Mencari Faktor koreksi sabuk K
θ
Untuk menentukan faktor koreksi diambil dari Tabel 5.7 Sularso 1987 hal.174.
�
�
−�
�
�
=
10 −6
33
Dik:x = 0,121 y = ...?
x
1
= 0,1 y
1
= 0,99 y
2
= 0,97 Sehingga:
�−�
1
�
2
−�
1
=
�−�
1
�
2
−�
1
0,121 −0,1
0,2 −0,1
=
�−0,99 0,97
−0,99 0,021
0,1
=
�−0,99 −0,02
-0,02 x 0,21 = y - 0,99 y
= 0,99 – 0,0042 y
= 0,9858 K
θ
= 0,9858 Sehingga,
N =
�
�
�
�
�
�
1 =
0,1865 �
�
� 0,9858
P
o
=
0,1865 0,9858
P
o
= 0,1892 kW Jadi, kapasitas daya yang ditransmikan P
o
= 0,1892 kW
3.6.6. Merencanakan Roda Gigi
Sebelum perancangan Roda Gigi, lebih awal kita rancangan poros roda gigi agar sesuai dengan kekkuatan dan kondisi yang kita inginkan.
Perancangan poros roda gigi ini juga berguna untuk perancangan bantalan yang akan dipakai untuk media untuk mengurangi gaya gesek yang terjadi
pada poros, agar poros dapat tahan lama dan dapat bekerja secara optimal.
Universitas Sumatera Utara
a b
Gambar 3.7Perancangan Poros Roda Gigi sebagai Pereduksi Putaran a Roda gigi besar b Roda gigi Kecil
Momen puntir yang direncanakan pada poros roda gigi dapat dihitung dengan rumus :
P
d
=
�
� 1000
�2�
� 1 60
102
............................................ Sularso, hal 7 Dimana :
T = momen puntir rencana kg . mm
P
d
= daya perencanaan = 0,1892KW n
1
= putaran normal = 1680rpm Jadi :
0,1892 =
�
� 1000
�2�3.14
1680 60
102
0,1892 =
�
� 1000
�175,84 102
189,2 =
� 175,84 102
19297 = T175,84 T
=
19297 175,84
T = 153,14 kg.mm
Universitas Sumatera Utara
Diameter poros motor yang direncanakan d
s
adalah 9 mm, sehingga untuk mencari tegangan geser yang diijinkan
τ
a
kgmm
2
untuk pemakaian umum pada poros dapat dihitung dengan cara :
d
s
= �
5,1 �
�
�
�
C
b
��
13
................................................... Sularso, hal 7 dimana :
�
�
= Faktor koreksi yang dipilih adalah 3 C
b
= Faktor koreksi yang dipilih adalah 2,3 � = momen puntir
d
s
= diameter poros motor τ
a
= tegangan geser yang diijinkan sehingga,
9 mm = �
5,1 �
�
. 3 . 2,3 . 153,14 �
13
τ
a
=
5388,9966 9
3
τ
a
= 7,3923 kgmm
2
maka, d
s
= �
5,1 �
�
�
�
C
b
��
13
d
s
= �
5,1 7,3923
. 3 . 2,3 . 153,14 �
13
d
s
=[ 729]
13
d
s
= 8,8 mm
Jadi poros yang direncanakan sangat aman digunakan karena lebih kecil dari yang dirancang.
Sehingga kita dapat menghitung tegangan geser τkgmm
2
dari bahan poros motor yang direncanakan adalah :
τ =
� �.��
3
16
=
5,1 �
��
3
=
5,1153,14 8,8
3
τ = 1,146 kgmm
2
Menghitung besarnya �
�
kekuatan tarik bahan poros untuk pemakaian umur pada poros dapat diperoleh dengan cara:
Universitas Sumatera Utara
τ
a
=
�
�
��
1
� ��
2
dimana : τ
a
= tegangan geser yang diijinkan �
�
= kekuatan tarik bahan poros ��
1
= faktor keamanan yang diambil 5,6 ��
2
= faktor keamanan yang diambil 1,3 jadi,
τ
a
=
�
�
��
1
� ��
2
�
�
= 7,3923 kgmm
2
x 5,6 x 1,3 �
�
= 53,816 �
�
= 54 kgmm
2
Maka bahan poros yang dirancang adalah SF 50, dengan kekuatan tarik �
�
= 54 kgmm
2
.
Gambar 3.8 Bagian – bagian Roda Gigi
Untuk menentukan diameter lingkaran jarak roda gigi : Di mana d
1
= Diamter lingkar jarak roda gigi penggerak mm d
2
=Diamter lingkar jarak roda gigi penerus mm ɑ
= Jarak sumbu poros mm ɑ
=
�
1
+ �
2
2
=m
�
1
+ �
2
2
d
1
=
2 ɑ
1+ �
d
2
=
2 ɑ.�
1+ �
Universitas Sumatera Utara
Mencari d
1
mm d
1
=
2 ɑ
1+ �
=
226 1+6
=
56 7
d
1
= 7,42 mm
Mencari d
2
mm d
2
=
2 ɑ.�
1+ �
=
2.26.6 1+6
=
312 7
d
2
= 44,57 mm
Untuk menentukan jarak bagi lingkar tmm maka diameter lingkaran jarak:
� =
�� 2
� =
3,147,42 9
� = 2,5887 mm
Untuk menentukan jarak bagi normal t
e
mm dan jarak bagi diameter lingkaran t adalah :
d
g
= d cos α dimana,
d
g
= diameter lingkaran dasar d
= diameter lingkaran jarak bagi α = sudut PO
1
I
1
= sudut PO
2
I
2
nilai α = 20º untuk batang gigi dasar untuk gigi berkedalaman penuh
jadi, d
g
= d cos α d
g
= 7,42 cos 20º d
g
= 6,972 mm
Universitas Sumatera Utara
Dengan mendapatkan nilai d
g
, kita dapat menghitung nilai dari jarak bagi normal t
e
mm dimana,
t
e
=
� � �
cos α t
e
=
� �
d
g
t
e
=
3,14 9
6,972 t
e
= 2,4324 mm
Untuk menentukan diameter luar : dimana,
d
k1
= z + 2 m
d
k1
= 9 + 2 0,8 d
k2
= 54 + 2 0,8 d
k1
= 8,8 mm d
k2
= 44,8 mm d
k1
= 9 mm d
k2
= 45 mm
Gambar 3.9 Batang Gigi Dasar Untuk menentukan kedalaman pemotong puncak gigi H dapat
dihitung sebagai berikut : H = 2 m +
�
�
Universitas Sumatera Utara
dimana, H
= kedalaman puncak m
= modul �
�
= kelonggaran puncak Agar profil pahat dapat memotong kelonggaran puncak, harus dipertinggi
dengan �
�
= 0,25 m. sehingga,
�
�
= 0,25 m �
�
= 0,25 0,8 �
�
= 0,2 mm jadi,
H = 2 m + �
�
H = 2 0,8 + 0,2
H = 1,8 mm
Gambar 3.10 Gigi dipandang sebagai balok kantiliver dengan kekuatan seragam
Dari analisa gambar 6.12 Sularso 1987, Hal 223, kita dapat menentukan nilai dari “ perbandingan kontak ”.
� =
� �
�
dimana, Z = panjang lintasan kontak
t
e
= jarak bagi normal � = perbandingan kontak
Universitas Sumatera Utara
Dimana jarak Z adalah panjang lintasan dari K
2
K
1
, dapat ditulis dengan cara:
Z = K
2
M
2
+ M
2
M
1
+ M
1
K
1
Z = 0,4 . t
e
+ 0,6 . t
e
+ 0,4 . t
e
Z = 0,4 . 2,4324 + 0,6 . 2,4324 + 0,4 . 2,4324
Z = 0,9729 + 1,45944 + 0,972
Z = 3,4057 mm
Gambar 3.11 Perbandingan Kontak a Garis tekan b titik Pembebanan c Jumlah Gigi yang berkaitan
sehingga, � =
� �
�
� =
3,4057 2,4324
� = 1,399 � = 1,4
Untuk menentukan harga gaya tangensial dapat dihitung dengan cara : F
t
=
102 . �
�
�
dimana, P
d
= daya rencana v
= kecepatan keliling F
t
= gaya tangensial
Universitas Sumatera Utara
Untuk menentukan kecepatan keliling, v
=
� . �
�1
. �
1
60 � 1000
v =
3,14 8,8 � 1680
60 � 1000
v = 0,7736 � �
⁄ jadi,
F
t
=
102 . �
�
�
F
t
=
102 . 0,2640 0,7736
F
t
=
2,692 0,7736
F
t
= 34,80 kg
Untuk menentukan nilai lemis Y, kita dapat menghitungnya dengan cara : Y =
ℎ
2
6 � �
dimana, h
= 1,6 mm l
= 1,7 mm m
= 0,8 sehingga ;
Y =
1,6
2
6 1,7 0,8
Y =
2,58 8,16
Y = 0,313
Untuk menentukan tegangan lentur pada roda gigi dapat dihitung dengan cara:
F
t
= �
�
. b . m . Y F
t
= �
�
. 7 . 0,8 . 0,313 34,80 =
�
�
. 1,7518
�
�
=
34,80 1,7518
�
�
= 19,85 �� ��
2
�
Universitas Sumatera Utara
Untuk menetukan Effisiensi total roda gigi dapat dihitung dengan tahapan sebagai berikut :
- Effisiensi Transmisi
ɳ
R
=
1 −
1 7
�
�
1
+ �
2
�
1
� �
2
� dimana:
ɳ
R
= effisiensi transmisi roda gigi z
1
= zumlah roda gigi penggerak z
2
= zumlah roda gigi yang digerakkan ɳ
R
= 1 −
1 7
�
9 + 54 9
� 54
� =1
−
1 7
�
63 468
� = 1
−
1 7
[ 0,129 ] = 1
− 0,018 = 0,981
= 98,1 -
Effisiensi Mekanis
ɳ
Max
= ɳ
R
x ɳ
bantalan
dimana: ɳ
Max
= Effisiensi Mekanis ɳ
R
= Effisiensi Transmisi ɳ
bantalan
= Effisisensi Bantalan 95 ɳ
R
= 98,1 x 95 = 0,981 x 0,95
= 0,93195 ɳ
Max
= 93,195 -
Kerugian Daya Pg = P
max
– 1 - ɳ
max
Universitas Sumatera Utara
Dimana: Pg
= Kerugian Daya Pmax
= Daya Maksimum 0,1865 kw ɳ
Max
= Effisiensi Mekanis Pg
= 0,1865 1 – 0,93195 = 0,1865 0,06805
= 0,0126 kw -
Effisiensi Total
ɳ
total
=
�
���� −�� ����
�100 =
�
0,1865 −0,0126
0,1865
�100 =
�
0,1739 0,1865
� 100 = 93,24
Gambar 3.12 Gambar 3 dimensi Roda Gigi
3.6.7. Merencanakan Bantalanpada Roda Gigi
