=
5,85 Kg.m ≈ 585 Kg.cm
4.3 Perhitungan Gaya yang Bekerja pada Roda Gigi Payung
Didalam perhitungan roda gigi payung ini menggunakan roda gigi lurus khayal dimana kerucut belakang dibentangkan dan dalam perhitungannya dianggap
sebagai roda gigi lurus. Gaya-gaya yang bekerja dijabarkan menjadi tiga yaitu gaya normal, gaya tangensial, dan gaya radial. Gaya tangensial mengakibatkan roda gigi
berputar dan juga menyebabkan tegangan bengkok serta tegangan geser pada gigi- giginya. Sedangkan gaya radial untuk menghitung tegangan tekan. Perhatikan
gambar dibawah ini:
Gambar 4.5 Gaya-gaya pada roda gigi payung Sudah diketahui sebelumnya saat melakukan pencarian dasar perhitungan
bahwa torsi yang terjadi pada Roda gigi payung adalah sebesar 585 kg.cm . Dengan begitu dapat diketahui gaya tangensialnya dengan cara sebagai berikut:
Dengan diameter pitch 90 mm, maka gaya tangensial dan gaya radial yang terjadi pada roda gigi payung tersebut adalah:
Ft = T
r =
585 4,5
= 130 kg Fr = Ft. tan . cos α
ɵ = 130 . tan 20
o
. cos 67,38
o
= 18,2 kg
4.4 Perhitungan Tegangan yang Terjadi Pada Roda Gigi Payung
Dalam menghitung tegangan yang terjadi, tegangan yang terjadi diakibatkan gaya tangensial dan gaya radial. Adapun ukuran yang sudah diketahui, yaitu:
b = 1,625 cm
h = 0,25 cm
Gambar 4.6 Penampang gigi Adapun tegangan-tegangan yang terjadi akibat gaya-gaya pada roda gigi yaitu:
a Tegangan Geser
Dengan adanya gaya tangensial yang bekerja pada roda gigi maka pada permukaan gigi akan terjadi tegangan geser yang dihitung dengan persamaan 2-13
sebagai berikut: τ
g
= 130
1,625 x 0,25 = 320 kgcm
2
σ
t
= 320
0,7
=
457,14 kgcm
2
b Tegangan bengkok
Selain menyebabkan tegangan geser, gaya tangensial juga menyebabkan gaya bengkok, yaitu:
M
b
= F
T
. H = 130 . 0,17
= 22,1kg.cm Momen bengkok tersebut menyebabkan tegangan bengkok. Dihitung dengan melihat
persamaan 2-9 yaitu sebesar: σ
b
= 22,1
1 6
.1,625 x 0,25
2
= 1305,6 kgcm
2
. σ
t
= σ
b
= 1305,6 kg cm
2
c Tegangan tekan
Tegangan tekan yang terjadi pada roda gigi disebabkan oleh gaya radial. Dimana dalam perencanaan biasanya tegangan ini diabaikan karena nilainya yang
kecil. Untuk tegangan tekan dihitung dengan persamaan 2-6: σ
d
= 18,2
1,625 x 0,25 = 44,8 kgcm
2
σ
t
= 320
1,5 = 213,33 kgcm
2
Tegangan bengkok yang diakibatkan oleh gaya tangensial adalah yang paling besar, sehingga dijadikan dasar perhitungan untuk menentukan terbuat dari bahan
apakah roda gigi payung ini. Jika faktor keamanan yang diambil adalah 4, maka:
´ σ
b
≈ σ
t
= 1305 kgcm
2
σ
t
= 1305 x 4
= 5220 kgcm
2
Dari perhitungan diatas dan kemudian melihat tabel kekuatan bahan terlampir, maka dapat disimpulkan bahwa bahan yang dipakai untuk roda gigi
payung ini agar aman tapi murah adalah S 30 C dengan kekuatan tarik 5500 kgcm
2
.
4.5 Analisa Poros
Kategori