Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir. Oleh sebab itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama dari poros
akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutantumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.
Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung dari:
2-22 di mana:
M
p
= momen puntir
kg ⋅mm
P
d
= daya rencana
kW n
= putaran
rpm
.
2.3.3 Pemilihan Bahan
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja karbon yang di-finish dingin disebut bahan S-C yang dihasilkan dari Ingot yang di-Kill baja yang
dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta sifat-sifatnya dapar dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Batang baja karbon yang difinis dingin Standar JIS
Lambang Perlakuan
Panas Diameter
mm Kekuatan
Tarik kgmm
2
Kekerasan H
R
C H
R
B H
B
S35C-D Dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
58 – 79 53 – 69
84 - 23 73 - 17
- 144 - 216
Tanpa dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
63 – 82 58 – 72
87 - 25 84 - 19
- 160 - 225
S45C-D Dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
65 – 86 60 – 76
89 - 27 85 - 22
- 166 - 238
Tanpa dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
71 - 91 66 – 81
12 - 30 90 - 24
- 183 - 253
S55C-D Dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
72 - 93 67 – 83
14 - 31 10 - 26
- 188 - 260
Tanpa dilunakkan
20 atau kurang 21 – 80
80 - 101 75 – 91
19 - 34 16 - 30
- 213 - 285
sumber: Sularso, Kiyokatsu Suga, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”
n P
10 9,74
M
d 5
p
⋅ ⋅
=
Universitas Sumatera Utara
Tegangan geser ijin dari bahan ini diperoleh dari rumus :
2-23 dimana:
τ
g
= tegangan geser izin
kgmm
2
σ
b
= kekuatan tarik bahan
kgmm
2
Sf
1
= faktor keamanan yang bergantung pada jenis bahan, di mana untuk bahan S-C besarnya adalah
6,0. Sf
2
= faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros, di mana harganya berkisar antara
1,3
–
3,0
.
2.3.4 Perencanaan Diameter Poros
Diameter poros dapat diperoleh dari persamaan 2-24 :
2-24
di mana:
d
p
= diameter poros
mm
τ
a
= tegangan geser izin
kgmm
2
K
t
= faktor koreksi tumbukan, harganya berkisar antara
1,5
–
3,0 C
b
= faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur, dalam perencanaan ini diambil
1,0
karena diperkirakan tidak akan terjadi beban lentur
M
p
= momen puntir yang ditransmisikan
kg ⋅mm
.
3 1
⋅ ⋅
⋅ =
p b
t a
p
M C
K 5,1
d
τ
2 1
b
Sf Sf
p
⋅ =
σ τ
Universitas Sumatera Utara
2.3.5 Pemeriksaan Kekuatan Poros
Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian dilakukan dengan memeriksa tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja
pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros akan mengalami kegagalan.
Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros diperoleh dari persamaan 2-25:
2-25
di mana: τ
p
= tegangan geser akibat momen puntir
kgmm
2
M
p
= momen puntir yang ditransmisikan
kg ⋅mm
d
p
= diamater poros
mm
.
2.4 Pasak
