3.4 Desain Poros Roda Gigi
DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear Diketahui : P
= 24 PK = 17904 watt T1 = 1006,72 N
N = 730 Rpm
T2 = 404,38 N T
1 T
2 2,5
W
Gear
= 39,24 N W
Puli
= 1066,35 N σ
= 40 Mpa = 40 N
mm 2
Km = 2
Kt = 2
D
Gear
= 124 mm =R
Gear
= 63 mm D
Puli
= 795 mm = R
Pully
= 397,5 mm Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft:
T =
oǴ b
ᑘ뻰kǴs oǴ b
뻰Ǵ
=
234 Nm =234000Nmm Bebankebawah vertical porospadapuli
= T1 + T2 + Wpuli =1006,72 +404,38 + 1066,35 N = 2477,45 N
Torsi pada gear samapadaporos ,makabeban vertical keatasporospada gear : Ft =
bs ᑘǴ ob
=
3,9 x 10
3
N Total bebanvertikalkeataspadaporos
Ft – Wgear = 3900 – 39,24 = 3860,76 N R
C
3860,76 N 2477,45 N
R
D
commit to user
Dari momen di D R
C
x 270 = 3860,76 x 380 + 2477,45 x 110 R
C
=
ᑘso뻰Ǵmm,m b뻰b ᑘk, b뻰Ǵ
R
C
= 6443 N R
D
+ 3860,76 = R
C
+ 2477,45 N R
D
= 6443 + 2477,45- 3860,76 R
D
= 1104,79 N B.M di gear danpuli
= 0 B.M di A
= 3860,76 110 = 424.683,6 Nmm B.M di B
= 2477,45 110 = 271.519,5 Nmm B.M maksimum di A, maka M = MA = 424,7
10 Nmm
Moment punter equvivalen Te =
鬸Km M
b
鬸Kt T
b
= 鬸2 424,7
10
b
鬸2 243 10
b
= 7214 0,36
10
o
236196 10
o
= 957676,36
10
o
= 978,6 10
Nmm
Te =
ᑘo
τ d 978,6
10 =
ᑘo
40
3
d = 124.662,42
d = 49,95mm atau 50 mm Diameter yang digunakan 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
Gambar 3.2DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion. B
C D
110 270
A C
B D
A A
A C
D B
B
D C
B C
D a Space Diagram
e B.M Diagram d NFD
c SFD b Torsi Diagram
234x10
3
Nmm
124184,5Nmm 304815,5Nmm
39,24 N 1066,35 N
1128,95 N 2771,05 N
A B
110 Pinion
Puli perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear
Diketahui : T
= 234x10
3
Nmm N
= 150 Rpm AC
= 85 mm BD
= 85 mm D
c
= 215 mm = R
c
= 175 mm D
d
= 604 mm = R
d
= 302 mm AB
=290 mm σ
= 84 Nmm
2
τ = 40 Mpa
= 40 Nmm
2
Θ
c =
80
o
W
d
= 810 N Θ
c =
72
o
W
c
= 108 N K
m
= 2 K
t
= 2 Daya yang ditransmisikan :
P x 60 = T.2π.N
P =
bs ᑘǴ³.b. .ᑘ Ǵ oǴ
= 3673,8 Kw Karena Torsi kebawah di C dan di D sama. Maka, gayatangensialdigearC :
F
tC
= =
bs ᑘǴ³ ᑘ뻰
= 1337 N Ftc
’
=
ᑘ뻰 c
ᑘm
=
4327 N Gaya total kebawah di C = F
tc
+ W
c
=4327 N + 108 N = 4435 N. Gaya tangensial gear D :
F
tD
= =
bs ᑘǴ³ Ǵb
= 774,8 N perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
Ftd’ =
뻰뻰s,m c
ᑘǴ
=
뻰뻰s,m Ǵ,ᑘom
=
4612 N Gaya total kebawah di C = F
tD
+ W
D
=4612 N + 810 N = 5422 N.
Maka, R
A
dan R
B
= Reaksipada A dan B. R
A
+ R
B
= 5422 N + 4435 N = 9857 N
Momen di A R
B
x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85
R
B
=
ᑘᑘᑘᑘ ᑘǴ 뻰ok뻰 bkǴ
R
B
= 5133 N R
A
= 9857 – 5133 = 4724 N B.M di C
M
C
= R
A
x 85 = 4724 x 85
= 401540Nmm B,M di D
M
D
= R
B
x 85 = 5133 x 85
= 436305Nmm Maximum bending momen :
M = M
D
= 436305Nmm A
C D
B 120
290 R
B
R
A
5422 N 4435 N
commit to user
MomenPuntirEquivalent : Te
= 鬸Km x M ² 鬸Kt x T ²
= 鬸2 x 436305
b
鬸2 x 234 10 ²
= 7,6 x 10
ᑘᑘ
2,19 x 10
ᑘᑘ
= 97,9 x 10
ᑘǴ
= 9,89 x 10 Nmm
9,89 x 10 Nmm
=
ᑘo
x τ x d³
d³ = 112927,5 d
≈ 50 mm
untuk Equivalent bending momen Me Me
=
ᑘ b
Km x M 鬸Kw x M
b
鬸Kt x T ] =
ᑘ b
鬸2 x 436305 9 90000]
=
ᑘ b
1 61610 = 930805Nmm
930805 Nmm=
b
x σb x d³
d³ = 112927,5 d = 48 mm
darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar: d = 50 mm
v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan
yaitu 50 mm. Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60 mm, tidak terlalu besar melebihi 50 mm.
commit to user
3. A
B C
D
120 290
A C
B D
A A
A C
D B
B
D C
B C
D a Space Diagram
e B.M Diagram d NFD
c SFD b Torsi Diagram
234x10
3
Nmm
436305 Nmm 401540 Nmm
4435N 5422N
5113 N 4724 N
Gambar 3.3DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
3.5 Menentukan Dimensi pasak
Kategori