SGD Basic Power Train Translate APL

s l a t n e m a d n u F n i e d a r i u T G r t e n e w d u o t P S APLTCLO13

Power Train Fundamentals

Caterpillar Service Technician Module APLTCL013 PO!" T"A#$ F%$&AM!$TALS

Diterbitkan oleh Asia Pacific Learning 1 Caterpillar Drive Tullamarine Tullamarine Victoria Australia Australia !" Versi #$% $!! &ak Cipta ' $!! Caterpillar of Australia Pt( Ltd )elbourne% Australia &ak cipta dilindungi oleh undang*undang# +eproduksi dari setiap bagian buku ini tanpa i,in dari pemilik hak cipta adalah melanggar hukum# Permohonan i,in atau informasi lebih lan-ut harus dialamatkan ke )ana-er% )ana-er% Asia Pacific Learning% Australia# Australia# )ateri pokok ini dikeluarkan oleh Caterpillar of Australia Pt( Ltd dengan pemahaman bahwa.

1#

Cate Caterp rpil illa larr Aus Austr tral alia ia Pt( Pt( Ltd% Ltd% para para pet petuga ugasn sn(a (a%% pener penerbi bit% t% ata atau u orang orang lain lain (ang (ang terl terlib ibat at dalam persiapan penerbitan ini men(atakan tidak bertanggung -awab atas semua bentuk kontraktua kontraktual% l% pelanggaran pelanggaran hukum% atau bentuk bentuk pertanggun pertanggung-awa g-awaban ban lainn(a kepada kepada siapa pun /pembeli terbitan terbitan ini atau bukan0 (ang berhubungan berhubungan dengan penerbitan ini dan setiap setiap konsekuensi (ang timbul dari penggunaann(a% termasuk penghapusan seluruh atau setiap bagian dari isi terbitan ini oleh siapa pun#

$#

Cate Caterp rpil illa larr Austr Austral alia ia Pt( Pt( Ltd Ltd men( men(at atak akan an tida tidak k ber bertang tanggu gung ng -awab -awab kepad kepada a siap siapa a pun pun dalam hal apa pun% dan konsekuensi konsekuensi dari apa pun (ang dilakukan dilakukan atau dihapus dihapus oleh orang (ang diperca(a% baik seluruhn(a maupun sebagian% terhadap seluruh atau bagian dari isi materi pokok ini#

%capan Terima 'asih Terima kasih secara khusus untuk keluarga besar Caterpillar atas sumbangann(a dalam tin-auan mata pela-aran untuk program ini% khususn(a.   

Caterpillar engineers engineers and instructors Dealer engineers engineers and instructors Caterpillar nstitutes#

APLTCL21 APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

$


P!$#LA#A$ P!$G!TA(%A$ &A$ '!T!"AMP#LA$ )a* 1+

)en-elaskan fungsi Power Train dan men-elaskan persamaan* persamaan dasar (ang berlaku pada Power Train# Train# 'riteria Penilaian 1#1 1#1

1#$

)a* ,+

)en)en-el elas aska kan n tent tentan ang g arti arti isti istila lah* h*is isti tila lah4 h4pe pern rn(a (ata taan an (ang (ang berkaitan dengan Power Train# 1#1#1

5saha

1#1#$

6a(a

1#1#

Power

1.1.4

Torque

1#1# 1#1#7 7

8fisi fisie ensi nsi

)en-el )en-elask askan an fung fungsi si Powe Powerr Trai Train n dan menggu menggunak nakan an empat empat fungsi utama#

)enguraikan tentang prinsip*prinsip umum gear% berbagai -enis gear% gear% istilah*istilah gear dan menghitung rasio gear sederhana# 'riteria Penilaian $#1

$#$ $#$

)en-el )en-elask askan an tenta tentang ng prins prinsip* ip*pri prinsi nsip p umum umum (ang (ang berkai berkaitan tan dengan gear# $#1# $#1#1 1

+ota +otari ring ng gear gear

$#1#$

dler ge gear

$#1# $#1# 

6ear ear trai rain

$#1# $#1#" "

Pinio nion gear ear

$#1# $#1#7 7

6ear ear spl spliines nes

$#1#9

6ear ke ke(

)eng )engid iden enti tifi fika kasi si%% meng mengur urai aika kan n dan dan menmen-el elas aska kan n tent tentan ang g aplikasi gear (ang digunakan di dalam power train#

$#$#1 $#$#1 APLTCL21 APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

:trai :traight ght cut gear gear atau atau spur spur gear gear 


$#

$#" $#"

)a* 3+

$#$# $#$#$ $

&eli elical cal gea gear r

$#$# $#$# 

&err &errin ingb gbon one e gear gear

$#$# $#$#" "

Plai Plain n bev bevel el gear gear

$#$# $#$#7 7

:pir :piral al bev bevel el gea gear r

$#$# $#$#9 9

&(poi (poid d gear gear

$#$#;

$#$# $#$#= =

+ack +ack and and pin pinio ion n set set

$#$#> $#$#>

6ear 6ear denga dengan n gigi gigi luar luar dan dalam# dalam#

)en-el )en-elask askan an tent tentang ang isti istila lah*i h*isti stilah lah gear gear%% term termasu asuk. k. $##1 $##1

Lebar Lebar muka muka gear gear /gea /gearr face face width width 0

$##$ $##$

?urva ?urva berben berbentuk tuk spir spiral al /invo /involut lute e curve0 curve0

$## $##

:udut :udut tekana tekanan n /pre /pressu ssure re angle0 angle0

$## $##" "

6ear 6ear toot tooth h cle clear aran ance ce

)eng )enghi hitu tung ng gear gear ratio ratio denga dengan n meng menggu guna naka kan n gear gear set sederhana dan compound gear set# $#"# $#"#1 1

Peng Pengur uran angan gan /redu /reduct ctio ion0 n0

$#"#$

Langs ngsung

2.4. 2.4.3 3

Over verdri drive

$#"#" $#"#"

dler dler gear gear dan rasio* rasio*ras rasio io

$#"# $#"#7 7

?eun ?eungg ggul ulan an meka mekani nis s

)engidentifikasi komponen*komponen dan men-elaskan tentang cara ker-a single planetar( gear set# 'riteria Penilaian #1 #1


)eng )engid iden enti tifi fika kasi si komp kompon onen en*k *kom ompo pone nen n sebu sebuah ah plan planet etar ar( ( gear set# #1# #1#1 1

+ing +ing gear gear /ann /annul ulus us00

#1# #1#$ $

Plan Planet etar ar( ( gear gear /pin /pinio ion0 n0

#1# #1# 

Plan Planet etar ar( ( carr carrie ier r

#1#"

:un ge gear "


#$ #$

#1#7 #1#7

)emaha )emahami mi cara cara ker-a ker-a plane planetar tar( ( gear gear

#1# #1#9 9

Aksi Aksi non* non*pl plan anet etar ar( (

#1# #1#; ;

Aksi Aksi plan planet etar ar( (

#1#= #1#=

Cara Cara kerker-a a plan planeta etar( r( gear gear#

)eng )enghi hitu tung ng ara arah h puta putara ran n plan planet etar ar( ( gear gear #$#1 #$#1

+ing +ing gear gear ditaha ditahan% n% sun sun gear gear mengge menggerak rakkan kan

#$#$ #$#$

+ing +ing gear ditah ditahan% an% plane planetar tar( ( mengger menggerakk akkan an

#$# #$#

:un :un gear dita ditahan han%% ring ring gear gear mengge menggerak rakkan kan

#$#" #$#"

:un :un gear ditah ditahan% an% plane planetar tar( ( mengger menggerakk akkan an

#$#7 Planetar Planetar( ( carrier carrier ditahan% ditahan% ring gear menggerakk menggerakkan# an# #$#9 Planetar Planetar( ( carrier carrier ditahan% ditahan% sun gear gear menggerakka menggerakkan n

# #

#$# #$#; ;

Dua Dua gea gearr dit ditah ahan an

#$# #$#= =

Tidak idak ada ada gea gearr dit ditah ahan an

)ema )emaha hami mi kond kondis isii plan planet etar ar( ( gear gear ## ##1 1

Pengur nguran anga gan n

## ##$ $

Peng Pengur uran angan gan maks maksim imum um

3.3. 3.3.3 3

Over verdri drive

##"

Overdrive maksimum Overdrive maksimum

##7

Overdrive mundur Overdrive mundur

## ##9 9

Peng Pengur uran angan gan mund mundur ur

##;

Terkunci (lock)

##= Netral Bab 4:

)engidenti )engidentifika fikasi si -enis*-eni -enis*-enis s power train (ang digunakan digunakan dan menguraikan tentang cara ker-a penggerak mesin /mechanical drive0# 4.1

)engur )enguraik aikan an tentang tentang cara cara ker-a dasar dasar mekanis# 4.1.1


Power Power Train Train

Engine

7


4.1.2 Coupling 4.1.3

Transmission

4.1.4

Differential

4.1.5 Final drive 4.1.6
4.3

)en-elaskan tentang cara ker-a berbagai drive mekanis# 4.2.1

6ear drive

4.2.2

Chain dan sprocket

4.2.3

Friction drive

4.2.4

@elt drive

)emiliki pemahaman dasar tentang penggerak hidrostatis dan penggerak listrik /h(drostatic drive dan electric drive0#

&AFTA" #S# APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

9


TOP#' 1+ Prinsip-prinsip Power Train Pendahuluan ######################################################################################################################## ### = 5saha% 8nergi dan Power#########################################################################################################>

TOP#' ,+ Gear Pendahuluan ########################################################################################################################## 11 Prinsip*prinsip 5mum############################################################################################################## 11 stilah*istilah 6ear################################################################################################################### $!

TOP#' 3+ Planetar. Gear Pendahuluan########################################################################################################################## $9 ?eunggulan +ancangan######################################################################################################### $=

TOP#' /+ enis-enis Power Train Penggerak )ekanis /Mechanical rive0################################################################################# 9 Penggerak &idrostatis /!"drostatic rive0 #############################################################################71 Penggerak Listrik /Electric rive0 ########################################################################################## 7$

TOPIK 1

APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

;


Prinsip Power Train

P!$&A(%L%A$

Gam*ar 1 2 General Machine Power train adalah sekelompok komponen (ang beker-a secara bersama untuk mentransfer power dari sebuah sumber power atau ga(a tersebut diproduksi menu-u tempat (ang digunakan untuk melakukan ker-a# Definisi ini mungkin dapat dianalogikan dengan proses pengangkutan barang atau #reight trainB# $reight train adalah rangkaian komponen sebuah lokomotif dan mobil (ang memindahkan muatan dari tempat diproduksi menu-u ke sesuatu tempat dimana muatan tersebut dibutuhkan# stilah po%er train sebenarn(a tidak baru# ni telah digunakan se-ak ,aman dahulu untuk mendefinisikan komponen (ang men(alurkan power dari suatu tempat ke tempat lainn(a#

Gam*ar , 2 'incir Air Water Wheel 4 :ebagai contoh pada kincir (ang digerakan dengan air (ang digunakan pada ,aman kolonial /6ambar $0% istilah power train digunakan untuk menggambarkan rangkaian mesin (ang meneruskan power dari kincir air menu-u alat untuk melakukan ker-a seperti penggilingan tepung% penenunan pakaian atau penggerga-ian ka(u#


=


Didalam istilah otomotif% po%ertrain berarti memutus dan mengontrol power engine# Fungsi utama &o%er Train adalah.    

)enghubungkan dan memutuskan power dari Engine# )engubah kecepatan dan torque# )engubah arah# )en(amakan distribusi power ke roda penggerak /rive 'heel 0.

Pada earth(oving (achine atau (achine pertanian (ang digerakkan secara mekanikal% po%ertrain memindahkan power dari #l"%heel engine ke roda atau track untuk menggerakkan machine# &o%ertrain tidak han(a memindahkan power% tapi -uga dapat merubah output engine sesuai kondisi beban (ang diterima oleh machine# ika sebuah engine di kopel langsung ke roda penggerak kendaraan tanpa adan(a po%ertrain) maka kendaraan tersebut akan bergerak sesuai dengan kecepatan engine# &al ini akan men(ulitkan pengontrolan dari machine tersebut#

'era dan Ga.a ?er-a dapat dikatakan ter-adi pada suatu benda ketika suatu ga(a (ang konstan dapat melawan hambatan pada benda dan menggerakkan benda tersebut# :atuan dari ker-a (ang dilakukan a dalah ewton meter /m0 -uga disebut oule /0# ?er-a adalah ga(a (ang diberikan untuk menggerakkan suatu ob-ek dikalikan dengan -arak perpindahan ob-ek tersebut# 6a(a adalah sesuatu (ang men(ebabkan sebuah benda (ang diam men-adi bergerak dan sebalikn(a#:ehingga rumus ker-a /<0 adalah.

5F6& Power Power adalah istilah (ang digunakan untuk men-elaskan hubungan antara usaha dan waktu# Power didefinisikan sebagai ukuran seberapa besar ker-a (ang dilakukan atau energi (ang dipindahkan# Dengan kata lain% power mengukur seberapa cepat usaha dilakukan% adi power adalah usaha (ang dilakukan dibagi dengan waktu (ang dibutuhkan untuk melakukan usaha tersebut% (aitu.

P 5 7T )engubah definisi usaha men-adi definisi power menun-ukkan bahwa power sama dengan ga(a (ang digunakan untuk menggerakkan sebuah benda dikalikan dengan kecepatan pergerakan benda tersebut# ?ecepatan sama dengan -arak (ang ditempuh dibagi dengan waktu# 2leh karena itu. Power E 6a(a (ang diberikan  arak (ang ditempuh 4 waktu (ang dibutuhkan#

P 5 F 6 &7T   

< adalah usaha atau ker-a (ang dilakukan dalam -arak tertentu F adalah Force D adalah -arak /distance0

Torque APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

>


Torque adalah ga(a puntir (ang beker-a pada sebuah benda (ang cenderung membuat benda tersebut berputar pada suatu sumbu rotasi4putar# @esar torque sama dengan besar ga(a (ang diberikan dikalikan dengan -arak antara sumbu putar benda dan titik dimana ga(a diberikan# :ama seperti ga(a (ang diberikan pada sebuah benda cenderung mengubah la-u gerakan linier benda tersebut% torque (ang diberikan pada sebuah benda cenderung mengubah la-u gerakan putar benda#

Torque 5 Ga.a 6 ara8 :atuan pengukurann(a adalah ewton untuk ga(a dan meter untuk -arak#

$ewton 6 meter 5 $m4

Gam*ar 39 Fulcrum @esarn(a torque (ang tersedia dari suatu sumber power sebanding dengan -arak dari titik pusat dimana ga(a tersebut diberikan# Pada /6ambar 0% torque (ang dihasilkan akan lebih besar -ika benda (ang diangkat lebih dekat dengan titik tumpu dibandingkan dengan levern(a# Tetapi konsekwensin(a pergerakan lever akan men-adi lebih besar untuk menghasilkan torGue (ang lebih besar tersebut#

!:isiensi Pada aplikasi mesin secara umum% se-umlah tenaga hilang karena ter-adi gesekan atau hilang men-adi panas# 8fisiensi mesin adalah perbandingan antara output po%er dengan input po%er atau output po%er aktual dengan output po%er teoritis# ilai perhitungan efisiensi selalu kurang dari 1!!H#


1!


TOPIK 2 Gear Pendahuluan 6ear merupakan elemen umum dalam dunia teknik mesin dan peranan pentingn(a semakin meningkat seiring dengan proses perkembangan teknologi pada mesin# Pada awaln(a karena belum ditemukann(a material dan teknik perancangan (ang sesuai gear merupakan komponen (ang tidak praktis% berisik dan tidak efisien# adalah tidak praktis% ribut dan tidak efisien# :aat ini kualitas gear sudah sangat baik% bukan han(a karena tuntutan kebutuhan namun -uga karena gear mampu menerima beban dan kecepatan (ang lebih baik# 6ear secara umum digunakan sebagai pen(alur tenaga antara shaft (ang berputar tidak pada satu sumbu dan memiliki perbedaan kecepatan# Pen(alur tenaga (ang lain selain gear -uga dapat dipergunakan% namun -ika dibutuhkan sebuah penggerak (ang ringkas dan mengutamakan ketepatan titik ti(ing B pada sha#t) gear biasan(a lebih unggul dari pen(alur tenaga (ang lain disamping kesederhanaan% ketahanan dan efisiensin(a# 6ear memiliki beberapa fungsi penting% tetapi (ang paling utama adalah memberikan reduksi gear pada peralatan bermotor# &al ini penting% biasan(a sebuah motor kecil (ang berputar sangat cepat dapat memberikan cukup power untuk suatu alat% tetapi tidak cukup torque# )isaln(a% scre%driver memiliki gear reduction (ang sangat besar karena scre%driver ini membutuhkan torque (ang lebih besar untuk memutar scre% % tetapi motor han(a menghasilkan torque (ang kecil pada kecepatan tinggi# Dengan sebuah gear reduction% kecepatan output dapat dikurangi sehingga torque meningkat# 6ear -uga mengubah arah putaran# )isaln(a% dalam di##erential di antara roda belakang mobil% tenaga disalurkan oleh sebuah shaft (ang berputar di tengah mobil dan di##erential harus merubah putaran tersebut sebesar >!I supa(a setiap roda dapat b erputar# ?arena sebagian besar sistem po%ertrain menggunakan gear sebagai penggerak% maka penting untuk mempela-ari istilah*istilah gear% beberapa prinsip tehnik (ang berlaku pada gear drive dan berbagai -enis gear (ang tersedia#


11


P"#$S#P-P"#$S#P %M%M Putaran Gear

Gam*ar / 2 &ua "otatin; Gear *ear (ang bertautan berfungsi sebagai (ultiple lever (ang men(alurkan torque dari sebuah gear pengerak ke gear+gear (ang lain dalam po%ertrain# Pada kondisi dua gear (ang digunakan% sha#t penggerak dan sha#t (ang digerakkan akan berputar berlawanan% seperti (ang diperlihatkan pada /6ambar 0# Dua gear (ang bertautan disebut gear set #

#dler Gear

Gam*ar < 2 #dler Gear 6ear ketiga atau idler gear /6ambar "0 kadang*kadang digunakan di antara drive gear dan gear (ang digerakkan# ,dler gear mengubah arah gear (ang digerakkan sehingga berputar ke arah (ang sama dengan gear drive gear # ,dler gear tidak mempengaruhi rasio gear ataupun keuntungan mekanikal#


1$


Gear Train

Gam*ar = 2 Gear Train Tiga atau lebih gear (ang bertautan bersama disebut gear train /6ambar 70#

Pinion Gear

Gam*ar > 2 Pinion Gear @ila suatu gear berukuran lebih kecil dari (ang lain% maka gear (ang lebih kecil tersebut disebut pinion /6ambar 90#


1


Gear Spline

Gam*ar ? 2 Spline 6ear biasan(a dipasang pada shaft# Tenaga ditransfer ke dan dari gear oleh shaft% dan gear harus dikencangkan dengan kuat pada shaft# @an(ak metode (ang dapat digunakan untuk mengencangkan gear pada sha#t # *roove (ang dikenal sebagai spline /6ambar =0 dapat dibuat pada permukaan shaft dan di dalam hub gear# @ila gear didorong masuk ke dalam sha#t) spline akan menahan gear sehingga memutar shaft tanpa slip# Terkadang spline dibuat sehingga gear dapat meluncur men(amping pada shaft# ?arakteristik sliding gear ini sering digunakan dalam transmisi#

Gear 'e.

Gam*ar @ 2 'e. ?e( adalah metode lain (ang digunakan untuk mencegah agar gear tidak slip pada sha#t *n(a# Dalam rangkaian ke" sederhana% sebuah slot tunggal% atau ke" %a" /6ambar >0 dibentuk pada shaft dan satu lagi di dalam hu- dari gear# ?etika ke" % sebuah batangan logam berbentuk persegi% dimasukkan% ke" ini mengunci gear dan sha#t secara bersama*sama# Variasi ke( (ang


1"


lebih rumit adalah -enis setengah lingkaran (ang dikenal sebagai 'oodru## ke" % (ang dinamai dari nama penemun(a#

enis-enis Gear ?arena ker-a sebuah gear dilakukan oleh gigi*gigi% maka gear biasan(a diberi nama sesuai dengan cara pemotongan gigi# Dewasa ini ban(ak pola gear dirancang untuk keperluan tertentu# 5ntuk operasi (ang sesuai% pada pertautan gear harus memiliki gigi dengan ukuran dan desain (ang sama# )inimal satu pasang gigi harus selalu saling bertautan sepan-ang waktu% walaupun pola gigi gear -uga ada (ang men(ediakan lebih dari satu pasang gigi(ang bertautan# @erikut ini adalah gear (ang paling umum ditemukan di dalam mesin industri modern#

Strai;ht Cut Gear atau Spur Gear

Gam*ar 10 2 Spur Gear Pada straight cut gear atau spur gear /6ambar 1!0 gigi*gigin(a dipotong lurus dan se-a-ar dengan sumbu putar gear# 6ear*gear ini cenderung menimbulkan getaran% berisik dan umumn(a digunakan dalam aplikasi kecepatan rendah# traight spur gear sering digunakan dalam transmisi karena gigi*gigin(a mudah bertautan% sehingga perpindahan transmisi lebih mudah#

(elical Gear

Gam*ar 11 2 (elical Gear APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

17


!elical gear /6ambar 110 memiliki gigi*gigi (ang tidak se-a-ar dengan sumbu shaft% tetapi berbentuk spiral di sekeliling shaft dengan bentuk heli/ # !elical gear cocok untuk beban*beban berat karena gigi gear bertautan dengan sudut (ang lebih ta-am dibanding spur gear dengan sudut >!I# Pertautan gear*gear tersebut dimulai dengan memutar ke bagian u-ung gigi (ang memungkinkan pen(aluran tenaga lebih halus dibanding straight cut gear. &al ini -uga memungkinkan pengoperasian (ang lebih halus dan mampu menhan beban (ang lebih besar# adi% helical gear lebih tahan lama bila dibandingkan dengan straight cut gear # ?elemahan helical gear sederhana adalah bahwa helical gear menghasilkan dorongan men(amping (ang cenderung mendorong gear di sepan-ang shaft# ni menghasilkan beban tambahan pada bearing shaft#

(errin;*one Gear

Gam*ar 1, 2 (errin;*one Gear 6a(a dorong (ang dihasilkan oleh helical gear dapat diseimbangkan dengan menggunakan dou-le helical gear % atau herring-one gear /6ambar 1$0# !erring-one gear memiliki gigi*gigi (ang berbentuk VB (ang disusun setengah gigi helical kanan dan setenghn(a lagi helical kiri# 6a(a dorong (ang dihasilkan oleh satu sisi diimbangi oleh ga(a dorong pada sisi lain# @iasan(a% sebuah saluran kecil dibentuk di antara kedua barisan gigi# &al ini supa(a gigi dapat tergabung dengan lurus dan mencegah oli terperangkap dalam puncak VB# !erring-one gear memiliki keunggulan (ang sama dengan helical gear % tetapi hargan(a mahal# !erring-one gear digunakan pada turbin*turbin dan generator be rukuran besar#

Plain )evel Gear

Gam*ar 13 2 Plain )evel Gear &lain 0evel gear /6ambar 10 memungkinkan untuk transfer tenaga dalam sebuah gear train dengan arah tegak lurus# 6igi*gigi gear dibuat lurus pada barisan dengan shaft% tetapi dibuat siku APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

19


terhadap sumbu horisontal sha#t # 6igi*gigi bevel gear memiliki ketebalan dan ketinggian (ang berbentuk tirus# 6ear penggerak (ang berukuran lebih kecil disebut pinion% sedangkan gear (ang digerakkan (ang berukuran lebih besar disebut cro%n %heel # &lain -evel gear digunakan pada aplikasi*aplikasi kecepatan rendah dan tidak ada benturan (ang tinggi# :ebagai contoh% alat*alat pengontrol -enis roda (ang diputar dengan tangan sering menggunakan plain -evel gear #

Spiral )evel Gear

Gam*ar 1/2 Spiral )evel Gear piral -evel gear /6ambar 1"0 dirancang untuk aplikasi kebutuhan kekuatan (ang lebih besar bila dibandingkan dengan plain -evel gear # 6igi*gigi spiral gear dibuat miring pada permukaan gear dengan men(udut# 6igi*gigi tersebut harus cocok satu sama lainn(a % sehingga dapat memikul beban (ang lebih besar# piral -evel gear mengurangi kecepatan dan meningkatkan ga(a#

(.poid Gear

Gam*ar 1< 2 (.poid Gear !"poid gear /6ambar 170 adalah variasi dari helical -evel gear (ang digunakan ketika sumbu kedua shaft saling tegak lurus% tetapi tidak berpotongan# Pinion (ang lebih kecil terletak di atas APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

1;


titik tengah cro%n %heel gear (ang digerakkan# :alah satu penggunaan (ang paling umum h"poid gear adalah menghubungkan drive sha#t dengan rear a/le pada automobil# !elical gear digunakan untuk men(alurkan putaran antara shaft (ang tidak parallel#

orm Gear

Gam*ar 1= 2 orm Gear enis lain dari helical gear adalah %or( gear /6ambar 190% (ang -uga disebut sebagai scre% gear # 'or( gear berbentuk silinder pan-ang dan tipis (ang memiliki satu atau lebih gigi*gigi helical bersambung (ang bertautan dengan sebuah helical gear # 'or( gear berbeda dari helical gear karena gigi*gigi %or( meluncur disepan-ang gigi (ang digerakkan bukan menerima tekanan puntiran secara langsung# 'or( gear digunakan untuk mentransmisi putaran dengan pengurangan kecepatan (ang besar% dari satu shaft ke shaft (ang lain pada sudut >!I# 6ambar tersebut di atas adalah contoh sebuah aplikasi %or( gear #

"ac8 and Pinion Gear Set

Gam*ar 1> 2"ac8 dan Pinion Gear ack dan pinion gear /6ambar 1;0 dapat digunakan untuk mengubah gerakan lurus men-adi gerakan putar atau gerakan putar men-adi gerakan lurus tergantung dari apakah rack atau pinion


1=


(ang digerakkan# 6igi*gigi pada rack berbentuk lurus sedangkan gigi*gigi pada pinion berbentuk melengkung# ack dan pinion gear set umumn(a digunakan pada steering s"ste( pada otomotif#

!6ternal dan #nternal Gear

Gam*ar 1? 2 #nternal ersus !6ternal 6ear dengan gigi*gigi pada lingkaran bagian luar disebut eksternal tooth gear # 6ear dengan gigi* gigi pada keliling bagian dalam lingkaran disebut internal atau ring gear /6ambar 1=0#

Gam*ar 1@ 2 Lar;er #nternal Gear7Smaller !6ternal Gear Pada 6ambar 1>% *ear (ang besar adalah contoh internal gear dan gear (ang kecil adalah contoh eternal gear#


1>


#ST#LA(-#ST#LA( G!A" @eberapa istilah (ang berhubungan dengan gear adalah.

Gear Face idth

Gam*ar ,0 2 Measurin; Gear idth Lebar gear di sepan-ang gigi*gigin(a disebut #ace %idth /6ambar $!0# 6ear (ang lebih lebar memiliki area kontak (ang lebih luas dan dapat meneruskan power (ang lebih besar#

#nvolute Curve

Gam*ar ,1 2 #nvolute Curve APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

$!


Agar sebuah po%er train beker-a dengan baik% semua gear di dalam gear train harus memiliki gigi (ang sesuai dalam ukuran dan bentuk# :isi gigi gear tidak lurus% tetapi gigi gear dibuat dengan profil (ang dirancang untuk memperoleh efisiensi transfer power maksimum dari gear pada saat bertautan dengan gear (ang lain# :isi setiap gigi mengikuti bentuk apa (ang disebut sebagai involute curve /6ambar $10# @entuk curve memberikan rolling contact dan gigi*n(a meluncur berlawanan satu sama lainn(a#

Pressure An;le

Gam*ar ,, 2 Pressure An;le 6igi*gigi gear dipotong dengan sebuah profil% sehingga ketika gigi*gigi tersebut berputar% mereka akan menghasilkan sudut tekan (ang dihitung untuk mencapai pertautan (ang halus dan dalam/6ambar $$0#

Gear Tooth Clearance

Gam*ar ,3 2 Tooth Clearance


$1


Pertautan gear (ang halus merupakan faktor (ang penting ketika gear beroperasi# ika gear bertautan terlalu rapat% gear akan ter-epit dan ter-adi gesekan berlebih% kehilangan tenaga dan keausan (ang lebih cepat# ika pertautan terlalu longgar% gear akan berisik dan tidak e fisien# Celah kecil dibutuhkan diantara gigi untuk pelumasan% operasi (ang halus dan efisien# Celah tersebut mengi-inkan sedikit gerakan mundur pada gear (ang disebut dengan -acklash# 0acklash (ang berlebih biasan(a merupakan indikasi ter-adin(a keausan pada gigi gear atau -earing (ang menopang gear# 0acklash (ang berlebih dapat men(ebabkan gigi*gigi gear patah ketika dibebani# :elama proses pemasangan dan perbaikan% peralatan khusus sering dibutuhkan untuk mengukur dan men(esuaikan -acklash dengan spesifikasi (ang dilakukan dengan menggunakan shim#

Mechanical Advanta;e

Gam*ar ,/ 2 Speed dan TorBue Advanta;e 6ear (ang dibentuk dengan machine biasan(a digunakan untuk memberikan keuntungan kecepatan atau keuntungan torque namun gear tidak dapat memberikan keuntungan power /6ambar $"0# Power aktual sebuah mesin ditentukan oleh kapasitas engine# amun demikian% penggunaan ukuran gear (ang berbeda mengi-inkan tenaga dan kecepatan engine digunakan dengan lebih efisien untuk mengoperasikan sebuah machine dengan kondisi beban (ang bervariasi# ?etika gear dimanfaatkan untuk meningkatkan torque% kecepatan (ang dihasilkan berkurang# ?etika kecepatan gear meningkat% maka torque akan berkurang# ?euntungan mekanikal memberikan prinsip (ang sama dengan (ang digunakan pada pengungkit# ?euntungan mekanikal diperoleh dari perbandingan gear#


$$


"asio Gear ,+1

Gam*ar ,< 2 'eun;;ulan TorBue ?edua gear (ang diperlihatkan pada /gambar $70 memperlihatkan gear penggerak /input 0 dengan $" gigi% menggerakkan gear (ang berukuran besar dengan "= gigi# ?etika gear penggerak (ang berukuran lebih kecil dari gear (ang digerakkan% kecepatan gear (ang digerakkan akan lebih rendah dari kecepatan gear penggerak# ?arena kecepatan gear output berkurang% -enis perbandingan ini /gear penggerak lebih kecil dari pada gear (ang digerakkan0 disebut sebagai gear reduction# amun demikian% -ika gear penggerak (ang berukuran lebih besar /dengan -umlah gigi (ang lebih ban(ak0 dibandingkan dengan gear (ang digerakkan% kecepatan gear (ang digerakkan akanlebih tinggi# @ila kecepatan output lebih besar dari pada kecepatan input disebut overdriveB# +asio gear dihitung dengan membagi -umlah gigi pada gear (ang digerakkan dengan -umlah gigi gear penggerak% atau dengan rumus. driven Ratio gear = driver Pada /6ambar $70 di atas% gear penggerak lebih kecil dengan $" gigi# Dengan menggunakan rumus tersebut% maka. /? "asio ;ear 5 ,/ +asio gear tersebut dituliskan sebagai $ . 1% (ang berarti bahwa itu adalah reduksi# Dalam rasio gear% angka (ang terakhir selalu satu# ika angka pada ruas kiri persamaan lebih besar dari satu% maka ini menun-ukkan reduction# ika angka pada ruas kiri persamaan kurang dari satu% seperti !%7 . 1% maka rasio ini menun-ukkan overdrive# 5ntuk memper-elas hal ini dapat digunakan gear (ang diperlihatkan pada /6ambar $70% Ambil gear (ang lebih besar /"= gigi0 sebagai penggerak dan gear (ang lebih kecil berukuran /$" gigi0 sebagai (ang digerakkan% maka. Per*andin;an ;ear 5 APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

Digerakkan Penggerak

24 

48



.5

$


Dengan istilah lain% angka 1 pada ruas kanan persamaan menun-ukkan satu putaran gear (ang digerakkan# Angka 1 pada ruas kiri persamaan menun-ukkan -umlah putaran atau bagian dari putaran% (ang ditempuh untuk membuat driven gear berputar satu putaran# +asio gear berhubungan langsung dengan keuntungan mekanikal# ika rasio gear adalah $ . 1 /menun-ukkan reduction0% maka keuntungan mekanikal gear set tersebut adalah $ . 1 -uga# ika rasio gear menun-ukkan !%7 . 1 /menun-ukkan overdrive0% maka keuntungan mekanisn(a adalah !%7 . 1# ?euntungan mekanis -uga berhubungan langsung dengan torque dan kecepatan# ika ter-adi penambahan kecepatan pada driven gear) maka akan ter-adi pengurangan torque# :ebalikn(a% -ika ter-adi pengurangan kecepatan pada driven gear) maka akan ter-adi peningkatan torque#

"asio #dler Gear

Gam*ar ,= 2 (u*un;an #dler Gear ,dler gear tunggal (ang digunakan untuk mengubah arah putaran tidak mengubah rasio gear# ika idler kecil dengan 1$ gigi digunakan di antara $ gear dengan "= gigi /lihat 6ambar $90% maka rasio tetap 1.1# &al (ang sama -uga berlaku -ika idler gear memiliki "= gigi# ?etika menggunakan sebuah idler gear % gunakan rumus (ang sama seperti (ang telah diperlihatkan sebelumn(a#


$"


Gam*ar ,> 6ear gabungan adalah gear (ang bertautan bersama*sama# 6ear poros /cluster gear (ang digunakan di dalam transmisi adalah gear poros (ang memiliki  atau lebih gear (ang digabungkan men-adi satu# :ebuah gear gabungan% bila ditautkan dengan gear (ang lain% memberikan ratio gear ganda% biasan(a reduksi ganda dou-le reduction. /6ambar $;0 tersebut di atas% memperlihatkan sebuah gabungan set (ang terdiri dari dua gear setJ 1$ gigi ditautkan dengan $" gigi dan 1! gigi ditautkan dengan ! gigi# 6ear dengan $" gigi dan 1! gigi digabungkan# Dalam konfigurasi ini% ada dua gear penggerak /1$ gigi dan 1! gigi0 dan dua buah gear (ang digerakkan /$" gigi dan ! gigi0# 5ntuk menghitung rasio gear keseluruhan. Per*andin;an ;ear 5 E

Digerakkan (driven) x Digerakkan (driven) Penggerak (driver) x Penggerak (driver)

24 x 30 12 x 10

E 9.1

TOPIK 3


$7


Planetar. Gear P!$&A(%L%A$

Gam*ar ,? 2Planetar. ;ear set &lanetar" gear set /6ambar $=0 men(ediakan peningkatan kecepatan% pengurangan kecepatan% perubahan arah% netral dan direct drive# 6ear set -uga dapat men(ediakan variasi kecepatan disetiap tingkatan operasi% dengan pengecualian netral dan direct drive#

'omponen-8omponen Planetar. Gear Set Planetar( gear set sederhana terdiri dari tiga komponen.   

sun gear carrier planetar( pinion dan sebuah gigi internal ring gear atau annulus9


$9


Gam*ar ,@ 2 Susunan planetar. ;ear sama den;an sistem tata sur.a den;an sun ;ear di8elilin;i planetar. pinion ;ear9 "in; ;ear dise8elilin; ;ear set len;8ap9

un gear terletak di pusat susunan /6ambar $>0# ni adalah gear terkecil dalam susunan dan terletak di tengah poros# :un gear dapat -uga berupa rancangan spur atau helical gear # un gear bertautan dengan gigi pada planetary pinion gear # &lanetar" pinion gear adalah gear kecil (ang disusun dalam kerangka (ang disebut planetar" carrier # &lanetar" carrier dapat terbuat dari besi tuang% aluminium% atau pelat ba-a dan dirancang dengan sebuah shaft untuk masing*masing planetar" pinion gear # /5ntuk selan-utn(a% planetar" pinion gear akan disebut planetar" pinion0# &lanetar" pinion berputar pada needle -earing (ang diposisikan di antara shaft planetar" carrier dan planetar" pinion# umlah planetar" pinion di dalam sebuah carrier tergantung dari beban (ang dipikul# Transmisi kendaraan otomatis harus mempun(ai tiga planetar" pinion dalam planetar" carrier # !eav"+dut" high%a" trucks dapat mempun(ai seban(ak lima planetar( pinion dalam planetar" carrier # Carrier dan pinion+n(a disebut sebagai satu kesatuan unit gear# &lanetar" pinions mengelilingi poros tengah sun gear dan dilingkari oleh annulus atau ring gear # ing gear bertindak seperti sebuah pengikat (ang menahan keseluruhan gear set bersama dan memberikan kekuatan (ang besar pada unit# ing gear diletakkan pada -arak ter-auh dari poros pusat dan karena itu berfungsi sebagai tuas terbesar pada poros pusat# 5ntuk membantu mengingat rancangan planetar" gear set % gunakan sistem tata sur(a sebagai contoh# un adalah pusat tata sur(a dengan planet berputar disekelilingn(a# ?arena itu disebut planetar" gear set # un gear memiliki -umlah gigi paling kecil% kemudian ring gear atau annulus dan planetar" carrier memiliki -umlah gigi paling ban(ak# APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

$;


Dengan mengabaikan -umlah gear pada planetar" carrier % kita dapat memperkirakan -umlah gigi pada planetar( carrier dengan cara menambahkan -umlah gigi pada sun gear dengan -umlah gigi pada ring gear /annulus0# Kaitu sun gear mempun(ai $" gigi dan ring gear mempun(ai "= gigi% kemudian abaikan -umlah gear dalam planetar" carrier % planetar" carrier akan mewakili ;$ gigi#

'!%$T%$GA$ &!SA#$ @eberapa keuntungan planetar" gear set adalah sebagai berikut. 

 



6ear bertautan secara terus menerus# :ehingga kecil kemungkinan ter-adi kerusakan pada gigi# Tidak ada pengasahan atau ketidak*se-a-aran dan kekuatan gear dibagi rata# &lanetar" gear set sangat ringkas ?egunaan (ang ban(ak# Tu-uh kombinasi kecepatan dan arah dapat diperoleh dari planetar" gear set tunggal# Variasi kecepatan dan arah dapat ditambahkan melalui penggunaan planetar" gear gabungan#

Cara 'era Planetar. Gear :etiap komponen dalam planetar" gear set) sun gear) pinion gear carrier % dan ring gear dapat berputar atau di tahan# Perpindahan tenaga melalui sebuah planetar" gear set han(a mungkin ketika satu komponen di tahan% atau -ika dua komponen di tahan bersama# :alah satu dari tiga komponen sun gear % carrier % atau ring gear dapat digunakan sebagai penggerak atau komponen input# Pada saat (ang bersamaan% komponen (ang lain tetap berputar dan kemudian men-adi komponen (ang ditahan atau diam# ?omponen ketiga kemudian men-adi bagian (ang digerakkan atau output# Tergantung pada komponen (ang men-adi penggerak% (ang ditahan% dan (ang digerakkan% peningkatan torque atau peningkatan kecepatan akan dihasilkan oleh planetar" gear set # Arah output -uga dapat di balik melalui berbagai kombinasi#

. un *ear

Carrier

ing *ear

peed

Torque

irection

1# nput

2utput

Ditahan

+eduksi maksimum

)eningkat

:ama dengan input

$# Dirtahan

2utput

nput

+eduksi minimum

)eningkat

:ama dengan input

# 2utput

nput

Ditahan

?enaikan maksimum

+eduksi

:ama dengan input

"# Ditahan dengan masukan

nput

Tertahan

?enaikan maksimum

+eduksi

:ama dengan input

7# nput

Ditahan

2utput

+eduksi

)eningkat

?ebalikan dari output

9# 2utput

Ditahan

nput

Pningkatan

+eduksi

?ebalikan dari input


$=


;#

@ila dua anggota ditahan bersama% kecepatan dan arah sama dengan input# Langsung 1.1 pergerakan ter-adi#

=#

@ila tidak ada anggota (ang ditahan atau terkunci bersama% keluaran tidak ter-adi# &asiln(a adalah kondisi netral#

Ta*el 1 2 Aturan (u8um Cara 'era Planetar. Gear ?esimpulan prinsip dasar planetar( gear% men(atakan planetar" gear set memberikan output kecepatan% torque% dan arah bermacam * macam tergantung kombinasi (ang ada# uga bermanfaat untuk mengingat dua maksud berikutn(a dengan mengacu pada arah putaran.

Gam*ar 30 1# @ila e/ternal dan e/ternal gear tooth set bertautan% akan ter-adi perubahan arah putaran output /6ambar!0#


$>


Gam*ar 31 $#

?etika gigi eternal gear bertautan dengan sebuah internal gear% putaran output kedua gear tersebut akan sama /6ambar 10#

Gam*ar 3, 'om*inasi 1+ Maximum Forwad Reduction /6ambar $0# Dengan ring gear dalam keadaan diam dan sun gear berputar searah dengan arah -arum -am% gigi eksternal sun gear akan memutar planetar" pinions berlawanan arah dengan -arum -am pada shaft*n(a# Diameter dalam dari setiap planetar" pinion mendorong melawan shaftn(a% menggerakan planetar" carrier searah APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

!


-arum -am# :un gear (ang kecil /penggerak0 akan berputar beberapa kali% menggerakkan planetar" carrier satu revolusi penuh% menghasilkan reduksi# ?ombinasi ini mewakili gear reduksi paling besar atau kelipatan maimum torque (ang dapat dicapai dalam satu planetar" gear set # ?ecepatan input akan tinggi% tapi kecepatan output akan turun#

Gam*ar 33 'om*inasi ,+ Minimum Forward Reduction /6ambar 0# Dalam kombinasi ini% sun gear diam dan ring gear berputar searah -arum -am# ing gear menggerakkan planetar" pinion searah -arum -am dan berputar mengelilingi sun gear (ang diam# &lanetar" pinion menggerakkan planetar" carrier dengan arah (ang sama dengan ring gear# ni menghasilkan lebih dari satu putaran input bila dibandingkan dengan satu putaran penuh output# &asiln(a adalah penggandaan torque# @esarn(a reduksi tidak sebesar seperti dalam kombinasi 1# &lanetar" gear set sedang beroperasi dengan (id+sie ring gear menggerakkan planetar" carrier besar# :ehingga kombinasi tersebut menghasilkan minimum penurunan arah ma-u#


1


Gam*ar 3/ 'om*inasi 3+ Overdrive Maksimum /6ambar "0# Dengan ring gear dalam keadaan diam dan planetar" carrier berputar searah -arum -am% tiga planetar" pinion sha#t mendorong melawan diameter dalam planetar" pinion# &inion tersebut didesak untuk ber-alan mengelilingi bagian dalam ring gear % (ang menggerakkan sun gear searah -arum -am# Carrier berputar kurang dari satu putaran input dibanding dengan satu putaran output% (ang menghasilkan kondisi overdrive# Dalam kombinasi ini% planetar" carrier berukuran besar berputar kurang dari satu putaran dan menggerakkan sun gear (ang lebih kecil pada kecepatan (ang lebih besar dari kecepatan input# &asiln(a adalah overdrive (ang cepat dengan kenaikan kecepatan maksimum#


$


Gam*ar 3< 'om*inasi /+ Slow Overdrive /6ambar 70# Dalam kombinasi ini% sun gear dia( dan carrier berputar searah -arum -am# Pada saat carrier berputar% pinion sha#t mendorong diameter dalam pinion dan didesak untuk ber-alan di sekeliling sun gear (ang tertahan# ni menggerakkan ring gear lebih cepat dan kecepatan meningkat# Carrier (ang berputar kurang dari satu putaran men(ebabkan pinion menggerakkan ring gear satu putaran penuh dalam arah (ang sama dengan planetar" carrier # :eperti dalam kombinasi % kondisi overdrive ter-adi% tetapi carrier (ang berukuran besar saat ini menggerakkan ring gear (ang berukuran menengah#

Gam*ar 3= APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd




'om*inasi <+ low Reverse /6ambar 90# Di sini% sun gear (ang berukuran kecil menggerakkan ring g ear dengan planetar" carrier tertahan diam# &lanetar" pinion% gear (ang digerakkan oleh e/ternal sun gear % berputar ke arah (ang berlawanan dengan arah gerakan -arum -am atas shaft*n(a# &lanetar" pinion menggerakkan internal ring gear # Pada saat sun gear sedang bergerak% planetar" pinion digunakan sebagai idler gear untuk menggerakkan ring gear berlawanan arah -arum -am# ni berarti bahwa input shaft maupun output shaft sedang beker-a dengan arah (ang berlawanan atau terbalik untuk memberikan aliran power mundur# ?arena penggerak sun gear terkecil dan ring gear (ang berukuran sedang digerakkan% hasiln(a adalah mundur perlahan /reduksi0#

Gam*ar 3> 'om*inasi =+ Fast "everse /6ambar ;0# 5ntuk mundur cepat% carrier ditahan% sedangkan sun gear dan ring gear berganti tugas% dengan ring gear men-adi penggerak dan sun gear men-adi (ang digerakkan# Pada saat ring gear berputar berlawanan arah -arum -am% pinion -uga berputar berlawanan arah -arum -am% sedangkan sun gear berputar searah -arum -am# Dalam kombinasi ini% input ring gear menggunakan planetar" pinion untuk menggerakkan output sun gear # un gear berputar kebalikan dari input gear# Dalam kombinasi ini% gear tengah berputar berlawanan arah -arum -am menggerakkan sun gear (ang kecil searah -arum -am% (ang memberikan arah mundur cepat /overdrive0#


"


Gam*ar 3? 'om*inasi >+ !irect !rive /6ambar =0# Dalam kombinasi direct drive% ring gear dan sun gear merupakan komponen input# )ereka berputar searah -arum -am pada kecepatan (ang sama# 6igi internal dari ring gear (ang berputar searah -arum -am akan berusaha memutar planetar" pinion searah -arum -am# Tetapi sun gear % sebuah eksternal gear berputar searah -arum -am% akan mencoba menggerakkan planetar" pinions berlawanan arah -arum -am# 6a(a berlawanan ini mengunci planetar" pinions melawan putaran seluruh planetar" gear set berputar sebagai satu kesatuan lengkap# &al ini mengikat bersama anggota input dan output dan men(ediakan direct drive# 5ntuk direct drive% kedua anggota input harus berputar pada kecepatan (ang sama#

Gam*ar 3@ 'om*inasi ?+ Pen;operasian $etral /6ambar >0# 6ambar 1 sampai ; menghasilkan gerakan output dengan berbagai macam kecepatan% torque% dan arah# Dalam setiap keadaan satu APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

7


komponen dari planetar" gear set di tahan atau dua komponen di kunci untuk output# ?etika tidak ada komponen (ang ditahan akan ada input dalam gear set% tetapi tidak ada output# &asiln(a adalah kondisi netral#

'esimpulan Operasi Planetar. Gear Set 





?etika planetar" carrier berfungsi sebagai penggerak /komponen input0% gear set menghasilkan kondisi peningkatan kecepatan /overdrive# ?ecepatan bertambah% torque berkurang# ?etika planetar" carrier berfungsi sebagai komponen output% gear set tersebut menghasilkan pengurangan kecepatan arah ma-u# ?ecepatan berkurang% torque bertambah# ?etika planetar" carrier ditahan% gear tersebut akan menghasilkan arah mundur#

5ntuk mengetahui apakah kecepatan (ang dihasilkan cepat atau lambat% ingatlah aturan mengenai gear besar dan kecil# 



6ear besar (ang menggerakkan gear kecil meningkatkan kecepatan dan mengurangi torque gear (ang digerakkan# 6ear kecil (ang menggerakkan gear besar mengurangi kecepatan dan meningkatkan torque gear (ang digerakkan#


9


TOPIK 4 enis-enis Power Train Pada topik ini akan mengidentifikasi -enis*-enis dari po%er train (ang digunakan dan menguraikan cara ker-a penggerak mekanis (ang digunakan dalam earth(oving) on+high%a" truck dan agricultural (achiner" &o%er train (ang digunakan biasan(a digolongkan ke dalam tiga klasifikasi umum% (aitu.   

Penggerak )ekanis /Mechanical rive0 Penggerak &idrostatis /!"drostatic rive0 Penggerak 8lektrik /Electric rive0

&o%er train denga penggerak mekanikal dapat digolongkan lebih lan-ut ke dalam.    

&o%er train (ang menggunakan gear untuk memodifikasi gerakan dan variasi kecepatan )enggunakan chain dan sprocket &o%er train (ang menggunakan gesekan untuk menghasilkan gerakan &o%er train (ang menggunakan belt untuk menghasilkan gerakan#

?euntungan mekanikal po%er train bisa mempun(ai kombinasi semua metode transmisi tenaga ini#

M!C(A$#CAL &"#!

Gam*ar /0 2 Caterpillar &# #" Tractor den;an 'omponen Power Train Me8ani8al


;


Gam*ar /1 2"epresentasi S8ema Dalam mekanikal power train /6ambar "10% power dari engine ditransfer melalui sebuah coupling /clutch atau torque converter 0 ke transmisi# Dari transmisi tenaga ditransfer ke di##erential untuk menggerakkan machine (ang menggunakan roda% /atau sebuah -evel gear dan pinion untuk mesin (ang memiliki track 0% #inal drive% dan ke roda*roda atau track # ?omponen*komponen utama mekanikal po%er train umum adalah sebagai berikut. 



"ngine )en(ediakan tenaga untuk mengoperasikan kendaraan dan perangkat coupling #

Coupling )enghubungkan tenaga engine ke po%er train# Coupling #l"%heel clutch dapat memutuskan tenaga engine dari po%er train# ni memungkinkan engine beker-a pada saat mesin tidak bergerak# Torque converter dan torque divider merupakan #luid coupling (ang digunakan untuk menghubungkan engine ke bagian lain power train# &ubungan dapat dibuat secara langsung -ika mesin dilengkapi dengan lockup clutch untuk untuk meningkatkan ground speed #









Transmission )engontrol kecepatan% arah dan torque (ang disalurkan ke komponen power train (ang lain# !i##erential )eneruskan tenaga power ke final drive dan roda*roda ketika tiap %heel /roda0 berputar pada kecepatan (ang berbeda. Final drive )eneruskan power ke roda atau track # "oda7Track ?omponen terakhir (ang meneruskan power penggerak ke permukaan tanah untuk menggerakkan mesin#


=


Power Train .an; &i;era88an oleh Gear

Gam*ar /, 2 Gear 6ear adalah roda atau silinder bergigi (ang digunakan untuk meneruskan gerakan berputar atau gerakan naik turun dari satu bagian mesin ke bagian lainn(a# 6ear merupakan unsur (ang paling umum digunakan dalam po%er train modern# &al ini disebabkan karena gear merupakan salah satu alat (ang paling efisien dan hemat untuk mentransfer power engine ke roda*roda penggerak di dalam sebuah mesin# Dengan mengubah ukuran dan -umlah gear% -uga ada kemungkinan untuk memodifikasi tenaga (ang dihasilkan oleh engine supa(a cocok dengan peker-aan (ang sedang dilaksanakan#

'euntun;an Gear &rive Tidak ada selip dan memiliki kemampuan untuk menahan beban (ang sangat tinggi merupakan keuntungan utama (ang diperoleh dari gear drive# amun demikian% gear drive lebih berat dari -enis*-enis penggerak lain dan -arak antara input shaft dan output shaft ditentukan oleh diameter gear#

Gear &rive di dalam A6le

Gam*ar /3 2 A6le Assem*l. APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

>


Ale% pada /6ambar "0 diatas% merupakan sebuah contoh gear drive# Dalam aplikasi khusus% gear tersebut mampu menahan beban torque (ang sangat tinggi pada final drive#

Planetar. Gear &rive

Gam*ar // 2 Planetar. Gear Set

'euntun;an Plenetar. Gear Set ?euntungan planetar" gear set /6ambar ""0 termasuk rancangan (ang ringkas dengan ban(ak variasi dalam perangkat kecil# Terdapat lebih ban(ak gigi (ang bertautan untuk transfer power dengan halus dan beban pada gear lebih seimbang# amun demikian% planetar" gear drive ini lebih berat dan lebih mahal bila dibandingkan dengan sistem penggerak lain# &lanetar" gear set memiliki beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan sistem gear (ang lain# &lanetar" gear set memiliki rancangan (ang lebih ringkas% memiliki gigi (ang ban(ak (ang bertautan untuk memindahkan power dengan halus% beban pada gear seimbang dan memberikan pilihan perbandingan gear (ang tidak terbatas#


"!


Planetar. Transmission dan Planetar. Final &rive

Gam*ar /< 2 Planetar. Transmission

Gam*ar /= 2 Final &rive Trans(isi planetar" pada gambar "7 dan planetar" #inal drive pada gambar "9 merupakan dua contoh planetar" gear set (ang digunakan di dalam po%er train# APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

"1


Countersha:t Gear Set

Gam*ar /> 2 Countersha:t Gear Set Countersha#t gear set /6ambar ";0 umumn(a digunakan dalam transmisi manual dan po%ershi#t # Countersha#t gear set memungkinkan satu set gear shi#ting tanpa mengganggu perbandingan gear (ang lain# 6ear*gear diletakkan pada shaft (ang parallel# Arah power tidak dapat dirubah kecuali bila sebuah idler gear ditambahkan pada countersha#t gear set # :atu gear pada shaft menggerakkan gear (ang lain pada shaft kedua# Countersha#t gear set dapat dilengkapi dengan beberapa gear dan shaft untuk mendapatkan kecepatan (ang berbeda# ?eunggulan countersha#t gear set termasuk komponen / part 0 (ang sedikit dan lebih ringan# Countersha#t gear set umumn(a lebih murah bila dibandingkan dengan planetar" gear set #


"$


)ull Gear Final &rive

Driving Gear Driven Gear

Speed Reduction Torque Multiplication

Gam*ar /? - )ull Gear Final &rive 0ull gear dan pinion /6ambar "=0 adalah susunan gear set sederhana (ang digunakan pada tracktor lama sebagai #inal drive# +asio antara -umlah gigi pada gear menentukan penggandaan torque dan reduksi kecepatan (ang dibutuhkan#

)evel and Pinion Gear Set

Gam*ar /@ - )evel and Pinion Set 0evel and pinion gear set /6ambar ">0 terdiri dari sebuah -evel gear dan sebuah pinion gear # :haft gear berada pada sudut (ang tepat pada (ang lain# 0evel and pinion gear set digunakan untuk mengubah arah power# &inion gear menggerakkan -evel gear # Tiap gear di bentuk untuk pertautan gigi gear (ang tepat# 0evel gear set mengi-inkan tenaga mengalir langsung pada sudut (ang tepat# APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

"


)evel Gear Set di dalam heel Machine

Gam*ar <0 2 Pertemuan )evel dan Pinion ;ear 9 0evel and &inion *ear merupakan satu kesatuan susunan# 0evel gear set /6ambar 7!0 tersebut di atas digunakan untuk mentransfer power dari trans(ission ke #inal drive# 0evel gear dan pinion di dalam roda mesin merupakan bagian dari di##erential asse(-l" #

$hain &rive

Gam*ar <1 - $hain &rive


""


Chain drive /6ambar 710 adalah variasi gear drive (ang -uga digunakan untuk meneruskan power dari satu shaft (ang berputar ke shaft (ang lain# 6ear ini biasan(a disebut sprocket % tidak bertautan% tetapi dihubungkan dengan sebuah sambungan rantai /linked chain0# :ambungan rantai bertautan dengan gigi*gigi sprocket % sehingga sprocket (ang digerakkan /driven sprocket 0 men-aga rasio kecepatan (ang konstan dengan sprocket penggerak /drive sprocket 0# Penggerak track beroperasi dengan prinsip (ang sama dengan penggerak chain# :eperti gear% chain drive meniadakan selip# procket (ang dihubungkan ke sisi (ang sama dengan arah putaran rantai akan bergerak dengan arah (ang sama pula# procket (ang dihubungkan pada sisi chain (ang berbeda bergerak ke arah (ang berlawanan# 5ntuk menghindari aus (ang berlebihan% sprocket untuk roller chain drive harus memiliki sepuluh gigi atau lebih# ika sebuah rantai memiliki -umlah ruang (ang genap antara link sprocket) sprocket harus memiliki -umlah gigi (ang gan-il#

'omponen-'omponen "oller $hain

Roller Link Side Plate Pin Link Bushing

Roller

Roller Link Side Plate

Gam*ar <, 2 'omponen "antai oller chain adalah -enis (ang paling umum di-umpai pada alat*alat berat /6ambar 7$0# oller chain merupakan alat (ang efisien untuk membawa beban berat pada kecepatan rendah antara shaft (ang terpisah -auh# oller chain tersusun dari roller link dan pin link # oller link memiliki dua buah side plate) roller link % dua buah -ushing dan dua buah roller # &in link terdiri dari dua buah pelat pin link dan dua buah pin# ide plate roller chain menentukan pitch rantai # ni berhubungan langsung dengan -arak antara gigi*gigi sprocket % (ang diukur dari u-ung ke u-ung# APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

"7


Chain Tensionin;

Idler & Tensioner Gam*ar <3 2 Chain Adustment :eperti gear% chain sprocket sering dipasang pada shaft dengan spline dan ke" # :isi longgar pada rantai harus berada di bagian bawah% -ika memungkinkan# Pada chain drive (ang lebih pan-ang% sebuah idler %heel atau sprocket sering digunakan pada sisi longgar /slack side0 untuk men-aga tegangan (ang tepat antara sprocket penggerak dan sprocket (ang digerakkan# +antai meregang pada saat digunakan% sehingga tegangan rantai kadang*kadang harus disetel /6ambar 7 tersebut di atas0# ni dapat dilakukan dengan menggerakkan salah satu dari sprocket utama atau men(etel idler sprocket % -ika dilengkapi# ?eunggulan chain drive adalah. :edikit atau tidak ada selip +elatif murah Dapat men-aga rasio (ang tetap di antara shaft*shaft (ang berputar Tahan panas% kotoran dan cuaca buruk Lebih kuat -ika dibandingkan dengan -elt drive#     

?elemahan Chain rive adalah. Chain sprocket dan sha#t harus dise-a-arkan dengan teliti untuk memastikan usia pakai penuh dan tracking (ang benar# 



Chain drive harus dilumasi secara teratur untuk mengurangi aus% melindungi dari korosi dan mencegah link pin atau roller -ushing agar tidak lengket#


"9


Contoh chain drive pada mesin

Gam*ar
Gam*ar << 2 S8id Steer Loader


";


)esin*mesin (ang berukuran lebih kecil% seperti skid steer loader (ang diperlihatkan pada 6ambar 77 menggunakan rantai untuk mentransfer power ke #inal drive dan drive %heel # +antai tersebut digerakkan oleh motor hidraulik melalui sebuah sprocket #

Friction &rive

Gam*ar <= 2Gese8an 6esekan ter-adi bila permukaan dua buah benda saling bertemu# 6esekan ini dapat digunakan untuk meneruskan gerakan dan power dari satu benda ke benda lain /6ambar 790# @esarn(a gesekan tergantung dari permukaan material% ga(a benda (ang bersentuhan dan temperatur permukaan# Tidak seperti gear dan chain% #riction drive memungkinkan sedikit ter-adin(a sedikit selip antar komponen# :elip ini bermanfaat ketika diinginkan meneruskan tenaga secara gradual# :alah satu kegunaan (ang paling umum #riction drive adalah di dalam sebuah roda# 6esekan antara %heel dan permukaan tanah men(ebabkan mesin bergerak ke arah (ang sama dengan arah putaran roda#

Gam*ar <> 2 Gese8an antara &ua )uah "oda Dengan menggunakan prinsip gesekan% power dapat diteruskan dengan men(entuhkan roda (ang digerakkan /driven %heel 0 dengan roda (ang lain /6ambar 7;0# +oda kedua akan berputar APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

"=


ke arah (ang berlawanan# +oda*roda (ang digunakan untuk meneruskan power dengan cara ini kadang*kadang disebut sebagai gesekan gear walaupun roda*rodan(a tidak memiliki gigi# ?ecepatan dan torque #riction %heel drive tergantung dari ukuran masing*masing %heel # Prinsip kecepatan dan torque (ang sama men-elaskan gear pertama -uga digunakan pada penggerak friction wheel. :ebuah roda dengan ukuran kecil (ang menggerakkan sebuah roda (ang berukuran besar menghasilkan pengurangan kecepatan dan torque bertambah# +oda berukuran besar (ang menggerakkan roda berukuran kecil mengakibatkan torque berkurang dan kecepatan bertambah# 5ntuk mengetahui keuntungan mekanisn(a% keliling %heel (ang digerakkan dibagi oleh keliling %heel penggerak# ?etika menentukan keuntungan mekanis #riction gear % selip harus diperhitungkan#

&isc &rive atau Clutch &rive

Gam*ar
">


terdapat torque awal (ang lebih kecil selama pengaktifan# r" clutch umumn(a digunakan pada tractor kecil dan automobile# ?euntungan dr" clutch adalah mampu memberikan area kontak (ang lebih besar# r" clutch tidak dian-urkan untuk digunakan dalam aplikasi*aplikasi dimana sering dis+engage atau sering selip karena bahan dr" clutch lebih mudah panas# 2leh karena itu% dr" clutch tidak digunakan di dalam sebagian besar aplikasi mesin alat berat# Clutch digunakan di dalam planetar" trans(ission untuk mengubah rasio kecepatan antara input dan output shaft# Clutch -uga digunakan di dalam torque converter dengan lockup clutch (ang berfungsi untuk menghubungkan langsung antara input shaft dan output shaft#

&isc &rive

Gam*ar <@ 2 'omponen-8omponen Clutch &isc Clutch disc dan pelat (ang diperlihatkan /6ambar 7>0 di atas menggunakan gesekan untuk engage clutch pack (ang meneruskan power melalui transmisi% atau aplikasi lain (ang menggunakan gabungan planetar" gear.

)elt &rive

Gam*ar =0 2 )elt &rive APLTCL21 3 Caterpillar of Australia Pt( Ltd

7!


0elt adalah alat (ang umum untuk meneruskan power dari satu roda ke roda (ang lain /6ambar 9!0# Di dalam sebuah penggerak -elt % roda disebut sebagai pulle(# Tidak seperti %heel (ang digerakkan oleh kontak #riksi langsung% pulle" berputar dengan arah (ang sama# :elain itu% -elt memberikan transfer power (ang lebih efisien bila dibandingkan dengan #riction %heel karena kontak -elt lebih luas pada permukaan pulle" # ?ecepatan dan torque penggerak -elt tergantung dari ukuran tiap pulle" # Prinsip kecepatan dan torque (ang sama men-elaskan mengenai #riction %heel drive -uga berlaku pada penggerak -elt # &ulle" (ang lebih kecil (ang menggerakkan pulle" (ang lebih besar mengakibatkan berkurangn(a kecepatan dan bertambahn(a torque# Pulle( besar (ang menggerakkan pulle" kecil mengakibatkan berkurangn(a torque dan bertambahn(a kecepatan# ?euntungan #riction drive adalah kemampuan untuk menimbulkan selip (ang disenga-a pada mesin dan se-umlah material (ang berbeda -uga dapat digunakan# Area kontak (ang ideal seharusn(a kurang dari 1=!I pada penggerak# Penggerak #riction hargan(a mahal dan selip berlebihan dapat men(ebabkan aus (ang lebih cepat dan kerusakan dini# Penggerak -elt -arang digunakan pada machine earth(oving % tetapi digunakan secara luas di dalam alat*alat pemanen hasil pertanian /agricultural harvester 0#

Gam*ar =1 2 Challen;er Traktor (ang digerakkan dengan -elt menggunakan gesekan untuk meindahkan power dari #inal drive ke permukaan tanah /6ambar 910#


71


HYDROSTATIC DRIVE

Gam*ar =, 2 Mesin den;an pen;;era8 hidrostatis


7$

SGD Basic Power Train Translate APL

Recommend Documents