BAB I PENDAHULUAN
1.1. 1.1.
Lata Latarr Be Bela laka kang ng Per Perenca encana naan an
Sesuai dengan judulnya di depan, bahwa penulis disini akan menyajikan suatu karya yang berupa tugas perencanaan Elemen mesin II, dimana tugas ini adalah salah satu tugas perkuliahan yang diharuskan bagi Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Institut Teknologi Indonesia, Ini merupakan salah satu syarat yang harus diselesaikan untuk mengikuti Tugas Akhir. Akhir. Tugas ini merupakan kelanjutan dari tugas sebelumnya yaitu erencanaan Elem lemen Mesi Mesin n I, dem demikia ikian n tuga tugass yang ang disu isusun sun den dengan gan jud judul SISTEM PENGGERAK RODA GIGI DAN RANTAI UNTUK MOTOR KAWASAKI NINJ NINJA A merupa merupakan kan karya karya penuli penuliss dengan dengan tujuan tujuan untuk untuk memenu memenuhi hi kewaji kewajiban ban
tugas perkuliahan. ada ada peren perenca cana naan an tuga tugass Elem Elemen en mesi mesin n ini ini penu penuli liss akan akan mela melaku kuka kan n perencanaan dengan kriteria tugas yaitu transmisi daya. !imana penulis melakukan perencanaan ulang pemilihan rantai rol untuk mentransmisikan daya dari transmisi primer "transmisi roda gigi lurus dari daya motor penggerak# ke roda belakang. belakang. !imana !imana
penulis penulis melakukan melakukan perhitungan perhitungan terhadap terhadap objek yang
dibahas dibahas dengan dengan memodi$ika memodi$ikasi si keadaan keadaan standard, standard, namun namun tanpa menghilangkan menghilangkan konsep dasar dari pemilihan bahan dan asumsi % asumsi untuk mencari perhitugan dari dari kontro kontroll kemamp kemampuan uan yang yang baru. baru. Asum Asumsi si & asumsi asumsi yang yang dicura dicurahka hkan n oleh oleh penulis untuk mendapatkan hasil yang optimal tidak terlepas dari prinsip kerja dan literatur sebagai pedoman perencanaan. !alam !alam proses proses perenc perencana anaan, an, penuli penuliss mengan mengandal dalkan kan materi material al penyu penyusun sun elemen, dimana material yang dipilih harus memenuhi syarat dan kemampuan yang baik, umur yang panjang dan harga yang ekonomis. Sistem transmisi daya prinsipnya adalah menyalurkan daya dengan tujuan meminimalkan daya yang hilang saat proses transmisi dilakukan, sehingga daya
'
output output dapat digunakan digunakan sebesar mungkin untuk menghasilk menghasilkan an akselerasi akselerasi atau kerja yang optimal. (bje (bjek k ere erenc ncan anaa aan n Elem Elemen en mesi mesin n II ini ini yaitu aitu pada pada sepe sepeda da motor otor )awasak )awasakii ninja. ninja. *ntuk *ntuk melaku melakukan kan perenc perencana anaan an ini dibutu dibutuhka hkan n data data & data data spesi$ikasi standard dari objek yang akan dibahas. untuk untuk mengha menghasilk silkan an per$or per$orman mance ce yang yang maksim maksimal. al. Sediki Sedikitt dijelas dijelaskan kan mengenai )awasaki +nja.
1.!.
T"#"an Per Perencanaan
Adapun dalam perencanaan tugas kali ini memiliki tujuan adalah sebagai berikut ♦
-agian -agian transm transmisi isi pengge penggerak rak roda roda belaka belakang ng keadaa keadaan n standar standard d dari dari sepeda motor )awasaki +inja dengan meningkatkan daya dan putaran pada putaran /00.
♦
Melakukan pemilihan rantai rol sesuai medan kerjanya yang e$ektip dan e$isien.
1.$.
♦
Menilai ukuran utama
♦
Mendapatkan gambar teknis
Bata%an Pe Perencanaan
erenc erencana anaan an terbatas terbatas pada pada elemen elemen & elemen elemen yang yang memban membangun gun sistem sistem penggerak roda belakang untuk sepeda motor )awasaki +inja. -atasan & batasan perencanaan adalah meliputi pemilihan rantai rol. ada laporan tugas perencanaan ini disertakan juga metode standarisasi, yaitu *ni$ikasi atau penggunaan Sistem Internasion Internasional al "SI# secara konsekuen, konsekuen, sehingga angka & angka angka dalam perhitungan perhitungan tidak perlu lagi dikon1ersikan.
1.&. 1.&.
S'%t S'%te( e(at at'k 'ka a La)* La)*ra ran n Per Perenca encana naan an
Memasuki bagian hal cara penyajian dari laporan tugas perencanaan yang dilakukan memiliki bentuk sebagai berikut
2
output output dapat digunakan digunakan sebesar mungkin untuk menghasilk menghasilkan an akselerasi akselerasi atau kerja yang optimal. (bje (bjek k ere erenc ncan anaa aan n Elem Elemen en mesi mesin n II ini ini yaitu aitu pada pada sepe sepeda da motor otor )awasak )awasakii ninja. ninja. *ntuk *ntuk melaku melakukan kan perenc perencana anaan an ini dibutu dibutuhka hkan n data data & data data spesi$ikasi standard dari objek yang akan dibahas. untuk untuk mengha menghasilk silkan an per$or per$orman mance ce yang yang maksim maksimal. al. Sediki Sedikitt dijelas dijelaskan kan mengenai )awasaki +nja.
1.!.
T"#"an Per Perencanaan
Adapun dalam perencanaan tugas kali ini memiliki tujuan adalah sebagai berikut ♦
-agian -agian transm transmisi isi pengge penggerak rak roda roda belaka belakang ng keadaa keadaan n standar standard d dari dari sepeda motor )awasaki +inja dengan meningkatkan daya dan putaran pada putaran /00.
♦
Melakukan pemilihan rantai rol sesuai medan kerjanya yang e$ektip dan e$isien.
1.$.
♦
Menilai ukuran utama
♦
Mendapatkan gambar teknis
Bata%an Pe Perencanaan
erenc erencana anaan an terbatas terbatas pada pada elemen elemen & elemen elemen yang yang memban membangun gun sistem sistem penggerak roda belakang untuk sepeda motor )awasaki +inja. -atasan & batasan perencanaan adalah meliputi pemilihan rantai rol. ada laporan tugas perencanaan ini disertakan juga metode standarisasi, yaitu *ni$ikasi atau penggunaan Sistem Internasion Internasional al "SI# secara konsekuen, konsekuen, sehingga angka & angka angka dalam perhitungan perhitungan tidak perlu lagi dikon1ersikan.
1.&. 1.&.
S'%t S'%te( e(at at'k 'ka a La)* La)*ra ran n Per Perenca encana naan an
Memasuki bagian hal cara penyajian dari laporan tugas perencanaan yang dilakukan memiliki bentuk sebagai berikut
2
-A- I
E+!A3 E+!A3*4* *4*A+ A+ -eris erisik ikan an
menge engena naii
perencanaan,
batasan
lata latarr
belak elakan ang g
perencanaan
dan
peren erenca can naan aan,
tuju tujuan an
sistematika
laporan
perencanaan.
-A- II
TE(5I & TE(5I E+!*)*+6 )lasi$ikasi elemen transmisi daya, transmisi sabuk &7, transmisi sabuk gilir (timin (timing g belt) belt),, dan trans transmi misi si rant rantai ai.. Teori ori dasar dasar perencanaan transmisi rantai rol sebagai penggerak roda belakang sepeda motor.
-A- III
E5E+8A+AA+ SISTEM E+66E5A) 5(!A -E4A)A+6 SEE!A M(T(5 )A9 ) A9ASA)I ASA)I +I+JA ada bab ini berisi data kendaraan yang dibutuhkan dalam $low chart chart perhit perhitung ungan, an, perhit perhitung ungan an perenc perencana anaan an poros, poros, spline spline hub, hub, rantai rol, perencanaan Sproket dan pemilihan bantalan.
-A- I7
)ESIM*4A+ : SA5A+ -ab ini berisi kesimpulan perhitungan berupa dimensi dan analisa gaya dan tegangan. -agian saran memberikan masukan keamanan dan masukan perawatan.
;
BAB II TEORI + TEORI PENDUKUNG
Jarak yang jauh antara dua buah poros poros sering tidak memungkin memungkinkan kan transmisi langsung dengan roda gigi. !alam hal lain jika terdapat jarak yang memisahkan kedua poros, maka cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat diterapkan, dimana sebuah rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket atau sproket "roda "roda gigi# pada poros. Sehingga dengan jarak yang memisahkan kedua puli atau poros, maka daya atau putaran dapat ditransmisikan sesuai yang diinginkan.
!.1 ,ara Ker#a S'%te( Tran%('%' Penggerak R*-a Belakang Se)e-a M*t*r
5oda belakang belakang dari sepeda motor akan bergerak bergerak sesuai dengan putaran yang ditransmisikan oleh rantai rol. !aya rencana yang akan ditransmisikan ke roda roda bela belaka kang ng.. Sebe Sebelu lum m day daya dan dan puta putaran ran terse tersebu butt ditr ditran ansm smis isik ikan an ke roda roda belakang, maka melalui kopling akan ditransmisikan ke roda gigi lurus (perseneling). (perseneling). !irenc !irencana anakan kan posisi posisi persene persenelin ling g pada pada posisi posisi empat empat "percep "percepatan atan posisi empat berada pada putaran tertinggi#. ada posisi te rsebut, putaran n1 poros transm transmisi isi akan akan hampir hampir sama sama dengan dengan putara putaran n poros poros sprocke sprockett kecil. kecil. utaran utaran n1 sprock sprocket et kecil kecil akan akan ditran ditransmi smisik sikan an ke roda roda belaka belakang ng "sprock "sprocket et besar# besar# melalu melaluii rantai penggerak penggerak "rantai rol#, dimana dimana putaran putaran akan mengalami mengalami reduksi sebesar n2 akibat dari transmisi rantai rol ke roda belakang, sehingga sepeda motor bergerak dengan putaran n2. !.! Tran%('%' Ranta'
5antai 5antai transm transmisi isi daya daya yang yang tersusu tersusun n dari dari mata mata rantai rantai dengan dengan bentuk bentuk pengait rol & rol dan pengait gigi yang dirangkai dan terpasang pada sproket, dimana perbandingan putarannya < ' dengan jarak hingga = meter. Transmisi rantai bekerja dimana rantai mengait pada sproket pada sproket dan dan
=
meneruskan daya tanpa terjadi slip sehingga menjamin perbandingan putaran yang tetap. 5antai transmisi daya biasa digunakan jika jarak poros lebih besar dari jarak transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari jarak transmisi sabuk. 5antai sebagai transmisi daya dan putaran mempunyai keuntungan & keuntungan seperti di bawah ini '.
Mampu mentransmisikan daya dan putaran yang besar.
2.
Transmisi rantai lebih kuat
;.
Tidak memerlukan tegangan awal
=.
)eausan yang kecil pada bantalan
/.
Mudah pemasangan
!i sisi lain transmisi rantai memiliki memiliki beberapa kekurangan seperti di bawah ini '.
7ariasi kecepatan yang ditimbulkan saat beroperasi tidak dapat dihandari akibat lintasan busur pada sproket yang mengait pada mata rantai.
2.
Suara dan getaran karena tumbukan dan dasar kaki sproket .
;.
erpanjangan rantai karena keausan pena dan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan sproket .
5antai dalam sistem transmisi mesin dapat dibagi atas dua jenis, yaitu 1. Rantai gigi
-agian & bagiannya terdiri dari plat & plat berpro$il roda gigi dan pena yang disebut sambungan kunci. 5antai gigi merupakan elemen penerus daya yang mengait pada sproket tanpaterjadinya slip dan menjamin putaran roda yang tetap. 5antai gigi tersusun dari plat & plat berpro$il seperti roda giginya dan pena berbentuk bulan sabit yang disebut sambungan kunci.
/
Ga(ar !.1. Ranta' g'g' /0.
-ila kita menginginkan transmisi dengan kecepatan tinggi yaitu lebih dari '000m>menit, tidak berisik, dan dapat mentransmisikan daya yang besar, maka rantai gigi dapat digunakan. +amun karena pembuatannya yang sulit karena memerlukan ketelitian dan bahan atau material logam yang ber1ariasi menyebabkan harga rantai gigi mahal. 8iri yang paling menonjol dari penggunaan rantai gigi adalah dengan cepat bergerak setelah mengait secara meluncur dengan sproket yang berpro$il in1olut "evolven#, mata rantai berputar sebagai satu benda dengan sproket . 3al ini yang membedakan dengan rantai rol, dimana bus mata rantai mengait sproket pada dasar kaki gigi. !engan cara kerja di atas, tumbukan pada rantai gigi jauh lebih kecil dari rantai rol. )arena hal & hal di atas, maka dapat menyebabkan bunyi akan sangat berkurang dan tidak akan bertambah keras walaupun kecepatan bertambah tinggi. -egitu mudahnya pemasangan rantai gigi, toleransi pada saat pemasangan tidak memerlukan ketelitian yang tinggi seperti pada roda gigi.
2. Rantai rol
Terdiri atas pena, bus, rol dan plat mata rantai. Selanjutnya dalam pembahasan di atas telah dijelaskan mengenai transmisi rantai gigi, kemudian untuk transmisi yang menggunakan rantai rol akan dibahas pada sub bab selanjutnya.
2.3 Ranta' R*l
5antai rol merupakan elemen mesin yang ber$ungsi sebagai transmisi daya atau putaran dari mesin penggerak. dengan keunggulan dan kekurangan rantai rol pada umumnya sama dengan penggunaan rantai gigi. 5antai rol biasanya dipergunakan dimana jarak poros lebih besar daripada transmisi roda gigi tetapi
<
lebih pendek dari transmisi sabuk. 5antai rol terdiri dari pena, bus, rol, dan plat mata rantai "6ambar 2.2#.
Ga(ar !.!. Ranta' r*l /0.
5antai rol yang bekerja mengait dengan dua roda gigi yang terpasang antara dua poros dengan jarak tertentu. 5antai mengait pada sproket dan meneruskan daya tanpa terjadi slip sehingga akan menjamin putaran yang tetap. 2.3.1 Material atau Bahan yang Digunakan
-ahan pembuatan pena, bus dan rol dipergunakan baja karbon atau baja khrom dengan pengerasan pada kulit. Sedangkan untuk bahan sproket biasanya dipakai besi cor kelabu "?8 2/#, baja karbon rol kontruksi umum "SS ='#, baja karbon kontruksi mesin "S ;/ 8# dan baja cor "S8 =<#, bisa juga dipakai baja dengan paduan, namun harganya lebih mahal. -ahan untuk sproket diusahakan pengerasan pada bagian gigi sproket dengan cara pencelupan dingin, terutama untuk sproket dengan jumlah gigi kurang dari 2=. )emudian untuk bahan poros yang digunakan pada tranmisi rantai rol biasanya menggunakan batang baja kkarbon yang di$inis dingin "S8 & !#, baja karbon untuk kontruksi mesin "S8#, baja karbon tempa "S?#,
@
maupun baja dengan paduan, seperti baja nikel krom "S+8#, baja nikel krom molibden "S+8M#, baja krom "S8r# dan baja krom molibden "S8M#. 2.3.2
Pemilihan Rantai Rol
!engan kemajuan teknologi akhir%akhir ini, kekuatan rantai semakin meningkat. 5antai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling banyak digunakan. 5angkaian banyak, seperti dua atau lebih rangkaian digunakan untuk transmisi beban berat. Tata cara pemilihan rantai rol dapat dilihat menurut diagram pada 6ambar 2.;. !aya yang akan ditransmisikan "k9#, putaran poros penggerak dan yang digerakkan "rpm# dan jarak sumbu poros kira%kira "mm#, diberikan lebih dahulu. !aya yang akan ditransmisikan perlu dikoreksi menurut mesin yang akan digerakkan dan penggerak mulanya, dengan $aktor koreksi. Tael !.1 2akt*r k*rek%' "nt"k -a3a 3ang akan -'tran%('%'kan ranta' r*l (ƒc ) /0.
Jumlah
?aktor
rangkaian 2
',@
;
2,/
=
;,;
/
;,
<
=,<
Ga(ar !.$. D'agra( )e('l'4an ranta' r*l /0.
Momen lentur selalu akan terjadi pada poros. )arena itu harus diperiksa kekuatan lentur poros bila diameternya telah diberikan. !engan menggunakan putaran dari poros yang berputaran tinggi dan daya yang telah dikoreksi, maka dapat dicari nomor rantai dan jumlah gigi sproket kecil yang sesuai. Jumlah gigi ini sebaiknya merupakan bilangan ganjil dan lebih dari '/. Sedangkan jumlah gigi minimum yang diiBinkan adalah ';. Jumlah untuk gigi sproket besar juga dibatasi, maksimum ''= gigi sproket. erbandingan putaran dapat diiBinkan sampai '0>'. Sudut kontak antara rantai dan sproket kecil harus lebih besar dari '20 o. Transmisi rantai
akan lebih halus dan kurang bunyinya jika dipakai rantai dengan jar ak bagi kecil dan jumlah gigi sproket yang banyak. 5angkaian banyak dipakai bila rangkaian tunggal tidak mempunyai kapasitas cukup. erlu diperhatikan bahwa kapasitas rangkaian banyak tidak sama dengan kelipatan kapasitas satu rangkaian. !ipandang dari segi pembagian beban diantara rangkaian, pembebanan pada masing%masing rangkaian akan semakin e$ektip bila jumlah rangkaian semakin kecil atau lebih e$ekti1itas yang besar bila memakai satu rangkaian. ada saat melakukan pemilihan sering kali nomor rantai tergantung pada pemeriksaan diameter na$ sproket sehingga pemeriksaan diameter na$ sproket yang cukup besar, nomor rantai maupun jumlah rangkaian dapat berubah sesuai dengan ruangan yang tersedia. !iameter lingkaran jarak bagi d p dan D p (mm), diameter luar d k dan Dk (mm) untuk kedua sproket dapat dihitung dengan rumus berikut !iameter lingkaran jarak bagi sproket kecil C
p
= sin
'A0 0
mm
z '
!an diameter lingkaran jarak bagi sproket besar D p C
p
= sin
'A0 0
mm
z 2
!iameter luar sproket kecil C
'A0 0 + 0 , < cot z ' ⋅ p
mm
!an untuk diameter luar sproket besar C
'A0 0 ⋅ p 0 , < cot + z 2
mm
Jika jarak bagi rantai telah diketahui dan jumlah gigi sproket diketahui, maka diameter na$ maksimum dapat dihitung C
'0
'A0 cot z − ' − 0,@< '
d B maks
mm
untuk diameter na$ maksimum sproket besar C
'A0 cot z − ' − 0,@< 2
mm
!iameter bos atau na$ d B dan D B (mm), adalah penting untuk lubang poros, maka dapat dikecilkan dengan persamaan dibawah ini C
⋅ d s
'
+ '0 ≤ d B
⋅ d s
'
+ '0 ≤ D B
mm
maks
atau / ;
mm
maks
Jarak sumbu poros kedua sproket pada dasarnya dapat dibuat sedekat mungkin, tapi jarak yang ideal adalah ;0 sampai /0 kali jarak bagi rantai. *ntuk beban yang ber$luktuasi, jarak tersebut harus dikurangi sampai lebih kecil daripada 20 kali jarak bagi rantai. Maka, panjang rantai yang diperlukan dalam jumlah mata rantai dihitung dengan rumus C
z' + z 2 2
+
2 ⋅ C p
+
[ ( z 2 − z' ) > <,2A] 2 C p
!engan C p jarak sumbu poros dalam jumlah mata rantai. !emikian untuk panjang rantai dalam millimeter C
z + z ' 2 C p L − + = 2 '
2 2 z ' + z 2 2 L − − ,A< ( z 2 − z ' ) 2
C p dalam jumlah mata rantai. !alam satuan panjang (mm) C
C p . p
mm
)ecepatan rantai v (m/detik) dapat dihitung C
( p ⋅ z ' ⋅ n' ) ( <0 ⋅'000 )
m > det ik
''
dimana p
jarak bagi rantai
z 1
jumlah gigi sproket kecil, dalam hal reduksi putaran.
n1
putaran sproket kecil, dalam hal putaran reduksi putaran (rpm).
-eban yang bekerja pada rangkaian rantai F (kg) dapat dihitung C
'02 ⋅ d
N
v spr
3arga F
tidak boleh melebihi melebihi beban maksimum yang
diijinkan F ! (kg).
2.4 Ranta' G'g' 5 Sproket)
"proket atau roda gigi yang digunakan pada transmisi rantai rol adalah jenis roda gigi lurus. 5oda gigi lurus merupakan roda gigi dengan alur gigi yang sejajar poros. 5oda gigi yang digunakan harus bisa menjaga kestabilan kecepatan rantai dengan suara sehalus mungkin saat bertumbukan. "proket kecil perbandingan putarannya bisa mencapai = '. -aik sproket besar maupun sproket kecil dari putaran rendah tetapi bebannya dan sproket & sproket tersebut harus bekerja dalam lingkungan yang abrasi1. 2.4.1
Dimeni ro!a gigi " proket
!imensi sproket yang direncanakan telah dihitung menurut persamaan dalam merencanakan transmisi rantai rol di atas. !ari perhitungan tersebut didapat dimensi sproket seperti diameter lingkaran jarak bagi sproket kecil d p dan sproket besar D p "mm#, diameter luar sproket kecil d k dan sproket besar Dk "mm#, diameter na$ maksimum lingkaran dalam sproket kecil d B maks dan sproket besar D B maks "mm#. erencanaan yang dilakukan merupakan perencanaan ulang mengenai sistem penggerak roda belakang sepeda motor )awasaki +inja selanjutnya akan dilakukan perhitungan untuk mencari dimensi dan analisa kekuatan kontruksi
'2
sistem penggerak roda belakang yang selanjutnya akan dibandingkan dengan kontruksi standar. BAB III LANGKAH PEREN,ANAAN
$.1
Peng*la4an Data Perencanaan
4angkah & langkah pengumpulan data perencanaan digunakan diagram a lir 4angkah kesatu
data diambil dari spesi$ikasi kendaraan standar.
4angkah kedua
data dari spesi$ikasi kendaraan standar untuk data tambahan dilakukan pengukuran terhadap objek.
4angkah ketiga
selanjutnya data & data dikumpulkan sebagai data yang dibutuhkan dalam perencanaan dan data re$erensi sebagai data pertimbangan dalam perhitungan.
4angkah keempat
data
perencanaan
akhir
yang
digunakan
dalam
perhitungan.
!ATA & !ATA SESI?I)ASI )E+!A5AA+ STA+!A5
!ATA & !ATA !I*)*5 !A5I (-JE) E5E+8A+AA+
!ATA % !ATA E5E+8A+AA+ FA+6 !I-*T*3)A+
M(!I?I)ASI !ATA )E+!A5AA+ STA+!A5
5E?E5E+SI E5E+8A+AA+
!ATA E5E+8A+AA+ A)3I5 "SESI?I)ASI )(+T5*)S I FA+6 A)A+ !I5E+8A+A)A+ #
Ga(ar $.1. D'agra( )eng*la4an -ata )erencanaan.
';
$.!
D'agra( Al'r Perencanaan
MULAI '. !ata & data erencanaan % !aya output (k#)G "-rosur spec. kendaraan# % utaran standar n (k#)G "-rosur spec. kendaraan# % !aya rencana d (k#) % utaran rencana n1 (rpm) % E$isiensi kopling η k % erbandingan transmisi i "5ed. Spec. kendaraan#
2. engolahan data perencanaan % utaran ditransmisikan poros depan n1 (rpm) % utaran rencana n1 (rpm) % utaran diterima roda belakang n2 (rpm) % Jumlah gigi sprocket depan z 1 : belakang z 2.
;. erencanaan oros
=. emilihan sementara nomor rantai /. enentuan nomor rantai sebenarnya
<. erencanaan Spline hub
@. erencanaan Sproket depan : belakang
. erencanaan bantalan ujung kerah, bantalan bola radial na$ gear : bantalan bola radial roda
2'. % +omor rantai, dimensi rantai : Jumlah mata rantai % !imensi poros depan : belakang % !imensi spline hub % !imensi sprocket % !imensi bearing
'=
SELESAI
$.$
S'%te( Tran%('%' P"taran )a-a Se)e-a M*t*r
Ga(ar $.&. Sket tran%('%' )"taran.
Pen#ela%an Sket Tran%('%' P"taran 6
'. !aya output d '< $p "'',2 k# # dan putaran maksimum no ./00 rpm yang dikeluarkan mesin. 2. !aya dan putaran maksimum tersebut akan ditransmisikan melalui kopling ke transmisi roda gigi lurus (perseneling). utaran yang ditransmisikan kopling akan mengalami penurunan sebesar asumsi / H dari putaran mesin. enurunan putaran ini yang ditransmisikan terjadi akibat kerja kopling "elepasan dan penyambungan poros kopling>kopling tidak tetapG !iasumsikan kopling / H# saat perseneling dilakukan pergantian ke putaran tertinggi "pemindahan percepatan posisi empat#, sehingga putaran berubah menjadi n1.
'/
;. utaran n1 setelah melalui kopling akan ditransmisikan ke poros transmisi roda gigi lurus untuk ditransmisikan ke sprocket kecil yang berada satu poros dengan poros transmisi roda gigi.
=. )emudian sprocket kecil akan mentransmisikan putaran ke roda belakang "sprocket besar# melalui rantai penggerak "rantai rol#. !imana putaran akan mengalami reduksi sebesar n2. !engan posisi poros sejajar, maka putaran yang ditransmisikan rantai akan sama. Jika perbandingan reduksi i 2,< diperoleh n2 n% ;.=@ rpm.
'<
BAB I7 PEREN,ANAAN SISTEM PENGGERAK RODA BELAKANG SEPEDA MOTOR KAWASAKI NINJA
ada bagian ini akan dibahas mengenai perhitungan kontruksi sistem penggerak roda belakang sepeda motor kawasaki ninja. Adapun yang akan dihitung yaitu mengenai dimensi dan analisa kekuatan pada elemen kontruksi seperti poros depan dan belakang, sproket depan dan belakang, spline hub, rantai rol, bantalan roda, bantalan na$ dan bushing. *ntuk baut dan seal hanya dilakukan pemilihan saja, tidak dilakukan analisa kekuatannya.
&.1
Data + -ata Perencanaan
!iketahui data%data spesi$ikasi sepeda motor kawasaki ninja standard yang dibutuhkan adalah sebagai berikut
- !aya motor maksimum standard 20,/ hp pada putaran '0/00 rpm - !aya motor maksimum yang direncanakan '< hp - utaran poros maksimum yang direncanakan no /00 rpm - erbandingan reduksi i 2,< - Jarak sumbu roda depan dan belakang l '2=/ mm - Jarak sumbu poros antar sproket diukur C /20 mm
&.!
Peng*la4an Data Perencanaan 4.2.1. Daya Rencana yang akan Ditranmiikan (P ! )
Jika daya yang akan ditransmisikan sebesar C
k9
'@
'=,= k9
4.2.2.
Putaran yang Ditranmiikan ke Ro!a Belakang (n 2 )
Jika diketahui perbandingan transmisi roda gigi dari spesi$ikasi kendaraan saat putaran maksimum dan daya maksimum adalah C
Transmisi percepatan
erbandingan roda gigi (z 1 /z 2 )
7I 7 I7 III II I
2;>22 2;>'@ 2=>22 2=>'@ ;0>'< ;=>'2
erbandingan reduksi (i g ) ',0=/ ',;/; ',0=/ ',;/; ',@/ 2,;;
utaran n g
i
=
no i g
(rpm) n g ' ./@0 n g 2 @.0@;,2 n g % ',0/<,< n g % ','@,< Ng & %,''2,% Ng & 1,%%1,
Maka perencanaan akan mengacu pada saat percepatan transmisi pertama dengan putaran tertinggi yang akan diterima sproket kecil, n g ' ./@0 rpm. utaran yang akan ditransmisikan oleh kopling akan berkurang karena pengaruh gesekan saat proses penyambungan dan pelepasan yang terjadi saat mentransmisikan putaran dari mesin. !iasumsikan putaran yang hilang / H akibat kerja kopling " kopling / H#, maka n 1 kopling . n g 1 0,/ . /@0 0',/ rpm !engan perbandingan reduksi sproket kecil dan besar i 2,<, maka putaran yang akan ditransmisikan ke roda belakang C
=
0',/ ;=@ rpm 2, <
4.2.3. #umlah $igi Sproket
Sproket kecil akan berputar sesuai putaran yang ditransmisikan oleh poros transmisi. !engan putaran yang ditransmisikan maka jumlah
'
gigi dapat dipilih untuk sproket kecil menurut table z 1 ';. Maka jumlah gigi sproket besar z 2 adalah C
Maka,
z 2
= n2 ⋅ z 2
= 0',/
⋅';
;=@
= ;;,A
!iambil jumlah gigi z 2 ;/. 4.2.4. Momen Puntir Rencana (%)
Momen puntir yang terjadi akibat putaran yang bekerja pada poros dapat dicari dengan persamaan C
d
Nm
n
'. Momen puntir yang akan diterima poros depan (* 1 ) * '
= ,@= ⋅ '0 /
'= ,= 0',/
'./=2,@ kgmm '/.=2@ +mm 2. Momen puntir yang akan diterima poros belakang (* 2 ) * 2
= ,@= ⋅ '0/
'=,= ;=@
=.0'0,@ kgmm =0.'0@ +mm
&.$
P*r*%
erencanaan poros depan "penggerak# adalah jenis poros beralur dan poros belakang "digerakkan# merupakan jenis gandar. 4.3.1. Poro proket kecil
oros sproket beralur dengan pengencangan spline hub
C
.
!iketahui data & data untuk merencanakan poros
- Momen puntir yang diterima poros depan * 1 '/=2@ +mm - -ahan poros sproket depan direncanakan baja yang di$inis dingin "S;/8%!#. -aja ditemper pada kulit luarnya agar tahan keausan dan kelelahan puntir akibat putaran.
'
- )ekuatan tariknya b <00 +>mm 2. )ekerasannya '== & 2'< 3 -. Maka tegangan tarik ijin S;/8%! C
σ b
" , ' ⋅ " , 2
<00 <⋅2
/0 +>mm 2 " 1 $aktor keamanan untuk kelelahan puntir <. " 1 $aktor keamanan untuk pembebanan dan konsentrasi tegangan 2.
- Tegangan lentur S;/8%!, a ;00 +>mm 2 "2@0 & =00 +>mm 2#. Maka tegangan lentur ijin a 2/ +>mm 2. Selanjutnya dapat dicari perhitungan parameter poros lainnya C
/,' ⋅ - t ⋅ C b ⋅ * = τ a
'> ;
mm
!imana ) t ',/ & ;,0. *ntuk harga ) t ',/. 8 b ',2 & 2,;. *ntuk harga 8 b ',2.
/,' ⋅ ',/ ⋅',2 ⋅ '/=2@ d s 1 /0
'> ;
'=,22= mm K '/ mm 2. anjang alur (l al!r ) l alur "0,@/ & ',/#.ds "',2/# . '/ ',@/ mm ;. 4ebar alur ( b) erlu diperhatikan untuk lebar alur pada umumnya 2/ & ;/ H dari diameter poros. Jika diambil ;/ H dari diameter poros, maka b
;/ H ( d s )
20
0,;/ '/ /,2/ mm =. Tinggi alur ($) $
" d ' − d s ' #
mm
= "2/ − '/# =
= 2,/
mm
4.3.2. Poro proket &ear
oros belakang yang direncanakan adalah jenis gandar. Selanjutnya data yang dibutuhkan dalam perencanaan poros belakang
- -ahan poros baja karbon "S//8%!# dengan pengerasan kulit melaui pendinginan air.
- Tegangan tariknya, b '000 +>mm 2 "'0 % '0'0 +>mm 2#. Maka tegangan tarik ijin S//8%! C
σ b
" , ' ⋅ " , 2 '000 <⋅2
;,;;= +>mm 2 !engan harga " 1 < : " 1 2.
- Tegangan lentur a <0 kg>mm 2 "<00 +>mm 2#. Maka tegangan lentur ijinnya a /0 +>mm 2.
- Momen puntir yang diterima poros belakang * 2 =0'0@ +mm. selanjutnya dapat dicari diameter poros d s 2 sebagai berikut C
2
⋅ ⋅ ⋅ = /,' ',/ ',2 =0'0@ A;,;;= '<,/ mm K '@ mm
4.3.3. Pemerikaan 'ekuatan Poro
2'
'> ;
Analisa kekuatan poros yang akan direncanakan akibat dari putaran yang bekerja C
/,' ⋅ * ' d s
N > mm 2
;
/,' ⋅ '/=2@ '/
;
2;,; +>mm 2
b. 0aa tangensial pada perm!kaan poros (F t prs 1 ) * '
F t prs 1
"0,/ ⋅ d s ' #
N
'/ .=2@ "0,/ ⋅ '/#
20/@ + . *egangan ang teradi pada perm!kaan sisi al!r (pa) pa
F t
prs '
N > mm 2
2
"π ⋅ d s > =# 20/@ "π ⋅ '/ > =# 2
'',< +>mm 2
+ a "%C3D /0 +>mm 2 N + p ' 2; +>mm2 : pa '',< +>mm 2. Aman : baik digunakan d. 4omen p!ntir ang diiinkan pada poros (* iin 1 ) * iin 1
⋅ d s';τ a
π
Nmm
'< π
⋅'/; ⋅ /0 '<
;;''@ +mm
* iin 1 ;;''@ +mm N * 1 '/=2@ +mm oros baik untuk putaran yang direncanakan e. 4omen lent!r ang teradi pada poros (4 t 1 ) 4 t '
π ⋅ σ a ⋅
d s'
;
;2 22
N .mm
.
π
⋅ /0 ⋅'/;
'
;2
4omen lent!r ang diiinkan pada al!r (4 t iin 1 ) 4 t iin ' 5,' . pa . i . l al!r . $ . r m
Nmm
r m diameter rata & rata. r m
=
+ d s
"d '
'
#
=
=
"2/ + '/# =
=
'0
mm
Maka, momen lentur ijin maksimum 0,@/ ⋅ '',< ⋅ < ⋅ 'A,@/ ⋅ 2,/ ⋅ '0 2==<,@/ +mm 4 t iin ' 2==<,@/ +mm 9 4 t ' '
!imana,
# = m ⋅ g = '0
kg ⋅ '0
beban m > s
= '00
statis
N , sehingga beban
statis total # s 2 kg 20 +. 6aya & gaya reaksi akibat pembebanan pada kendaraan dapat dianalisa dengan kesetimbangan jumlah momen seperti di bawah ini C;D
∑ 4 7 = 0G ∑ 4 7 = − ' ⋅ l ' − # ⋅ 0,/ ⋅ l − 2 ⋅ l 2 − ; ⋅ l + 6 B ⋅ l = 0..."'#
∑ 4 B = 0G ∑ 4 B = − 6 7 ⋅ l + ' ⋅ "l − l ' # + "# ⋅ 0,/ ⋅ l # + 2 ⋅ "l − l 2 # + ; ⋅ l = 0..."2# !ari persamaan diatas dapat dihitung gaya reaksi yang bekerja pada poros roda kendaraan adalah C;D a. 0aa reaksi pada roda belakang (6 B )
2;
' ⋅ l ' + # ⋅ 0,/ ⋅ l + 2 ⋅ l 2 + ; ⋅ l
6 B
N
l
C;00 ⋅ =22 + '00 ⋅ "0,/ ⋅ '2=/# + A00 ⋅ @22 + A00 ⋅ '2=/D
'2=/
''0,< + b. 0aa reaksi pada roda depan (6 7 ) 6 7
' ⋅ "l − l ' # + # ⋅ 0,/ ⋅ l + " 2 ⋅ "l − l 2 # + ; ⋅ "l − l # l
N
C;00 ⋅ "A2;# + '.00 ⋅ "0,/ ⋅'2=/# + A00 ⋅ "/2;# + A00 ⋅ "0#D
'2=/
'00 + . 4omen p!ntir ang diiinkan poros belakang (* iin 2 ) C
d
* iin 2
Nmm
'<
π
⋅'@ ; ⋅ A;,;;= '<
=
A0;=
Nmm
* iin 2 0;= +.mm 9 * 2 =0'0@ +.mm Memenuhi syarat : aman d. *egangan lent!r ang teradi pada poros(+ p 2 ) C
/,' ⋅ * 2 d s
N > mm
;
2
2
/,' ⋅ =0.'0@ '@
;
=
=',< N > mm2
Pa "C ;,;;= +>mm 2 9 =',< +>mm2 -aik : memenuhi syarat e. 4omen lent!r ang teradi pada poros belakang (4 t 2 ) C
d
π ⋅ s 2
;
⋅ σ a
Nmm
;2 π
⋅'@; ⋅ /0 ;2
2='0=,/ +mm
2=
.
anang poros minim!m ( ) Clengan ayun> s8ing arm diukur g '0 mm dan beban statis total # s 20 +. " / − g # ⋅ # s
4 t 2
N .mm
=
Maka ,
= ⋅ 4 t # s
2
+ g
mm
= ⋅ 2='0=,/ + 'A0 20
2',@ mm K 220 mm Maka lebar tiap tumpuan poros>lengan ayun> s8ing arm kiri dan kanan 9
220 − 'A0 2
20 mm.
g. 4omen lent!r maksim!m (4 t iin 2 ) C
6 B ⋅ /
Nmm
=
''0,< ⋅ 220 =
'0/0; +mm 4 t iin 2 '0/0; +mm N 4 t 2 2='0=,/ +mm -aik dan aman digunakan
&.&
Pe('l'4an Se(entara N*(*r Ranta'
Menurut 6ambar 2./ diagram pemilihan rantai rol berdasarkan jumlah putaran pada sproket kecil terhadap daya yang ditransmisikan dengan satu rangkaian, dipilih untuk sementara nomor rantai Q =0
2/
4.4.1. Diameter #arak Bagi !an Diameter a /0
'.
!iameter jarak bagi sproket a. Diameter arak bagi sproket depan (d p ) p
d p
mm
'A0 sin z ' '2,@
= /;
'A0 sin ';
mm
b. Diameter arak bagi sproket belakang (D p ) p
D p
'A0 z 2
sin
'2,@
2.
= '=',@
'A0 sin ;/
mm
!iameter na$ maksimum sproket a. Diameter na maksim!m sproket keil (d B maks. )
d B maks cot
'A0 z '
− ' − 0,@<
'2,@ ⋅ cot
'A0 ';
mm
− ' − 0,@<
; mm b. Diameter na maksim!m sproket besar (D B maks )
'A0 − ' − 0,@< z 2
D B maks p cot
'A0 − ' − 0,@< ;/
'2,@ cot
'2@,< mm K '2 mm. 4.4.2. Pemerikaan Diameter Poro !an Diameter a /0
2<
!iameter na$ harus diperiksa untuk menghindari momen lentur yang berlebihan dan na$ tidak eksentris, sehingga harus direncanakan diameter poros yang tidak terlalu besar.
'. !iameter poros dan diameter na$ depan *ntuk poros sproket kecil, d s1 '/ mm dengan diameter na$ maksimum sproket kecil d B maks ; mm sebaiknya diperkecil menjadi / ;
⋅ d s
'
+ '0 ≤ d B
maks
/ = ⋅'/ + '0 ≤ ;A ;
;/
≤
;A
mm
Baik dan
aman
!iameter sproket kecil, d s 1 '/ mm. !iameter na$ sproket kecil, d B maks ;/ mm R !iameter bantalan luar
2. !iameter na$ dan diameter poros belakang>besar !iameter na$ sproket besar, D B
'2 mm terlalu besar
maks
untuk poros bersangkutan, d s 2 '@ mm. Sehingga diameter na$ harus disesuaikan menjadi / ;
⋅ d s
'
+ '0 ≤ D B
/ ;
maks
⋅'@ + '0 ≤ '2A ( =2
≤
'2A)
mm
mm
Baik dan
aman
!iameter sproket besar, d s 1 '@ mm. !iameter na$ sproket besar, D B maks =2 mm R !iameter bantalan luar
4.4.3. 'ecepatan Rantai (*)
2@
)ecepatan rantai penggerak yang terjadi d engan putaran n2 ;.=@
rpm dapat diperoleh C
"
( p ⋅ z ' ⋅ n2 ) ( <0 ⋅'000)
m > det ik
('2,@ ⋅'; ⋅ ;=@ ) = ,< ( <0 ⋅'000 )
m > det ik
4.4.4. Daerah 'ecepatan Rantai (* i+in )
!aerah kecepatan dalam perencanaan rantai rol jangan melebihi dari kecepatan yang diiBinkan, karena dapat menyebabkan suara yang berisik, terjadi slip dan membahayakan keselamatan. !aerah kecepatan yang diiBinkan Cs. )arena itu untuk kecepatan rantai rol yang terjadi, = m>s
)ecepatan
1 ,< m>s memenuhi
syarat
'0 m>s sehingga
rantai
rol
yang
direncanakan baik dan aman. 4.4.,.
-kuran Rantai Rol yang Direncanakan ( p )
!iketahui panjang antar sumbu poros sproket depan dan belakang diukur C /20 mm, maka jarak dalam jumlah satuan mata rantai C p C
=
/20 '2 ,@
= =0 ,=/
mata
rantai
!iperoleh panjang rantai dalam jumlah mata rantai L p
z' + z 2 2
+
'; + ;/ 2
2 ⋅ C p
+
[( z 2 − z' ) > <,2A] 2 C p
+ 2 ⋅ "=0,=/# +
[ ( ;/ − ';) > <,2A] 2 =0,=/
'0< mata rantai anjang rantai dalam satuan SI L (mm) L '0< . '2,@ ';=<,2 mm 4.4./.
Be&an %arik Rantai Rata 0 rata ( B rol )
Merupakan beban yang akan ditarik oleh rantai rol C
2
F - rol
'02 ⋅ d
N
v '02 ⋅ '=, = .,<
/
'/; kg '/;0 + -atas kekuatan tarik rantai nomor Q =0 -atas beban tarik ijin rata & rata 9 -eban tarik rencana F B '/00 + 9 F B rol '/;0 + 4.4..
aktor 'eamanan (Sƒ rol )
?aktor keamanan diperoleh dari perbandingan antara batas kekuatan tarik rata%rata F B dari pemilihan nomor rantai sementara terhadap pembebanan yang akan diterima pada rantai rol rencana F B rol. !imana
S rol
9
untuk satu rangkaian C
0
harga ?- './0 kg "'./00 +#. Maka, ":rol
F B F B
rol
'/00 '/;0
'2,@ 4.4..
Pem&e&anan Makimum 5in
-eban maksimum yang diiBinkan menurut nomor rantai Q =0, F ; ;00 kg ";000 +#. Sehingga pembebanan maksimum yang akan diterima oleh rantai rol F ;
maks
tidak boleh melebihi beban maksimum
yang diiBinkan. !iketahui F ; rol # s 20 +. Maka C
&.:
Penent"an N*(*r Ranta' Seenarn3a
2
Material rantai dipilih baja nikel krom "S+8 2'#, perlakuan panas dengan pendinginan minyak, kekerasannya 2;/ & ;=' < B. -erdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, maka rantai rol dipilih nomor Q =0 sebagai rantai yang akan dipakai. Maka persyaratan menurut rantai rol nomor Q =0 adalah sebagai berikut &.:.1.
omor rantai 6 47
Ga(ar &.& D'(en%' n*(*r ranta' r*l ; &< /0.
&.:.!.
'ecepatan rantai C
vizin " = & '0 #
N
v
m>s.
'0 m>s N 1 ,< m>s = m>s Aman dan baik digunakan &.:.$.
Bata kekuatan tarik rantai rol rata 0 rata C
-atas beban tarik ijin rata & rata rantai 9 -eban tarik rencana F B '/00 + 9 F B rol '/;0 + &.:.&.
aktor keamanan rantai rol C
SLrol
<
'2,@ < Tidak berisik, aman dan baik digunakan. &.:.:.
Pem&e&anan makimum C
;0
?u
F ! rol
;000 + 20 + Aman dan baik digunakan
Ga(ar &.: Ranta' r*l rencana /0.
&.0
Perencanaan S)r*ket
Sproket yang direncanakan adalah sproket depan>kecil sebagai penggerak dan sproket belakang>besar yang digerakan. 4./.1
Perhitungan Dimeni Sproket
ada bagian ini akan di rencanakan dimensi sproket atau roda gigi yang akan dihubungkan oleh rantai rol, yaitu sproket kecil "depan# dan sproket besar "belakang#. ada perencanaan sproket ini akan menghitung dimensi menurut data dan hasil perhitungan yang telah dilakukan pada halaman sebelumnya. !iketahui data & data hasil perhitungan sebagai berikut − utaran input yang diterima sproket kecil n1 0',/ rpm − utaran yang akan diterima sproket besar n 2 ;=@ rpm − Jumlah gigi sproket kecil "depan# z 1 '; − Jumlah gigi sproket besar "belakang# z 2 ;/
;'
− !iameter sproket kecil d s 1 '/ mm − !iameter sproket besar d s 2 '@ mm − !iameter jarak bagi sproket kecil d p /; mm. − !iameter jarak bagi sproket besar D p '=',@ mm − !iameter na$ maksimum sproket kecil d B maks ;/ mm − !iameter na$ maksimum sproket besar D B maks =0 mm − -ahan kedua sproket adalah baja untuk kontruksi mesin "S;08# − )ekuatan lentur S;08
a 20 +>mm 2 "20 & ;=0 +>mm 2# dan
kekerasan '@ & 2// 3 - "JIS 6 =/0'#. Selanjutnya dimensi lain yang belum ditentukan adalah C
Modul (m) Modul gigi kedua sproket sama. m =
/arak bagi
z /; ';
= 2.
!iameter lingkaran kepala (d g ) a.
"proket keil (d g ' ) d k ' " z ' + 2# ⋅ m
mm
"'; + 2# ⋅ = <0 mm b.
"proket besar (d g 2 ) d k 2 ";/ + 2# ⋅ = '= mm
;.
!iameter lingkaran dasar (d ) a.
"proket keil (d ' ) d ' z' ⋅ m ⋅ cos α '; ⋅ = ⋅ cos 20 0 ;2
mm
2',/ mm b.
"proket besar (d 2 ) d ' ;/ ⋅ = ⋅ cos 20 0 /@,/ mm
=.
Tinggi kepala gigi ($k ) $k k ⋅ m
mm
',0 . = = mm dengan k $aktor tinggi kepala yang besarnya 0, & ',2. /.
Tinggi kaki ($ ) $ k ⋅ m + 1 k
mm
dimana, k adalah kelonggaran puncak 0,2/ m '. $ ', 2 ⋅ = + ' =, mm <.
Jarak bagi lingkar ( t ) t = . m
mm
;,'= . = '2,/< mm @.
Tebal gigi jarak bagi ($ ) t $t
π
⋅m 2
π
mm
⋅=
2
<,2 mm .
4ebar gigi jarak bagi ($) $ 0,// . t 0,// . '2,/< <, K @ mm
.
Tebal gigi dalam (b) -iasanya b K '0 mm dengan U 20 0.
;;
Ga(ar &.= D'(en%' %)r*ket -e)an 3ang -'rencanakan.
;=
Ga(ar &.> D'(en%' %)r*ket elakang 3ang -'rencanakan.
4./.2
8nalia $aya !an %egangan Sproket
ada analisa gaya roda gigi lurus ada tiga gaya yang terjadi saat kontak dengan rantai rol, yaitu gaya tangensial (F ), ) t gaya radial (F r dan gaya normal (F n ). ada saat putaran diterima oleh poros sproket kecil n1 0',/ rpm, maka rantai rol akan mendistribusikan putaran yang menghubungkan sproket kecil dan sproket besar, dimana mekanisme kerja dari rantai rol ini akan mereduksi putaran menjadi n2 ;=@ rpm.
;/
Ga(ar &.?. Ga3a + ga3a 3ang eker#a )a-a r*-a g'g' /0.
'. Analisa gaya sproket kecil>depan C
-eepatan keliling lingkaran arak bagi (v spr 1 )
⋅ d p' ⋅ n m > det ik <0 ⋅ '000 π ⋅ /; ⋅ 0',/ = 2/,2 <0 ⋅'000 π
v spr '
m > det ik
dengan d p
diameter jarak bagi "mm#.
n & n 2 putaran sproket ;=@ rpm. b.
6aya tangensial (F t spr ' ) F t spr '
'02 ⋅ d
N
v spr ' '02 ⋅ '=, = 2/,2
/; + d adalah daya yang akan ditransmisikan.
.
6aya normal (F n spr ' ) F n spr '
F t
spr '
N
cos α
;<
/A; cos 20
0
'=;0 + dengan U sudut tekanan kerja 20 0 C
6aya radial (F r spr ' ) F r spr ' F t spr ' . tan U /; . tan 20 0 ';0= +
e.
Tegangan lentur yang terjadi pada sproket " spr #
spr '
F t ⋅ <
N > mm 2
2
b⋅$ >< /A; ⋅ ,< '0 ⋅ @ > < 2
<,/ +>mm2 !engan, < tinggi gigi ,< mmG b lebar gigi '0 mmG m modul =G $ tebal gigi jarak bagi @ mm.
a S;08 20 +>mm2 ≥ > spr 1 <,/ +>mm 2 Aman dan baik digunakan !engan cara yang sama, maka analisa tegangan untuk sproket besar seperti tabel dibawah ini Tael &.! Tael anal'%a ga3a %)r*ket kec'l 5@ar'ael 1 -an e%ar 5@ar'ael !.
B AB 7 KESIMPULAN DAN SARAN
;@
ada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari perencanaan kontruksi sistem penggerak roda belakang sepeda motor )awasaki ninja. berikut ini data & data yang digunakan dalam perencanaan !aya maksimum rencana yang akan ditransmisikan, d '< hp "'2 k9# utaran poros maksimum direncanakan no /00 rpm erbandingan reduksi i 2,< Jarak sumbu roda depan dan belakang l '2=/ mm Jarak sumbu poros antar sproket diukur C /20 mm
:.1.
Ke%'()"lan
)esimpulan ini berisi dimensi dan analisa kekuatan dari kontruksi yang direncanakan yang meliputi poros depan dan belakang, spline hub, sproket depan dan belakang, bantalan dan rantai penggerak. ,.1.1.
Poro
oros yang direncanakan adalah poros beralur untuk di sproket depan dan poros jenis gandar untuk di sproket belakang. '#. oros sproket depan "poros penggerak# Tael :.1. D'(en%' )*r*% eral"r %)r*ket -e)an.
poros d s1 "mm# '/ a.
poros tingkat pertama d 1 "mm# 2/
anjang alur l a "mm# ',@/
Alur poros Tinggi alur $ "mm# 2,/
4ebar alur b "mm# /,2/
-ahan poros sproket kecil direncanakan batang baja yang di$inis dingin "S;/8%!#
b.
)ekuatan tarik S;/8%! > b <00 +>mm2. )ekerasannya '== & 2'< 3-
c.
Tegangan lentur S;/8%! > a ;00 +>mm2 "2@0 & =00 +>mm 2#
d.
Tegangan lentur poros sproket kecil
Tegangan lentur ijin 9 Tegangan lentur terjadi 9 Tegangan permukaan alur + a S;/8%! 2/ +>mm 2 9 P poros ' 2;,; +>mm 2 9 pa '',< +>mm 2
;
e.
Momen puntir yang akan diterima poros sproket kecil
$.
Momen puntir ijin 9 Momen puntir yang terjadi * t iin ;;''@ +mm 9 * 1 '/=2@ +mm Momen lentur poros sproket kecil Momen lentur ijin 9 Momen lentur yang terjadi 4 t iin ' 2==<,@/ +.mm 9 4 t ' '
2#. oros sproket besar>belakang Tael :.!. D'(en%' )*r*% elakang.
poros d s2 "mm# '@
anjang poros minimum "mm# 220
4ebar tiap lengan ayun g "mm# 20
a.
-ahan poros baja karbon "S//8%!# yang di$inis dingin
b.
)ekuatan tarik S//8%! > b '000 +>mm 2 "'0 % '0'0 +>mm2#
c.
Tegangan lentur S//8%! > a <00 +>mm 2. Maka tegangan lentur ijinnya > a /0 +>mm 2
d.
Tegangan lentur pada poros Tegangan lentur ijin 9 Tegangan lentur yang terjadi. Pb "C ;,;;= +>mm 2 9 P p 2 =',< +>mm 2
e.
Momen puntir poros belakang Momen puntir ijin 9 Momen puntir yang terjadi * iin 2 0;= +mm 9 * 2 =0'0@ +mm
$.
Momen lentur sproket besar Momen lentur ijin 9 Momen lentur yang terjadi 4 t iin 2 '0/0; +.mm N 4 t 2 2='0=,/ +mm
,.1.2.
Spline hu&
;
Spline hub atau ke ber$ungsi sebagai pengunci sproket pada poros depan. Tael :.$. D'(en%' %)l'ne 4".
dalam d s 1 "mm# '/
luar d 1 "mm# ;/
Tinggi alur $ "mm#
4ebar alur b "mm#
anjang alur l "mm#
Jumlah alur n "mm#
2,/
/,2/
',@/
<
'#. -ahan spilne hub baja karbon kontruksi mesin "S=/8# 2#. Tegangan tarik S=/8%! > b <0 kg>mm 2 <00 +>mm 2 dan kekerasannya '@ & 2// 3 ;#. Tegangan geser spline hub
9 Tegangan geser pada permukaan P b S /0 +>mm2 9 τk ' '',/ +>mm 2
Tegangan geser iBin
,.1.3.
Sproket
Sproket yang direncanakan adalah sproket depan "penggerak# dan belakang "pengikut#. !ari perhitungan diperoleh kesimpulan sebagai berikut '#.
utaran input yang diterima sproket kecil n spr ' 0',/ rpm
2#.
utaran yang diterima sproket besar n spr 2 ;=@ rpm
;#.
Jumlah gigi sproket kecil>depan z 1 ';
=#.
Jumlah gigi sproket besar>belakang z 2 ;/
/#.
-ahan kedua sproket adalah baja untuk kontruksi mesin "S;08# )ekuatan lentur S;08 > a 20 +>mm 2dan kekerasan '@ & 2// 3-
<#.
Analisa gaya dan tegangan yang terjadi pada kedua sproket mengalami sedikit perbedaan, hal ini disebabkan transmisi pada rantai sering terjadi 1ariasi kecepatan. erbedaan dapat dilihat pada Tabel /.=.
Tael :.& Anal'%a ga3a %)r*ket kec'l 5@ar'ael 1 -an e%ar 5@ar'ael !.
=0
Tael :.: D'(en%' S)r*ket e%ar.
jarak bagi d p "mm# '=',@
lingkaran dasar d "mm# /@,/
,.1.4.
Rantai rol
Tinggi kepala gigi $k ' "mm# =,
Tinggi kaki $ "mm#
Jarak bagi lingkar t "mm#
Tebal gigi dasar kaki $ "mm#
4ebar gigi dalam b "mm#
=,
'2,/<
@
'0
Material rantai dipilih baja nikel krom "S+8 2'#, perlakuan panas dengan pendinginan minyak, kekerasannya 2;/ & ;=' < B. +omor rantai rol adalah Q =0 dengan rangkaian tunggal. !imensinya dapat dilihat pada Tabel /.@. '#. !aerah )ecepatan rantai )ecepatan rantai ijin " = & '0 # m>detik 9 kecepatan rantai terjadi vizin '0 9 v ,< m>detik 2#. -eban rencana rantai (F ; ) -eban ijin maksimuum rantai +o. Q =0 9 -eban maksimum diterima F ; ;000 + 9 F ; rol 2.0 + ;#. -atas kekuatan tarik rantai nomor Q =0 (F B ) -atas beban tarik ijin rata & rata rantai 9 -eban tarik rencana F B '/00 + 9 F B rol '/;0 +
=#. ?aktor keamanan rantai rol (":rol ) Semakin besar ":rol N < semakin baik digunakan. ?aktor keamanan rantai rencana 9 < SLrol '2,@ 9 <
='
/#. elumasan yang digunakan adalah pelumasan dengan cara tetes minyak dengan SAE 20 atau SAE ;0 yang dianjurkan. <#. Tael :.0 D'(en%' %'%te( re-"k%' )enggerak r*-a elakang 3ang -'rencanakan.
na$ sprocket kecil d B maks "mm# ;/
na$ sprocket besar d B maks mm# =0
anjang rantai L "mata rantai# '0<
anjang rantai L "mm# ';=<,2
Jarak sumbu poros terukur C p "mm# /20
Ga(ar :.1 D'(en%' n*(*r ranta' ; &< /0.
:.!.
Saran
a. 5antai rol dan bearing yang digunakan harus sering mendapat pelumasan berkala. b. engecekan ukuran penyetelan rantai. 5antai rol jangan terlalu jatuh menggantung "kendor# karena saat beroperasi akan terasa berat dan saat start perlu waktu untuk menarik beban. !emikian juga untuk penyetelan rantai rol terlalu kencang "tegang# dapat mengakibatkan
=2
sering terjadi spin dan kemungkinan terpelanting karena gerakan motor bisa liar, serta dapat menyebabkan umur transmisi skunder pendek karena gesekan yang terlalu besar antar komponen akibat ketegangan penyetelan. c. biasakan menggunakan suku cadang asli dan hindari pemakaian suku cadang palsu. d. )enyamanan dan keselamatan nyawa lebih berharga daripada selisih harga suku cadang asli dan palsu "relati$ harga tidak terlalu jauh#. e. 3indari kondisi yang dapat menyebabkan kemungkinan berkurangnya umur komponen "beban berlebihan, kerusakan jalan, kondisi basah, dll.# $. 3indari berbagai 1ariasi gerakan saat berkendara yang dapat menimbulkan tumbukan secara tiba % tiba dan membahayakan nyawa.
D A 2 T AR P U S T A K A
'. )hurmi 5.S 6upta, J.). 4a$ine Design, Third Edition. Eurasia ublishing 3ome 4td, 5am +agar, +ew !elhi, '2.
=;
