Kelompok 1 : RODA GIGI Agung Riyando Bagus Ahmad Satrio Cecep Devi Nugraha Denis Aryanto
DEFINISI Roda gigi adalah salah satu jenis elemen mesin yang dapat berputar, digunakan untuk menyalurkan atau mentransmisikan gerakan, daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi dari sumbe mber daya (penggerak rak) ke kompo mponen lain yang memb membu utuh tuhkan kan daya (ya (yang dige igeraka rakan n)
DEFINISI Roda gigi adalah salah satu jenis elemen mesin yang dapat berputar, digunakan untuk menyalurkan atau mentransmisikan gerakan, daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi dari sumbe mber daya (penggerak rak) ke kompo mponen lain yang memb membu utuh tuhkan kan daya (ya (yang dige igeraka rakan n)
Prinsip Kerja Roda Gigi Konstruksi
roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan roda gerak. Bentuk gigi di buat untuk menghilangkan keadaan slip,sehingga transmisi putar dan gaya dapat berl berlan ang gsung sung den dengan gan baik baik..
Kerjasama Roda Gigi: 1.
Sumbu rodagigi sejajar/paralel sejajar/paralel:: Contoh Contoh berupa berupa kerjasama kerjasama rodagigi rodagigi lurus, miring atau atau spherical 2.Sumbu 2.Sumbu rodagigi tegak lurus berpotongan : Contoh Contoh berup berupa a roda roda gigi gigi payung payung dengan dengan prof profilil lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(sp m elengkung(spherical) herical) 3. Sumbu rodagigi menyilang menyilang tegak lurus : Dapat berupa rodagigi cacing(worm), globoida, cavex, hypoid, spiroid atau roda gigi miring m iring atau melengkung. 4. Sumbu rodagigi menyilang : Dapat berupa rodagigi skrup(screw/helical) skrup(screw/helical) atau spherical. 5. Sumbu Sumbu roda gigi gigi berpotonga berpotongan n tidak tegak tegak lurus : Dapat berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll.
Syarat Syarat 2 Roda gigi Bekerjasama : Beberapa hal yang cukup penting pada kerjasama roda gigi , apabila dua roda gigi atau lebih bekerja sama maka : 1. Profil gigi harus sama ( spur atau helical dll) 2. Modul gigi harus sama ( modul gigi adalah salah satu dimensi khusus roda gigi) 3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpin dahan daya antar gigi) Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi. Bilangan modul biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil. (Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam arti yang sesungguhnya dalam satuan mm )
Untuk
mendapatkan ukuran roda gigi dari perhitungan tadi, dibutuhkan alat kelengkapan rodagi, yaitu kepala pembagi.
PROFIL GIGI Untuk mendapatkan keadaan transmisi gerak dan daya yang baik,maka profil gigi harus mempunyai bentuk yang teratur sehingga kontak gigi dapat berlangsung dengan mulus.Oleh karena itu profil gigi di buat denga bentuk geometris tertentu ,agar perbandingan kecepatan sudut antara pasangan roda gigi harus selalu sama. Agar
memenuhi hal tersebut di kenal 3 jenis konstruksi profil gigi, yaitu:
A.
Konstruksi Kurva Evolvent
B. Konstruksi Kurva Sikloida C. Profil Equidistanta
A.
Konstruksi Kurva Envolvent
Kurva yang di bentuk oleh sebuah titik yang terletak pada sebuah garis lurus yang bergulir pada suatu silinder atau kurva yang di bentuk oleh satu titik pada sebuah tali yang di rentangkan dari suatu gulungan pada silinder .
B.Konstruksi Kurva Sikloida Profil sikloida di gunakan karena cara kerja sepasang roda gigi sikloida sama seperti dua lingkaran yang saling menggelinding antara yang satu dengan pasangannya.
C. Profil Equidistanta Profil ini di pakai konstruksi pasangan antara roda gigi profil dengan roda pena(pasangan bukan berupa gigi,tapi berupa yang berjarak teratur melingkar pada suatu roda) .Dan lebih umum lagi di gunakan pada hubungan gigi dan rantai.
Selain roda gigi berdasarkan posisi sumbunya. Jenis-jenis roda gigi dapat di bedakan pula dari keadaan konstruksi alur bentuk gigi serta berdasarkan bentuk fungsi konstruksinya. Jenis-jenis 1.
Roda gigi:
Roda Gigi Lurus
2. Roda Gigi Miring 3. Roda Gigi Payung 4. Roda Gigi Cacing
1.
Roda Gigi Lurus
Roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus dengan kondisi penggunaan untuk sumbu sejajar . Penggunaan roda gigi lurus ini cukup luas terutama spurgear pada konstruksi general mekanik yang sederhanasampai dengan putaran dan beban yang relatif sedang. Macam Roda Gigi Lurus : a. Roda Gigi Lurus Eksternal (Spur Gear) b. Roda Gigi Lurus Internal (Planetcry Gera) c. Roda Gigi Lurus Rack and Pinion
2. Roda Gigi Miring Bentuk dasar geometrisnya sama dengan roda gigi lurus, tetapi arah alur profil giginya mempunyai kemiringan terhadap sumbu putar .Selain itu pula untuk posisi sumbu yang sejajar,rida gigi miring dapat digunakan pula untuk pemasangan sumbu bersilangan. Dengan
adanya kemiringan alur gigi,maka perbandingan kontak yang terjadi jauh lebih besar dibanding rida gigi lurus yang seukuran,sehingga pemindahan putaran maupun beban pada gigi-giginya berlangsung lebih halus.Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada putaran tinggi dan beban besar . Macam Roda Gigi Miring : a. Roda Gigi Miring (Hellican Spur Gear) b. Roda Gigi Miring Ganda (Herringbone)
Alur
gigi
a) Lurus b) Lurus tahap c) Miring d) miring ganda e) busur lingkaran
3. Roda Gigi Payung
Roda gigi payung sering disebut juga roda gigi kerucut atau Bevel Gear . Jenis
roda gigi payung :
a. Roda Gigi Payung Gigi Lurus b. Roda Gigi Payung Gigi Miring c. Roda Gigi Payung Zerol d. Roda Gigi Payung Hypoid
Alur
pada roda gigi payung
a) Lurus b) Miring c) Spiral d) Evolvente e) Busur lingkaran
a. Roda Gigi Payung Gigi Lurus
Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana di banding jenis roda gigi payung lainnya . Pembuatannya relatif mudah dan penggunaanya untuk konstruksi umum yang sederhana sampai sedang,baik dalam menerima beban maupun putaran.
b. Roda Gigi Payung Gigi Miring
Perbedaan antara bentuk gigi lurus dengan bentuk gigi miring pada rida gigi payung ini,kurang lebih seperti perbedaan yang terdapat pada roda gigi lurus dan roda gigi miring,dimana dengan adanya kemiringan tersebut akan meningkatakan kemampuan menerima beban,mengurangi kebisingan sehingga dapat digunakan pada putaran yang lebih tinggi dibandingkan dengan roda gigi payung gigi lurus pada ukuran geometris yang sama.
c. Roda Gigi Payung Zerol
Bentuk gigi berupa lengkung spiral dengan sudut nol derajat,sehingga secara sepintas tampak seperti roda gigi lurus dengan gigi melengkung.Kemampuan roda gigi zerol ini kurang lebih sama dengan roda gigi payung gigi miring,hanya pembuatanya lebih lama dan bekerja lebih tenang serta tahan lama .
d. Roda Gigi Payung Hypoid
Jenis
roda gigi ini lebih populer digunakan di kendaraan bermotor saja,tapi untuk konstruksi general mekanik lebih memerlukan putaran yang tinggi serta beban besar yang dinamis dapat menggunakan jenis roda gigi payung ini.Bentuk alur giginya berupa lengkung hypoid sehingga posisi sumbu tegak lurus berpotonga,tetapi bersilangan,sehingga akan memudahkan pemasangan tumpuan pada kedua roda giginya.
4. Roda Gigi Cacing
Roda gigi payung digunakan untuk posisi sumbu bersilangan dan pengtrnsmisian putaran selalu berupa reduksi.Pada sepasang roda gigi cacing terdiri dari batang caing yang selalu sebagai penggerak dan roda cacing sebagai pengikut. Bahan batang cacing umumnya lebih kuat daripada roda cacingnya,selain itu batang cacing umumnya di buat berupa konstruksi terpadu,dimana bentuk alur cacing berupa spiral.
Klasifikasi Roda Gigi
Klasifikasi roda gigi dapat ditentukan berdasarkan posisi sumbu pada penghubung sepasang roda gigi . Macam sumbu : - Sumbu Sejajar - Sumbu Berpotongan - Sumbu Bersilangan
PROSES PERHITUNGAN PADA RODA GIGI Kepala
pembagi adalah peralatan yang penting pada mesin frais, selalu dibutuhkan untuk operasi pengefraisan dengan pembagian atau untuk mengefrais permukaan-permukaan (menyudut) dengan (pada) sudut yang tertentu. Ada
beberapa digunakan yaitu:
teknik
Perhitungan sederhana
Perhitungan langsung
Perhitungan sudut
pembagian
yang
.
Sudut tekanan (a ) sudut yang dibentuk dari garis horisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi. Sudut tekanan sudah di standarkan yaitu : a = 20 0 . Akibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yang dipindahkan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigi yang digerakkan (wheel), akan diuraikan menjadi dua gaya yang saling tegak lurus (vektor gaya), gaya yang sejajar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedang gaya yang tegak lurus garis singgung ( menuju titik pusat roda gigi) disebut gaya radial.
.
Gaya tangensial: merupakan gaya yang dipindahkan dari roda gigi satu ke roda gigi yang lain. Gaya radial: merupakan gaya yang menyebabkan kedua roda gigi saling mendorong. Dalam era globalisasi sudut tekanan distandarkan : a = 20 0
.
Wheel z2 , n2
Pinion z1, n1
Pinion z1, n1
Wheel z2, n2
Ada
dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya : 1. Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran jarak bagi. 2. Roda gigi luar ( external gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini paling banyak dijumpai. Roda gigi dalam- banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo. Apabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berla wanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu rodagigi dengan gigi dalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input. Bila kerjasama lebih dari dua rodagigi disebut : transmisi
Pembuatan roda gigi Profil gigi pada roda gigi dapat dibuat dengan jalan : a.Dipotong (frais, sekrap, hobbing) b.Diroll (profil gigi kecil ± kecil) c.Dituang (sebagai proses awal)
a. Dipotong
pembentukan langsung tiap profil gigi dengan alat pisau potong berupa frais jari roda gigi, pahat sekrap pada roda gigi. Pada pelaksanaannya dibantu oleh ³kepala pembagi´ yaitu alat pemegang material roda gig yang dapat mengatur ( secara berputar ) posisi material terhadap posisi pisau potong, sehingga profil gigi yang dibuat bisa teratur jaraknya. Bentuk gigi yang bisa dibuat adalah : roda gigi lurus, roda gig payung lurus, batang bergigi.
CUTTER HOBBING
CUTTE R MODUL
MESIN ±MESIN Y ANG DIGUN AKAN Setelah ditemukannya mesin frais yang lebih dahulu kita kenal, Mesin yang digunakan untuk membuat roda gigi begitu pesat perkembangannya.
1. MESIN HOBBING M ANUAL
2. MESIN HOBBING SEMI OTOM ATIS
3. MESINHOBBING CNC
Pengerjaan ini dilakukan untuk pembuatan roda gigi dengan modul yang relative kecil. Profil gigi buat pada material batang yang kemudian dipotong ± potong menurut lebar yang diinginkan. Rolling adalah istilah yang digunakan untuk menunjuk pembentukan (umumnya dingin) dari bagian bulat (silinder atau tapered) oleh alat, memutar atau sebaliknya, di berbagai numbers and arrangements around the work-piece. nomor dan pengaturan di sekitar borongan. Forming can also be carried out at medium temperature on certain materials (in the aeronautical industry in particular). Rolling is used increasingly because it brings many advantages compared with machining: Pembentukan juga dapat dilakukan pada suhu media pada materi tertentu (dalam industri
Diroll
ALAT
POTONG
Pada umumnya dua alat, tapi satu, tiga atau empat alat juga sering digunakan (bahkan lebih dalam kasus-kasus tertentu). Alasan untuk meningkatkan jumlah peralatan adalah untuk mengurangi gaya yang diterapkan secara lokal untuk benda kerja agar terhindar berdeformasi terlalu banyak (misalnya, bagian berongga). Alat umumnya diatur simetris di sekitar benda kerja (kecuali dalam kasus alat tunggal) untuk menghindari stres pada memegang benda kerja, dan menjaga benda kerja di tengah alat (ada gerakan radial membentuk benda kerja selama, merupakan faktor penting ketika bar lama bekerja atau barang berat, misalnya).
Dituang
Proses ini dilakukan untuk pembutan roda gigi dengan modul dan ukuran yang cukup besar, dimana hal ini dilakukan penghematan bahan. Proses pengecoran dilakukan sebagai tahap awal pembuatan profil gigi, sedangkan proses pengahalusan dilakukan dengan proses pemesinan. Pada pembuatan roda gigi jumlah gigi dibawah 17 buah (pada satu roda gigi) mempunyai ketentuan khusus, yaitu adanya ³koreksi gigi´. Koreksi gigi ini diberikan karena pada pembutan roda gigi dengan jumlah gigi lebih kecil dari 17 akan terjadi bentuk gigi yang tidak ideal ( kritis ) yaitu terjadi bentuk mengecil pada leher gigi (seperti kepala ular) pada modul agak besar, sedangkan pada modul kecil, akan terjadi daerah sempit antara jarak profil terdekat.
Kesimpulan
Roda gigi merupakan suatu elemen mesin yang sangat diperlukan karena fungsinya sangat vital, berbentuk silindris yang berfungsi sebagai suatu elemen pemindah daya yang diperlukan oleh banyak mesin dalam proses Manufaktur. Namun pada intinya berfungsi mentransmisikan gaya. Terdapat fungsi lain roda gigi salah satunya untuk menaikkan atau menurunkan putaran ( kecepatan ). Walaupun pembuatannya sangat sulit karena memerlukan tingkat keakuratan yang tinggi disertai profilnya yang khusus.
TERIM AKASIH
Perhitungan sederhana
Karena
40 putaran ( ratio 40:1 ) dari ulir cacing menghasilkan 1 putaran dari benda kerja, maka untuk T pembagian yang sama dari benda kerja setiap pembagiannya adalah 1 : T = 1/T dari lingkaran. Dan ulir cacing harus diputar :
Nc = 40 / T = ratio / T = i / T putaran
Ket: T
= pembagian yang dikehendali
i = ratio
Nc= putaran ulir cacing
Bila pembagian yang dikehendaki lebih dri 40 ulir cacing harus diputar kurang dari 1 putaran. Jika T kurang dari 40 pecahannya harus diubah menjadi sejumlah angka dan pecahan. Dan pecahan yang terak hir harus diubah sampai penyebutnya sama dengan salah satu jumlah pada pl at index. Pembilangnya akan menunjukkan sejumlah lubang yang harus kita putar pada plat index untuk menambah beberapa putaran penuh yang diperoleh dari pembagian tersebut.
C ontoh:
Nc = = = 3 = 3 =3
3 artinya putaran penuh dari ulir cacing
6 artinya lubang yang harus diputar
Hitung Nc untuk 12 pembagian
Perhitungan Langsung
Untuk
Plat pembagi dibagi 2 :
Dengan alur V
Biasanya mempunyai 24 atau 60 pembagian.
Untuk
24 pembagian : 2,3,4,6,8,12,24.
Untuk
60 pembagian : 2,3,4,5,6,10,12,15,20,30,60.
Untuk
Dengan lubang-lubang
mempercepat pembuatan benda kerja (dengan) bersudut banyak digunakan kepala pembagi langsung karena kepal pembagi ini mempunyai pelat pembagi yang dapat diganti dan dipasang langsung pada spindelnya.
mempermudah menempatkan posisi yang baru, plat pembagi mempunyai angka jumlah pembagian yang dapat dibuat pada salah satu sisinya. Mempunyai angka jumlah lubang yang digrafir pada pelat pembagi yakni di bagian melingkarnya. Untuk menghitung jumlah lubang yang dikehendaki pelat pembagi harus diputar untuk mencapai posisi yang baru, jumlah lubang pada pelat pembagi dibagi pembagian yang kita kehendaki.
Contoh: Direncanakan pemotongan sebuah roda gigi dengan jumlah gigi 30. tentukanlah bayak putaran engkol pembagi setiap selesai satu kali penfraisan.Rasio kepala pembagi 40:1.
Penyelesaian: Didapat banyak putaran engkol yaitu rasio dibagi jumlah gigi yang direncanakan. Jadi, untuk selesai satu kali penfraisan, engkol pembagi diputar sebanyak 1 putaran penuh ditambah : jika pada plat pembagi terdapat angka 10, 14, 19, 21, 25, 36, dsb. Maka dalam hal ini diambil lobang yang berangka 21 atau 36. berarti penambahan putaran tersebut sebanyak x 21 = 7 bagian lobang 1
putaran +
7
lubang
Proses pembagian langsung Dalam hal ini kepala pembagi yang digunakan adalah kepala pembagi universal dimana jumlah pembagian dan sudut putarnya dapat dibuat l ebih banyak. Pembagian-pembagian atau sudut putar dilewatkan melalui roda gigi cacing oleh ulir cacing tunggal yang rasionya 40 : 1.
U jung
ulir cacing dipasang tangkai. Pin index dipasang pada pemutar, yang ditepatkan pada lubang plat index yang dikehendaki. Pemutar dapat diatur untuk menepatkan pin index kebermacam-macam lubang-lubang yang melingkar pada plat index. Plat index sendiri dapat diganti-ganti. Plat index dipasang pada badan kepala pembagi oleh baut berpegas. Untuk lebih mempermudah ditambah dengan lengan penepat.
Untuk
beberapa kepala pembagi universal ulir cacing dapat diputar lepas dari roda gigi cacing. Kepala pembagi universal minimal memiliki 3 buah plat index. Setiap plat index memiliki lubang yang sepusat, jarak lubang sama. No.plat
Jumlah lingkaran
Jumlah lubang setiap lingkaran
1
6
15; 18;
21; 29; 37; 43
2
6
16; 19;
23; 31; 39; 47
3
6
17;
20; 27; 23; 41; 49
Perhitungan sudut
Adakalanya
pembuatan celah atau slot pada mesin yang berhubungan satu dengan yang lainnya, ditunjukkan dengan sudut atau slot yang ditentukan oleh sudut dari pusat lingkaran sampai sudut yang dikehendaki.
Satu putaran dari ulir cacing memutar benda kerja 1/40 putaran (i=40:1)
Dengan derajat, 1 putaran dari ulir cacing adalah 1 Nc= 360º / 40º = 9º
Keterangan
: Nc = putaran ulir cacing
Į = angle required
i = ratio
C ontoh
1:
Untuk
Nc = 36º : 360º / 40 = 36º. 40 / 360º =4 putaran
Rumus umumnya :
Nc = Sudut yang diminta x ratio
1
Nc = Į/9º Į . i/360º
bila,i = 40 : 1 Nc = Į/9º
bila,i = 60 : 1 Nc = Į/6º
C ontoh
Index (Į) 610 20¶ ( apabila diperlukan / diminta pembagian
tiap-tiap 10¶, kita gunakan plat index 54 )
Nc = = = 6 =6
Jadi 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada plat
pembagi dengan lubang 27 buah.
memperoleh sudut 36º, kita harus memutar ulir cacing
putaran benda kerja dalam derajat
2:
