpasangan tersebut. kerugian gesekan akibat pemindahan daya dengan sistem roda gigi tersebut dengan rendemen pemindahan roda gigi. 1 Z ZA 1 c 100% 7 Z6 Z A 1 15 21 1 100% 7 15 21 = 98,36 % = 0,98
Sehingga daya yang diteruskan counter gear (E) adalah Pd E = Pd x = 152 x 0,98 = 148,96 ps
Jadi daya yang hilang akibat gesekan itu adalah : = Pd – PdE = 152 – 148,96 = 3,04 ps
Putaran counter gear D (n) adalah nA = nD = 3428,6 rpm maka momen torsi yang terjadi pada counter gear (E) dan roda gigi (1) Pd Mt = 71620 x n A 152 ps = 71620 x 3428 rpm = 3175,7 kg.mm
33
V.21; Ukuran Utama Roda Gigi 1 Karena counter gear D berpasangan dengan rodas gigi 1 maka ukuran roda giginya sama yaitu : t1
= 6,28 mm
hF1 = 2,5 mm
h1 = 3,14 mm
H1 = 4,5 mm
ck1 = 0,5 mm
b1 = 14 mm
hk1 = 2 mm
Diameter lingkaran bagi (d) d1 = M x Z1
Z1 (jumlah roda gigi I = 21)
= 1,4 x 21 = 29,4 mm
Diameter lingkaran kepala (dk) dk1 = (Z1 + 2) x M = (21 + 2) x 1,4 = 32,2 mm
Diameter lingkar kaki (dF) dF1 = dk1 – 2 (hc1 + hF1) = 28 – 2 (2 + 2,5) = 117 mm
Jarak sumbu poros yang berpasangan (a) d E d1 2 a1 = 24 29,4 2 = = 26,7 mm
Putaran roda gigi (1) nE 1 n1
34
3428,6 n1 = 3,928
Perbandingan ratio 3,928 : 1
n = 873 rpm Maka dapat disimpulkan bahwa putaran yang terjadi pada roda gigi satu (1) adalah : n = 4800 rpm nA = nE = 3428,6 rpm n1 = 873 rpm IV5;
Ukuran Utama yang dipakai untuk Kecepatan II Roda gigi yang berpasangan adalah counter gear D dan pada roda gigi 2
yang berputar bersama-sama. Putaran counter gear D sama dengan putara counter gear A. Dimana : n = 4800 rpm nA = 3428 rpm V.31; Ukuran Utama Counter Gear C
Jarak bagi gigi (t) tD = M = 2 = 6,28 mm Dimana harga M dapat dicari dengan cara 3
M=
Td Zc b
Dimana : M = modul Td = torsi rencana (kg.m) Zd = jumlah gigi di D (direncanakan 21) Tb = kekuatan tarik bahan (sc45c), diambil 58 kg/m
35
3
Jadi : M =
2287,96 21 58
= 1,2 mm (diambil 1 mm)
Tebal profil gigi (h) hD = =
M 2
2 2
= 3,14 mm
Kelonggaran puncak (ck) ck = 0,25 x M = 0,25 x 2 = 0,5 mm
Tinggi kepala gigi (hk) hkD = M = 2 mm
Tinggi kaki gigi (hF) hFD = k x (M + ckc) = 2 x (2 + 0,5) = 5 mm
Tinggi profil (H) HD = 2 x M + ckc = 2 x 2 + 0,5 = 4,5 mm
Lebar gigi (b) bD = 7 x M (6 / 10) diambil 7 =7x2 = 14 mm
Diameter lingkaran bagi (d) dD = m x Zc (Zc = jumlah gigi C = 13)
36
= 2 x 13 = 26 mm
Diameter lingkaran kepala (dk) dkD = (ZC + 2) x M = (13 + 2) x 2 = 30 mm
Diameter lingkaran kaki (dF) dFD = dkC – 2 (hkC + HfC) = 30 – 2 (2 + 5) = 196 mm
V.32; Ukuran Utama Roda Gigi II Karena counter gear D berpasangan dengan roda gigi II maka ukuran roda gigi sama yaitu : t2
= 6,28 mm
h2 = 3,14 mm ck2 = 0,5 mm hk2 = 2 mm hF2 = 5 mm b2 = 14 mm
Diameter lingkar bagi (d) d2 = M x Z2
(Z2 = jumlah gigi direncakan 19)
= 2 x 19 = 38 mm Dimana harga M dapat dicari dengan cara : 3
Td Z 2 Tb
3
2287,96 19 58
M=
=
37
= 1,3 mm diambil = 2 mm
Diameter lingkaran bagi (dk) dk2 = (Z2 + 2) . M Z2 (jumlah roda gigi 2)= 19 = (19 + 2) . 2 = 42 mm
Diameter lingkaran kaki (dF) dF2 = dk2 – 2 (hk2 + hF2) = 42 – 2 (2 + 5) = 280 mm
Jarak sumbu poros yang berpasangan (a) dD dZ 2 a= 26 38 2 = = 32 mm
Tinggi profil (H) H2 = 2 x M + ckE = 2 x 2 + 0,5 = 4,5 mm
Putaran roda gigi II Kecepatan putaran antara poros mesin dengan poros output dimana perbandingan rasionya adalah : 2,142 : 1, sehingga nD n2
=1
3428 n2 = 2,142 n2 IV6;
= 1600 rpm
Ukuran yang dipakai untuk Kecepatan III Pemindahan daya dimana roda gigi 3 berhubungan langsung dengan
counter gear c dan berputar bersama-sama dengan counter gear A yaitu :
38
nA = nC = 3428 rpm dan modul yang digunakan M = 3 V.51; Ukuran Utama Counter Gear C
Jarak bagi gigi (t) tC = x M = x3 = 9,42 mm
Tebal profil gigi (h) hC = x M/2 = x 3/2 = 4,71 mm
Kelonggaran puncak (ck) ckC = 0,25 x M = 0,25 x 3 = 0,75 mm
Tinggi kepala gigi (hk) hkC = M = 3 mm
Tinggi kaki gigi (hF) hFC = k x M + ckC k (faktor tinggi kepala = 1) = 1 x 3 + 0,75 = 3,75 mm
Tinggi profil gigi (H) HC = 2 x M + ckC = 2 x 3 + 0,75 = 6,75 mm
Lebar gigi (b) bC = 7 x M (6 – 10 mm), diambil 7 mm =7x3 = 21 mm
Diameter lingkar bagi (d) dC = M x ZC ZC (jumlah gigi roda gigi C) = 14
39
= 3 x 14 = 42 mm
Diameter lingkar kepala (dk) dkC = (ZC + 2) . M = (14 + 2) . 3 = 48 mm
Diameter lingkar kaki (dF) dFC = dkC – 2 (hkC + hFC) = 48 – 2 (3 + 3,75) = 34,5 mm
V.52; Ukuran Utama Roda Gigi III Karena counter gear berpasangan dengan roda gigi 3. maka ukuran gigigiginya sama yaitu : t3
= 9,42 mm
h3 = 4,71 mm ck3 = 0,75 mm hk3 = 3 mm hF3 = 3,75 mm H3 = 6,75 mm b2 = 21 mm
Diameter lingkar bagi (d) D3 = M x Z3
(Z3 = jumlah roda gigi 3 = 17)
= 3 x 17 = 51 mm Dimana harga M dapat dicari dengan cara : 3
M=
Td Z 3 Tb
40
3
=
2287,96 17 58
= 1,4 mm diambil = 2 mm
Diameter lingkaran bagi (dk) dk3 = (Z3 + 2) . M = (17 + 2) . 2 = 38 mm
Diameter lingkaran kaki (dF) dF3 = dk3 – 2 (hk3 + hF3) = 38 – 2 (3 + 3,76) = 24,5 mm
Jarak sumbu poros yang berpasangan (a) dC d3 2 a= 42 51 2 = = 46,5 mm
Putaran pada roda gigi 3 nC 3428 i 1,397 n3 n3 n3 = 2454 rpm
Jadi perbandingan putarannya adalah n = 4800 rpm nA = nC = 3428 rpm n3 = 2454 rpm
IV7;
Ukuran yang dipakai untuk Kecepatan IV
41
Pemindahan shincronizer (9) mendekati gigi 4 yang berhubungan dengan counter gear B dan berputar bersama-sama dengan putaran counter gear A yakni : nA = nB = 3428 rpm dan modul yang digunakan (M = 3). V.51; Ukuran Utama Counter Gear B
Jarak bagi gigi (t) tB = x M = x3 = 9,42 mm
Tebal profil gigi (h) hB = x M/2 = x 3/2 = 4,71 mm
Kelonggaran puncak (ck) ckB = 0,25 x M = 0,25 x 3 = 0,75 mm
Tinggi kepala gigi (hC) hCB = M = 3 mm
Tinggi kaki gigi (hF) hFB = k x M + ckB k (faktor tinggi kepala = 1) = 1 x 3 + 0,75 = 3,75 mm
Tinggi profil gigi (H) HB = 2 x M + ckB = 2 x 3 + 0,75 = 6,75 mm
Lebar gigi (b) BB = 7 x M (6 – 10 mm), diambil 7 mm =7x3
42
= 21 mm
Diameter lingkar bagi (d) dB = M x ZB ZB (jumlah gigi roda gigi 4 = 15) = 3 x 15 = 45 mm
Diameter lingkar kepala (dk) dkB = (ZB + 2) . M = (15 + 2) . 3 = 51 mm
Diameter lingkar kaki (dF) dFB = dkB – 2 (hkB + hFB) = 51 – 2 (3 + 3,75) = 37,5 mm
V.52; Ukuran Utama Roda Gigi III Karena counter gear B berpasangan dengan roda gigi A. Maka ukuran gigi dan jumlah giginya sama yaitu Z = 15 t4
= 9,42 mm
h4 = 4,71 mm ck4 = 0,75 mm hk4 = 3 mm hF4 = 3,75 mm H4 = 6,75 mm B4 = 21 mm
Diameter lingkar bagi (d) D4 = M x Z4
(jumlah roda gigi diambil = 15)
= 3 x 15 = 45 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
43
dk4 = dk4 – 2 (hk4 + hF4) = 51 – 2 (3 + 3,75) = 37,5 mm dF4 = dk4 – 2 (hk4 + hF4) = 37,5 – 2 (3 + 3,75) = 239,625 mm
Jarak sumbu poros yang berpasangan (a) dB d4 2 da = 45 45 2 = = 45 mm
Putaran pada roda gigi 4 nB 3428 1 1 n3 n4 n4 = 3428 rpm Jadi perbandingan roda giginya adalah n = 4800 rpm nA = nB = 3428 rpm nA = 3428 rpm
IV8;
Ukuran yang dipakai untuk Kecepatan V Untuk kecepatan 5, putaran ditransmisikan langsung dari poros output
mesin, ke posisi roda gigi tanpa bantuan dari counter gear. V.61; Ukuran Utama Roda Gigi V
Jarak bagi gigi (t) t5 = x M = x3 = 9,42 mm
44
Dimana harga M dapat dicari dengan cara : 3
Td Z 5 Tb
3
2287,96 14 58
M=
=
= 1,5 mm diambil = 3 mm
Tebal profil gigi (h) h5 = x M/2 = x 3/2 = 4,71 mm
Kelonggaran puncak (ck) ck5 = 0,25 x M = 0,25 x 3 = 0,75 mm
Tinggi kepala gigi (hC) hC5 = M = 3 mm
Tinggi kaki gigi (hF) hF5 = k x M + ck5 k (faktor tinggi kepala = 1) = 1 x 3 + 0,75 = 3,75 mm
Tinggi profil gigi (H) H5 = 2 x M + ck5 = 2 x 3 + 0,75 = 6,75 mm
Lebar gigi (b) B5 = 7 x M (6 – 10 mm), diambil 7 mm =7x3 = 21 mm
Diameter lingkar bagi (d) d5 = M x Z5 45
= 3 x 14 = 42 mm
Diameter lingkar kepala (dk) dk5 = (dkA + 2) . M = (14 + 2) . 3 = 48 mm
Diameter lingkar kaki (dF) dF5 = dkA – 2 (hk5 + hF5) = 48 – 2 (3 + 3,75) = 35 mm
Putaran pada roda gigi 5 n 4800 i 0,851 n5 n5 N5 = 5640 rpm Jadi perbandingan putarannya adalah n = 4800 rpm n5 = 5640 rpm BAB VI KESIMPULAN Dari hasil perancangan roda gigi ini dan hasil literatur telah diperoleh
ukuran-ukuran dan komponen yang direncanakan sebagai berikut : Daya (N) : 80 Ps Putaran (n) : 4800 rpm Dimana telah diperoleh ukuran-ukuran serta harga-harga dari spesifik diatas adalah sebagai berikut : 1; Hasil Perhitungan Poros
Poros input Bahan poros
= S40C
Momen torsi (T)
= 13124,65 kg.mm
46
Diameter poros (ds)
= 24 mm
Tegangan yang diizinkan ( a )
= 4,83 kg/mm2
Poros counter Bahan poros
= S45C
Momen torsi (T)
= 18377,57 kg.mm
Diameter poros (ds)
= 38 mm
Tegangan yang diizinkan ( a )
= 4,83 kg/mm2
Poros output Bahan poros
= S40C
Momen torsi (T)
= 10154,46 kg.mm
Diameter poros (ds)
= 32 mm
Tegangan yang diizinkan ( a )
= 4,83 kg/mm2
2; Hasil Perhitungan Spline Bahan spline
= S45C
Panjang spline (L)
= 59,25 mm
Diameter spline (D)
= 39,5 mm
Lebar spline (W)
= 3,87 mm
Tinggi spline (h)
= 3,75 mm
Besar gaya pada spline (Fs)
= 568,24 kg
Tegangan tumbukan pada spline ( C )
= 0,319 kg/mm2
3; Perhitungan Bantalan
Bantalan Poros input Diameter dalam (d)
= 24 mm
Diameter luar (D)
= 47 mm
Tebal bantalan (B)
= 12 mm
Jari-jari (r)
= 1 mm
Kapasitas nominal statis spesifik (Co)
= 530 kg
47
Bantalan Poros counter Diameter dalam (d)
= 38 mm
Diameter luar (D)
= 68 mm
Tebal bantalan (B)
= 15 mm
Jari-jari (r)
= 1,5 mm
Kapasitas nominal statis spesifik (Co)
= 1110 kg
BantalanPoros output Diameter dalam (d)
= 32 mm
Diameter luar (D)
= 55 mm
Tebal bantalan (B)
= 13 mm
Jari-jari (r)
= 1,5 mm
Kapasitas nominal statis spesifik (Co)
= 740 kg
4; Perhitungan Roda Gigi a; Ukuran utama roda gigi
Ukuran utama roda gigi (4) Jarak bagi gigi (t)
= 7,85 mm
Tebal profil gigi (h)
= 2,2 mm
Kelonggaran puncak (ck)
= 0,35 mm
Tinggi kepala gigi (hc)
= 1,4 mm
Tinggi kaki gigi (hF)
= 1,75 mm
Tinggi profil gigi (H)
= 3,15 mm
Lebar gigi (b)
= 10 mm
Diameter lingkar bagi (d)
= 21 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 18 mm
Ukuran utama counter gigi (A) Diameter lingkar bagi (d)
= 29,4 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 23,1 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 32,2 mm
Jarak sumbu poros gigi yang berpasangan (a)
= 25,2 mm
48
Putaran counter gear A(n)
= 3428,6 rpm
b; Ukuran utama roda gigi pada kecepatan 1
Ukuran utama counter gear D Jarak bagi gigi (t)
= 6,28 mm
Tebal profil gigi (h)
= 3,14 mm
Kelonggaran puncak (ck)
= 0,5 mm
Tinggi kepala gigi (hc)
= 2 mm
Tinggi kaki gigi (hF)
= 5 mm
Tinggi profil gigi (H)
= 4,5 mm
Lebar gigi (b)
= 14mm
Diameter lingkar bagi (d)
= 26 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 30 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 196 mm
Ukuran utama roda gigi 2 Diameter lingkar bagi (d)
= 38 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 280 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 42 mm
Jarak sumbu poros gigi yang berpasangan (a)
= 32 mm
Tinggi profil (H)
= 4,5 mm
Putaran roda gigi (n)
= 160 rpm
c; Ukuran utama roda gigi pada kecepatan 3
Ukuran utama counter gear C Jarak bagi gigi (t)
= 9,42 mm
Tebal profil gigi (h)
= 4,71 mm
Kelonggaran puncak (ck)
= 0,75 mm
Tinggi kepala gigi (hc)
= 3 mm
Tinggi kaki gigi (hF)
= 3,75 mm
Tinggi profil gigi (H)
= 6,75 mm 49
Lebar gigi (b)
= 21 mm
Diameter lingkar bagi (d)
= 42 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 48 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 34,5 mm
Ukuran utama roda gigi 3 Diameter lingkar bagi (d)
= 51 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 24,5 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 38 mm
Jarak sumbu poros gigi yang berpasangan (a)
= 46,5 mm
Putaran roda gigi (n)
= 2454 rpm
d; Ukuran utama roda gigi pada kecepatan 4
Ukuran utama counter gear Jarak bagi gigi (t)
= 9,42 mm
Tebal profil gigi (h)
= 4,71 mm
Kelonggaran puncak (ck)
= 0,75 mm
Tinggi kepala gigi (hc)
= 3 mm
Tinggi kaki gigi (hF)
= 3,75 mm
Tinggi profil gigi (H)
= 6,75 mm
Lebar gigi (b)
= 21 mm
Diameter lingkar bagi (d)
= 45 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 51 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 37,5 mm
Ukuran utama roda gigi 4 Diameter lingkar bagi (d)
= 45 mm
Diameter lingkar kaki (dF)
= 239,625 mm
Diameter lingkar kepala (dk)
= 37,5 mm
Jarak sumbu poros gigi yang berpasangan (a)
= 45 mm
Putaran roda gigi (n)
= 3428 rpm
5; Perhitungan Pelumasan dan Temperatur 50
Untuk roda gigi kondisi kerja dengan putaran lebih dari 1500 rpm dengan : V = 37 – 60 (est) Dimana E 3,2 (diambil 7)
Viskositas dinamik
425 mPa . s
Temperatur kerja T = 42,3 oC
Maka : Minyak pelumas yang cocok utnuk roda gigi ini adalah SAE 70.
51
DAFTAR PUSTAKA 1; Sularso dan Suga, K, 1997, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, Edisi ke 9, PT. Pradya Pramitya, Jakarta. 2; Umar Sukrisno J. 1984, “Bagian-bagian Mesin dan Merencana”, Penerbit Erlangga, Jakarta.\ 3; Jhosepeshir Lengen, 1991, “Dasar Konstruksi Mesin” Edisi 4 Jilid I, Penerbit Erlangga, Jakarta. 4; Jack Steck, 1993, “Elemen Konstruksi Bangunan Mesin”, Edisi 21, Penerbit Erlangga, Jakarta. 5; Suratman M., 1998, “Menggambar Teknik Mesin”, Penerbit Pustaka Grafika, Bandung.
52
