perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 30
BAB III ANALISA PERHITUNGAN
Gambar 3.1 Layout rangkaian komponen transmisi gear
3.1 Perhitungan poros
Poros  yang  digunakan  ST  37,  diketahui  tegangan  ijin t
en
=  185 :
=
,  lampiran  2.  Putaran  mesin  1440  rpm,  dan  diameter  poros  19,05 mm daya yang ditransmisikan 2 x 746 = 1492 watt  1500 watt
Untuk perhitugan poros berdasarkan dari apa yang diketahui pada alat dan mengasumsikan : Poros B
Daya P = 1500 watt Putaran motor N = 1440 rpm
Diameter
spur gea r
D1= 100 mm Diameter
bevel gea r
D2= 80 mm Tegangan geser
τ = 185 Nmm Sudut kontak a = 20
· Torsi yang ditransmisikan :
=
1 =  â
=
+s11 1 = p +……1
= 9,9 Nm = 9900 Nmm A
B
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 31
· Gaya Tangensial
spur gea r
=
=
=
= ł,ł 1,+
= 198 N ·
Beban Normal
spur gea r
=
gR a
=
+łJ 1,ł łƟ
= 210,7 N Poros B L = tepat ditengah- tengah poros = 37,5 cm
Gambar reaksi
A C
B
BMD
A C
B Momen
M  =
Z . …
=
=+1,Ɵ 1,Ɵs …
= 39,5 Nm
Torsi equivalen
5= √
²
+
²
= 39,5
=
+  9,9
=
=  1658,75 = 40,727 N.m = 40727 N.mm
5=
p +
t
³ =
p +
185
³
= 36,32
³
Diameter Poros
=
…1Ɵ=Ɵ , =
= 10,389 mm
dari perhitungan didapat nilai d alat  d analisa jadi AMAN
210,7 N
39,5 Nm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 32
3.2 Perhitungan Poros Ulir Poros A
Poros yang digunakan adalah ST 37 lampiran2 Tegangan tarik s
t
= 370 Nmm² Tegangan geser t
= 185 Nmm² Koefisien gesek m
Tan f = 0,15 Beban normal W
= 15 N = 0,015 kN Pitch P
= 1,75 Diameter luar d
= 12 mm Diameter luar d
1
= 10,106 mm tan a   =
p
=
p +=
= 0,08 a = 4,55
tan f  = 0,15 f
= 8,53 P
= W tana + f + W
n a
n
f
+ n
a n
f
= 0,015 tan13,08 + 0,015
1,= 1,łJJ
= 0,0000525 + 0,0035 = 0,0035 kN = 3,5 N
t = P x
=
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 33
= 0,0035 x 6 = 0,021 kN.m
= 21 Nmm s
c
=
g
=
1,1+s ++ ,1ł
= 0,000132 kNmm² = 0,13 Nmm²
Jadi karena tegangan akibat beban s
c
st berarti AMAN
t =
16
p g
³
=
+  =+ p
+1,+1
³
=
 =…=,s
= 0,103 Nmm² t
max
=
+ =
s
=
+ 4
²
=
+ =
√0,13
²
+ 4. 0,103
²
=
+ =
√0,0169 + 0,042
=
+ =
√0,06 = 0,12 Nmm²
Jadi karena tegangan geser akibat beban t
max
t
bahan
berarti AMAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 34
3.3 Perhitungan Rangka
Dalam  perancangan  alat  ini,  dibutuhkan  sebuah  komponen  yang mampu  menopang  berbagai  komponen  lain,  yaitu  rangka.  Rangka  alat
praktikum  transmisi  roda  gigi  ini  mempunyai  beberapa  fungsi  yang  penting, antara lain:
1. Tempat menopang motor listrik
2. Tempat menopang box roda gigi
Adapun  rangka  dari  alat  ini  disusun  dari  baja  hollow  60x30x2  mm yang  harus  mempunyai  kekuatan  menopang  komponen  alat  tersebut,  serta
kuat  menahan  getaran  dari  motor  listrik  dan  gesekan  roda  gigi  .  Selain  itu, kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik.
Gambar 3.2 Beban pada rangka
0,25m 0,75m
C A
B 0,05
350 N 812,5 N
D
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 35
Reaksi Penumpu :
350 N
Gambar 3.3 Reaksi penumpu
S
fy
= 0 R
AV
+ R
BV
= 350 + 812,5 x 0,8 = 350 + 650 = 1000 N
S
fx
= 0 R
AH
= 0 SM
A
= 0 R
BV
x 1  = 812,5 0,65 0,8 R
BV
= 422,5 N R
AV
= 1000 – 422,5 = 577,5 N Potongan z-z D - B kanan
Gambar 3.4 Potongan z-z kanan
Nx = 0 Vx = 812,5 . x
C B
A x
x y
y
R
AV
R
BV
R
AH
z
z
D x
M
X
812,5 N
V
X
N
X
812,5 N
D
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 36
Mx = -812,5 x2 . x
Titik D x = 0 ND = 0
VD = 81,25 . 0 = 0 MD = 0
Titik B X = 0,05 NB
= 0 VB
= 812,5 x 0,05 = 406,25 N MB
= -812,5 . 0,05 . 0,05 2 = -1,0156 N.m
Potongan y-y B - C kanan
812,5 N
Nx
Gambar 3.5 Potongan y-y kanan
Nx = 0
Vx = 812,5 . x – 422,5
Mx = -812,5 . x . x2 + 422,5 x-0,05
Titik B x = 0,05 NB
= 0 VB
= 812,5 . 0,05 . 422,5 = -381,875 N
MB = -812,5 . 0,05 0,052 + 422,5 0,05-0,05 = -1,0156 N.m
422,5 N Vx
0,05 D
B x
Mx
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 37
Titik C x = 0,8 Nc
= 0 Vc
= 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N
MC = -812,5 . 0,8 . 0,82 + 422,5 0,8 - 0,05
= 260 + 316,875 = 56,87 N.m
Potongan x-x C-A kanan
Gambar 3.6 Potongan x-x kanan
Nx = 0
Vx = 812,5 . 0,8 - 422,5 = 227,5 N
Mx = -812,5 . 0,8 x -
1,J =
+ 422,5 x - 0,05 Gaya dalam
Titik C x = 0,8 Nc
= 0 Vc
= 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N
MC = -812,5 . 0,8 . 0,82 + 422,5 0,8-0,05
= 260 + 316,875 = 56,87 N.m
Mx
Vx 0,05
422,5 N x
Nx 812,5 N
D C
B 0,8
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 38
Titik A x = 1,05 NA
= 0 VA
= 227,5 N MA
= -812,5 . 0.8 1,05 – 0,82 + 422,5 1,05 – 0,05 = -422,5 + 422,5 = 0 N.m
Diagram NFD
A C
B D
Diagram SFD
A C
B D
Diagram BMD 56,875 N
A C
B D
3.4 Tegangan Maksimum Rangka