4.2 Sistem Transmisi Roda gigi
Sistem transmisi pada konveyor adalah dengan roda gigi lurus, dengan putaran motor 1440 rpm dan putaran pada screw konveyor 70 rpm. Dari gambar
3.1 dapat dilihat susunan sistem transmisi, maka banyaknya jumlah gigi tiap roda gigi atau putaran tiap roda gigi dapat dihitung :
n
motor
= n
1
n
2
= n
3
n
4
= n
screw
Bila perbandingan roda gigi 1 dan roda gigi 2 direncanakan adalah sama dengan perbandingan roda gigi 3 dan 4, maka putaran pada roda gigi 2 dan 3 adalah :
4 3
2 1
n n
n n ,
70 1440
3 2
n n
k
Karena n
2
= n
3,
maka
100800
2 2
n
n
rpm 100800
2 2
n
rpm
490 ,
317 100800
3 2
n n
rpm Jadi n
motor
= n
1
= 1440 rpm, n
2
= n
3
= 317,490 rpm, n
4
= n
screw
70 rpm.
4.2.1 Ukuran-ukuran utama roda gigi
Dalam perencanaan roda gigi, modul yang dipilih adalah sebesar 5, maka mengenai ukuran-ukuran roda gigi 1, 2, 3, dan 4 dapat dihitung dengan
menggunakan rumus pada tabel 2.3.
39
Untuk roda gigi 1
Bila Z = 18 direncanakan, maka Diameter jarak bagi Db
90 18
5
b
D mm
Diameter kepala Dk 100
5 2
18
k
D mm
Diameter dasar Dd 572
, 84
20 cos
5 18
d
D mm
Jarak bagi p 7
, 15
5
p
mm
Tebal gigi t 85
, 7
2 7
, 15
t mm
Lebar gigi b 4
, 31
5 2
b mm
Tinggi kepala gigi ha
5
ha
mm
Tinggi kaki gigi hf 25
, 6
5 25
, 1
hf
mm
Tinggi gigi h 25
, 6
5
h
=11,25 mm Kelonggaran puncak gigi Ck
25 ,
1 5
25 ,
Ck
mm
Untuk roda gigi 2
Untuk roda gigi 2 jumlah gigi Z
2
dapat dihitung dengan persamaan 2.5 sebagai berikut :
1 2
2 1
Z Z
n n
18 490
, 317
1440
2
Z
82 640
, 81
490 ,
317 18
1440
2
Z gigi
Diameter jarak bagi Db 410
82 5
b
D mm
Diameter kepala Dk 420
5 2
82
k
D mm
Diameter dasar Dd 274
, 385
20 cos
5 82
d
D mm
Jarak bagi p 7
, 15
5
p
mm
40
Tebal gigi t 85
, 7
2 7
, 15
t mm
Lebar gigi b 4
, 31
5 2
b mm
Tinggi kepala gigi ha
5
ha
mm
Tinggi kaki gigi hf 25
, 6
5 25
, 1
hf
mm
Tinggi gigi h 25
, 6
5
h
=11,25 mm Kelonggaran puncak gigi Ck
25 ,
1 5
25 ,
Ck
mm
Jarak sumbu poros antar roda gigi 1 dan 2 a
250 5
2 82
18
a
mm Untuk roda gigi 3
Bila Z = 21 direncanakan, maka Diameter jarak bagi Db
105 21
5
b
D
mm
Diameter kepala Dk 115
5 2
21
k
D
mm
Diameter dasar Dd 668
, 98
20 cos
5 21
d
D mm
Jarak bagi p 7
, 15
5
p
mm
Tebal gigi t 85
, 7
2 7
, 15
t mm
Lebar gigi b 4
, 31
5 2
b mm
Tinggi kepala gigi ha
5
ha
mm
Tinggi kaki gigi hf 25
, 6
5 25
, 1
hf
mm
Tinggi gigi h 25
, 6
5
h
=11,25 mm Kelonggaran puncak gigi Ck
25 ,
1 5
25 ,
Ck
mm Untuk roda gigi 4
Untuk roda gigi 4 jumlah gigi Z
4
dapat dihitung dengan persamaan 2.5 sebagai berikut :
3 4
4 3
Z Z
n n
41
21 70
490 ,
317
4
Z
95 247
, 95
70 21
490 ,
317
4
Z gigi
Diameter jarak bagi Db 475
95 5
b
D mm
Diameter kepala Dk 485
5 2
95
k
D mm
Diameter dasar Dd 354
, 446
20 cos
5 95
d
D mm
Jarak bagi p 7
, 15
5
p
mm
Tebal gigi t 85
, 7
2 7
, 15
t mm
Lebar gigi b 4
, 31
5 2
b mm
Tinggi kepala gigi ha
5
ha
mm
Tinggi kaki gigi hf 25
, 6
5 25
, 1
hf
mm
Tinggi gigi h 25
, 6
5
h
=11,25 mm Kelonggaran puncak gigi Ck
25 ,
1 5
25 ,
Ck
mm
Jarak sumbu poros antar roda gigi 3 dan 4 a
290 5
2 95
21
a
mm 4.2.2 Tegangan-tegangan yang timbul pada roda gigi
Untuk menghitung kecepatan roda gigi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.6 sebagai berikut :
Untuk roda gigi 1
1000 60
1 1
n d
v
b
7824 ,
6 1000
60 1440
90
v ms
Dalam hal ini Daya perencanaanya adalah : Pd = fc.P = 1,2 × 10 = 12 Hp = 8,955 kW
42
Maka untuk gaya tangensial dapat dihitung dengan persamaan 2.8 sebagai berikut :
v Pd
Ft 102
674 ,
134 7824
, 6
955 ,
8 102
Ft
kg Dari tabel 2.2 dapat dilihat bahwa kecepatan roda gigi 1 adalah tergolong
kecepatan sedang dengan faktor dinamis : 469
, 7824
, 6
6 6
6 6
v
f
v
ms Maka tegangan tarik yang timbul pada roda gigi adalah adalah :
840 ,
2 4
, 31
302 ,
5 674
, 134
. .
.
b Y
m Ft
b
kgmm
2
Untuk roda gigi 2
812 ,
6 60000
490 ,
317 410
1000 60
2 2
n d
v
s
ms Dalam hal ini Daya perencanaanya adalah :
Pd
2
=Pd
1
× η
p
dimana effisiensi roda gigi diambil 0,98 = 12 ×0,98 = 11,76 Hp = 8,769 kW
Maka untuk gaya tangensial dapat dihitung sebagai berikut : 298
, 131
812 ,
6 769
, 8
102 102
v Pd
Ft kg
Dari tabel 2.2 dapat dilihat bahwa kecepatan roda gigi 2 adalah tergolong kecepatan sedang dengan faktor dinamis :
425 ,
812 ,
6 6
6 6
6
v f
v
ms Maka tegangan tarik yang timbul pada roda gigi adalah adalah :
43
912 ,
1 4
, 31
437 ,
5 298
, 131
. .
.
b Y
m Ft
b
kgmm
2
Untuk roda gigi 3
745 ,
1 60000
490 ,
317 105
1000 60
3 3
n d
v
b
ms Dalam hal ini Daya perencanaanya adalah :
Pd
3
=Pd
2
× ηp dimana effisiensi roda gigi diambil 0,98
= 11,76 × 0,98 = 11,52 Hp = 8,594 kW Maka untuk gaya tangensial dapat dihitung sebagai berikut :
456 ,
502 745
, 1
594 ,
8 102
102
v
Pd Ft
kg Dari tabel 2.2 dapat dilihat bahwa kecepatan roda gigi 3 adalah tergolong
kecepatan rendah dengan faktor dinamis : 632
, 745
, 1
3 3
3 3
v
f
v
ms Maka tegangan tarik yang timbul pada roda gigi adalah adalah :
787 ,
9 4
, 31
327 ,
5 456
, 502
. .
.
b Y
m Ft
b
kgmm
2
Untuk roda gigi 4
740 ,
1 60000
70 475
1000 60
4 4
n d
v
b
ms Dalam hal ini Daya perencanaanya adalah :
Pd
3
=Pd
2
× ηp dimana effisiensi roda gigi diambil 0,98
= 11,52 × 0,98 = 11,19 Hp = 8,419 kW Maka untuk gaya tangensial dapat dihitung sebagai berikut :
515 ,
493 740
, 1
419 ,
8 102
102
v
Pd Ft
kg
44
Dari tabel 2.2 dapat dilihat bahwa kecepatan roda gigi 4 adalah tergolong kecepatan rendah dengan faktor dinamis :
633 ,
740 ,
1 3
3 3
3
v f
v
ms Maka tegangan tarik yang timbul pada roda gigi adalah adalah :
078 ,
7 4
, 31
444 ,
5 515
, 493
. .
.
b Y
m Ft
b
kgmm
2
4.2.3 Pemilihan bahan roda gigi