Perhitungan Roda Gigi 1

PERHITUNGAN RODA GIGI

Teori Dasar Rodagigi

Rodagigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait. Rodagigi sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu rodagigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu :

¾ Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar. ¾ Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

¾ Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

¾ Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat kecil. ¾ Kecepatan transmisi rodagigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan

dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara dua poros. Di samping itu terdapat pula rodagigi yang perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi. Ada pula rodagigi dengan putaran yang terputus-putus.

Dalam teori, rodagigi pada umumnya dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidak mengalami perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.

2.1 Klasifikasi Rodagigi

Rodagigi diklasifikasikan sebagai berikut : ¾ Menurut letak poros.

¾ Menurut arah putaran. ¾ Menurut bentuk jalur gigi

2.1.1 Menurut Letak Poros

Menurut letak poros maka rodagigi diklasifikasikan seperti tabel berikut :

Letak Poros Rodagigi Keterangan

Rodagigi dengan poros sejajar

Rodagigi lurus Rodagigi miring Rodagigi miring ganda Rodagigi luar

Rodagigi dalam dan pinion Batang gigi dan pinion

Klasifikasi atas dasar bentuk alur gigi

Arah putaran berlawanan Arah putaran sama

Gerakan lurus dan berputar

Rodagigi dengan poros berpotongan

Rodagigi kerucut lurus Rodagigi kerucut spiral Rodagigi kerucut zerol Rodagigi kerucut miring Rodagigi kerucut miring ganda Rodagigi permukaan dengan poros berpotongan

Klasifikasi atas dasar bentuk jalur gigi

Rodagigi dengan poros berpotongan berbentuk istimewa

Rodagigi dengan poros silang

Rodagigi miring silang Batang gigi miring silang Rodagigi cacing silindris

Rodagigi cacing selubung ganda Rodagigi cacing samping Rodagigi hiperboloid Rodagigi hipoid

Rodagigi permukaan silang

Kontak gigi

Gerak lurus dan berputar

Menurut arah putarannya, rodagigi dapat dibedakan atas : ¾ Rodagigi luar ; arah putarannya berlawanan. ¾ Rodagigi dalam dan pinion ; arah putarannya sama

2.2.3 Menurut bentuk jalur gigi

Berdasarkan bentuk jalur giginya, rodagigi dapat dibedakan atas :

2.2.3.1 Rodagigi Lurus

Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel. Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini paling mudah dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial.

Gambar 2.1 Rodagigi Lurus

Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :

1. Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp 2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm 3. Kecepatan keliling < 200 m/s

4. Rasio kecepatan yang digunakan ƒ Untuk 1 tingkat ( i ) < 8 ƒ Untuk 2 tingkat ( i ) < 45 ƒ Untuk 3 tingkat ( i ) < 200

( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan yang digerakkan

5. Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung disain dan ukuran.

Jenis-jenis rodagigi lurus antara lain :

Rodagigi lurus (external gearing) ditunjukkan seperti gambar 2.2. Pasangan rodagigi lurus ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan.

Gambar 2.2 Rodagigi Lurus Luar 2. Rodagigi dalam (internal gearing)

Rodagigi dalam dipakai jika diinginkan alat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar.

3. Rodagigi Rack dan Pinion

Rodagigi Rack dan Pinion (gambar 2.3) berupa pasangan antara batang gigi dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk merubah gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya.

Gambar 2.3 Rodagigi Rack dan Pinion 4. Rodagigi permukaan

Rodagigi lurus permukaan (gambar 2.4) memiliki dua sumbu saling berpotongan dengan sudut sebesar 90°.

Gam 2.2.3

Roda dalam renda

Gam

Ciri-c

Jenis

1. R

Gam

mbar 2.4 Rod .2 Rodagig

agigi miring m pengopera ah dengan pe

mbar 2.5 Rod

ciri rodagigi 1. Arah 2. Distr 3. Kem 4. Gaya

rodag -jenis rodagi

Rodagigi mir

mbar 2.6 Rod

dagigi Perm i Miring

(gambar 2.5 asiannya ro erkontakan a

dagigi Mirin

miring adal h gigi membe

ribusi beban mampuan pem

a aksial leb gigi yang ko igi miring an

ring biasa

dagigi Mirin mukaan

5) kriteriany dagigi mirin antara gigi le

ng

lah :

entuk sudut sepanjang g mbebanan le

bih besar s okoh.

ntara lain :

ng Biasa

ya hampir sa ng lebih lem ebih dari 1.

terhadap sum garis kontak ebih besar da sehingga m

ama dengan mbut dan ti

mbu poros. tidak unifor ari pada roda memerlukan

rodagigi lur ingkat kebis

rm.

agigi lurus. bantalan a

rus, tetapi singannya

2. R

Gam 3. R

Gam

4. R

Gam 2.2.3

Roda saling

Gam

Jenis

1. R

Rodagigi mir

mbar 2.7 Rod Rodagigi mir

mbar 2.8 Rod Rodagigi gan

mbar 2.9 Rod .3 Rodagig

agigi kerucut g berpotonga

mbar 2.10 Ro

-jenis rodagi

Rodagigi ker

ring silang

dagigi Mirin ring ganda

dagigi Mirin nda bersam

dagigi Gand gi Kerucut

t (gambar 2. an.

odagigi Ker

igi kerucut a

rucut lurus

ng Silang

ng Ganda mbung

da Bersamb

10) digunak

rucut

antara lain :

bung

Gam

2. R

G 3. R

G 4. R

G 2.2.3

Ciri-c

mbar 2.11 Ro Rodagigi ker

Gambar 2.12 Rodagigi ker

Gambar 2.13 Rodagigi ker

Gambar 2.14 .4 Rodagig

ciri rodagigi 1. Kedu

yang

odagigi Ker rucut mirin

2 Rodagigi K rucut spiral

3 Rodagigi K rucut hypoi

4 Rodagigi K gi Cacing

cacing adal ua sumbu s g dibentuk ke

rucut Lurus g

Kerucut Mi l

Kerucut Sp d

Kerucut Hy

ah:

aling bersila edua sumbu

s

iring

iral

ypoid

ang dengan sebesar 90°

jarak sebes .

Batas Penin antara daya salah reduk Gam Pema samp rangk sistim 2. Kerja 3. Umu dari r 4. Perb 5. Kapa (bias 6. Roda kecil san pemakai a) Kece b) Kece c) Tors d) Gaya e) Diam f) Daya ngkatan pem a 1 sampai

yang besar h satu tingka ksi yang lebi

mbar 2.15 Ro

akaian dari pai daya 1.4

kaian kemud m kemudi ke

anya halus d umnya arah roda cacing andingan red asitas beban sanya 2 samp

agigi cacing l.

an rodagigi epatan rodag epatan kelilin

i rodagigi m a keliling rod meter rodagig a maksimum makaian rod

dengan 5, k dengan efis at rodagigi ih besar deng

odagigi Cac

rodagigi ca 400 Hp, dia di kapal, m endaraan.

dan hampir t transmisi ti ke cacing (m duksi bisa di n yang besar

pai 4). efisiensinya

cacing adala gigi cacing m ng rodagigi maksimum 70 dagigi maks gi maksimum m1.400 Hp agigi cacing karena denga siensi yang t lurus sebelu gan efisiensi

cing

cing melipu antaranya p

esin bor ve

anpa bunyi. idak dapat d mengunci sen

ibuat sampa r dimungkin

a sangat ren

ah:

maksimum 4 cacing maks 0.000 m kgf

imum 80.00 m 2 m

g seperti ga an ini bisa d tinggi dan s um atau ses i yang lebih

uti: gigi red ada lift, mo ertikal, mesi

dibalik untu ndiri). i 1 : 150. nkan karena

ndah, terutam

0.000 rpm simum 69 m

00 kgf

ambar 2.15, digunakan un elanjutnya h sudahnya un

baik.

duksi untuk otor derek,

n freis dan

uk menaikka

kontak bebe

ma jika sudu

m/s dibatasi pa ntuk mentran hubungan se ntuk dapat semua tipe untuk mes juga untuk an putaran erapa gigi ut kisarnya

ada nilai i nsmisikan eri dengan mendapat transmisi in tekstil, k berbagai

2.16

N Gamb

1. N

G a b

2. E

G 8

3. K

G m

4. H

G Tipe-a. C

Gam

b. Glo

Adapun b :

N-worm i bar 2.16 Pro

N-worm ata

Gigi cacing aksial, dipr berbentuk tra E-worm Gigi cacing 87°sampai de K-worm Gigi cacing menunjukkan H-worm

Gigi cacing y -tipe dari pen Cylindrical w

mbar 2.17 Cy

oboid worm bentuk profi E-wo ii ofil Rodagig au A-worm

g yang pun oduksi den apesium, ser

yang men engan 45o .

yang dipaka n dua kerucu

yang dipakai nggerak roda worm gear de

ylindrical W

gear dipasa

il dari rodag

orm

gi Cacing

nya profil ngan mengg

rta tanpa pro

nunjukkan i

ai untuk per ut.

i untuk perk agigi cacing engan pasan Worm Gear angkan deng gigi cacing K-worm iii trapozoidal gunakan me oses pengger nvolut pada rkakas pahat

akas pahat y antara lain ngan gigi glo

Dengan Pas an rodagigi ditunjukkan m dalam bagia esin bubut rindaan.

a gigi miri

t mempunya yang berbent : boid sangan Gigi lurus seperti pad H-worm iv

an normal d dengan pa

ng dengan

ai bentuk tra

tuk cembung i Globoid da gambar dan bagian ahat yang β antara apezoidal, g.

Gam

c. Glo

Gam

d. R din

Gam globo

mbar 2.18 Gl

oboid worm

mbar 2.19 Gl

odagigi cac namai denga

mbar 2.20 R oid

loboid Worm

drive dipasa

loboid worm

cing kerucut an rodagigi s

Rodagigi ca

m Gear Dip

angkan deng

m drive dipa

t dipasangk piroid (gamb

acing keruc

pasangkan

gan rodagigi

asangankan

kan dengan bar 2.20)

ut dipasang

Dengan Ro

globoid

n dengan ro

rodagigi k

gkan denga

dagigi Luru

dagigi globo

kerucut glob

an rodagigi us

oid

boid yang

Gam 2.2.3 Roda dalam renda

Gam Ciri-c

Jenis 1. R

Gam

mbar 2.4 Rod .2 Rodagig agigi miring m pengopera ah dengan pe

mbar 2.5 Rod ciri rodagigi

1. Arah 2. Distr 3. Kem 4. Gaya

rodag -jenis rodagi Rodagigi mir

mbar 2.6 Rod

dagigi Perm i Miring

(gambar 2.5 asiannya ro erkontakan a

dagigi Mirin miring adal h gigi membe

ribusi beban mampuan pem

a aksial leb gigi yang ko igi miring an ring biasa

dagigi Mirin mukaan

5) kriteriany dagigi mirin antara gigi le

ng lah :

entuk sudut sepanjang g mbebanan le

bih besar s okoh.

ntara lain :

ng Biasa

ya hampir sa ng lebih lem ebih dari 1.

terhadap sum garis kontak ebih besar da sehingga m

ama dengan mbut dan ti

mbu poros. tidak unifor ari pada roda memerlukan

rodagigi lur ingkat kebis

rm.

agigi lurus. bantalan a

rus, tetapi singannya

2. R

Gam 3. R

Gam 4. R

Gam 2.2.3 Roda saling

Gam Jenis 1. R

Rodagigi mir

mbar 2.7 Rod Rodagigi mir

mbar 2.8 Rod Rodagigi gan

mbar 2.9 Rod .3 Rodagig agigi kerucut

g berpotonga

mbar 2.10 Ro -jenis rodagi Rodagigi ker

ring silang

dagigi Mirin ring ganda

dagigi Mirin nda bersam

dagigi Gand gi Kerucut t (gambar 2. an.

odagigi Ker igi kerucut a rucut lurus

ng Silang

ng Ganda mbung

da Bersamb

10) digunak

rucut antara lain :

bung

Gam 2. R

G 3. R

G 4. R

G 2.2.3 Ciri-c

mbar 2.11 Ro Rodagigi ker

Gambar 2.12 Rodagigi ker

Gambar 2.13 Rodagigi ker

Gambar 2.14 .4 Rodagig ciri rodagigi

1. Kedu yang

odagigi Ker rucut mirin

2 Rodagigi K rucut spiral

3 Rodagigi K rucut hypoi

4 Rodagigi K gi Cacing

cacing adal ua sumbu s g dibentuk ke

rucut Lurus g

Kerucut Mi l

Kerucut Sp d

Kerucut Hy

ah:

aling bersila edua sumbu

s

iring

iral

ypoid

ang dengan sebesar 90°

jarak sebes .

Batas Penin antara daya salah reduk Gam Pema samp rangk sistim 2. Kerja 3. Umu dari r 4. Perb 5. Kapa (bias 6. Roda kecil san pemakai a) Kece b) Kece c) Tors d) Gaya e) Diam f) Daya ngkatan pem a 1 sampai

yang besar h satu tingka ksi yang lebi

mbar 2.15 Ro akaian dari pai daya 1.4

kaian kemud m kemudi ke

anya halus d umnya arah roda cacing andingan red asitas beban sanya 2 samp

agigi cacing l.

an rodagigi epatan rodag epatan kelilin

i rodagigi m a keliling rod meter rodagig a maksimum makaian rod

dengan 5, k dengan efis at rodagigi ih besar deng

odagigi Cac rodagigi ca 400 Hp, dia di kapal, m endaraan.

dan hampir t transmisi ti ke cacing (m duksi bisa di n yang besar

pai 4). efisiensinya

cacing adala gigi cacing m ng rodagigi maksimum 70 dagigi maks gi maksimum m1.400 Hp agigi cacing karena denga siensi yang t lurus sebelu gan efisiensi

cing

cing melipu antaranya p

esin bor ve

anpa bunyi. idak dapat d mengunci sen

ibuat sampa r dimungkin

a sangat ren

ah:

maksimum 4 cacing maks 0.000 m kgf

imum 80.00 m 2 m

g seperti ga an ini bisa d tinggi dan s um atau ses i yang lebih

uti: gigi red ada lift, mo ertikal, mesi

dibalik untu ndiri). i 1 : 150. nkan karena

ndah, terutam

0.000 rpm simum 69 m

00 kgf

ambar 2.15, digunakan un elanjutnya h sudahnya un

baik.

duksi untuk otor derek,

n freis dan

uk menaikka

kontak bebe

ma jika sudu

m/s dibatasi pa ntuk mentran hubungan se ntuk dapat semua tipe untuk mes juga untuk an putaran erapa gigi ut kisarnya

ada nilai i nsmisikan eri dengan mendapat transmisi in tekstil, k berbagai

2.16

N Gamb 1. N G a b 2. E G 8 3. K

G m 4. H G Tipe-a. C

Gam b. Glo

Adapun b :

N-worm i bar 2.16 Pro N-worm ata

Gigi cacing aksial, dipr berbentuk tra E-worm Gigi cacing 87°sampai de K-worm Gigi cacing menunjukkan H-worm Gigi cacing y

-tipe dari pen Cylindrical w

mbar 2.17 Cy oboid worm

bentuk profi

E-wo ii ofil Rodagig au A-worm g yang pun oduksi den apesium, ser

yang men engan 45o .

yang dipaka n dua kerucu

yang dipakai nggerak roda worm gear de

ylindrical W gear dipasa

il dari rodag

orm

gi Cacing

nya profil ngan mengg

rta tanpa pro

nunjukkan i

ai untuk per ut.

i untuk perk agigi cacing engan pasan

Worm Gear angkan deng

gigi cacing

K-worm iii

trapozoidal gunakan me oses pengger

nvolut pada

rkakas pahat

akas pahat y antara lain ngan gigi glo

Dengan Pas an rodagigi

ditunjukkan

m

dalam bagia esin bubut rindaan.

a gigi miri

t mempunya

yang berbent :

boid

sangan Gigi lurus

seperti pad

H-worm iv

an normal d dengan pa

ng dengan

ai bentuk tra

tuk cembung

i Globoid

da gambar

dan bagian ahat yang

β antara

apezoidal,

g.

Gam c. Glo

Gam d. R din

Gam globo

mbar 2.18 Gl oboid worm

mbar 2.19 Gl odagigi cac namai denga

mbar 2.20 R oid

loboid Worm drive dipasa

loboid worm cing kerucut an rodagigi s

Rodagigi ca

m Gear Dip angkan deng

m drive dipa t dipasangk piroid (gamb

acing keruc

pasangkan gan rodagigi

asangankan kan dengan

bar 2.20)

ut dipasang

Dengan Ro globoid

n dengan ro rodagigi k

gkan denga

dagigi Luru

dagigi globo kerucut glob

an rodagigi us

oid

boid yang