Tugas Elemen Mesin I Poros Gardan

TUGAS PERENCANAAN
ELEMEN MESIN I
MERANCANG POROS GARDAN DAN JOINT
PADA TRUK DENGAN KAPASITAS 5 TON

DISUSUN OLEH :
Nama : Triyono Wibowo
NRP : 112100019

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
SERPONG
2014

BAR PENGESAHAN
Yang bertanda tangan dibawah ini, menerangkan bahwa :
Nama : Triyono Wibowo
NRP : 112100019
Mahasiswa Institut Teknologi Indonesia, Program Studi Teknik Mesin telah
menyelesaikan Tugas Perencanaan Elemen Mesin dengan judul :
Merancang Poros Gardan Dan Joint Pada Truk Dengan Kapasitas 5 Ton

Dengan nilai

:A

Dengan angka

:

B
(

C

D

E

...)

Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dapat dipergunakan seperlunya.


Serpong, 17 Januari 2014
Mengesahkan
Koordinator Tugas

Dosen Pembimbing

( Dr. Ing Putu M Santika )

( Dr. Ing Putu M Santika )

i

ii

iii

  

Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, yang

senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan
Tugas Perencanaan Elemen Mesin I dengan judul Merancang Poros Gardan Dan
Joint Pada Truk Dengan Kapasitas 5 Ton tepat pada waktunya.
Penulisan Tugas Perencanan Elemen Mesin I ini ditujukan untuk memenuhi
salah satu syarat dari empat tugas perencanaan yang antara lain merupakan syarat
pengambilan tugas akhir. Dengan penyusunan tugas ini diharapkan para mahasiswa /
mahasiwi jurusan teknik mesin dapat menganalisa prinsip kerja dari elemen mesin
pada suatu konstruksi mesin.
Penulisan tugas ini sebenarnya masih jauh dari sempurna dalam
penyajiannya, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan adanya masukan dan
saran-saran yang membangun, agar pembuatan tulisan yang akan dating menjadi
lebih baik.
Sebelum dan sesudahnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada pihak yang telah membantu penulis. Semoga apa yang telah
diberikan mendapat balasan dari-Nya.
Kemudian penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Yth :
1. Dr. Ing. Putu M Santika, selaku dosen pembimbing Tugas Perencanaan
Elemen Mesin I sekaligus koordinator tugas perencanaan.
2. Orang tua penulis yang telah membrikan segalanya.
3. Rekan-rekan Mahasiswa jurusan teknik mesin.
Akhirnya penulis mengharapkan semoga Tugas Perencanan Elemen Mesin I

ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta bagi penulis sendiri, atas perhatiannya
penulis ucapkan terima kasih.
Penulis,

Triyono Wibowo

iv

FTAR ISI
Lembar Pengesahan

.i

Surat Tugas

. ii

Formulir Absensi

... iii


Kata Pengantar

... iv

Daftar Isi

.v

BAB I. PENDAHULUAN

.. 1

1.1 Latar Belakang

.. 1

1.2 Tujuan Perancangan

.. 2


1.3 Metodologi

3

1.4 Ruang Lingkup Kajian

.. 3

1.5 Sistematika Pembahasan

... 4

BAB II. LANDASAN TEORI

.... 5

2.1 Prinsip Kerja Poros

... 5


2.1.1 Klasifikasi Poros

5

2.1.2 Poros Propeller Pada Kendaraan
2.2 Universal Joint

.

.. 8
.. 9

2.2.1 Solid Joint

10

2.2.2 Flexible Joint

... 12


2.2.3 Constant Velocity Joint

13

2.2.4 Penghubung Bola Peluru (Pot Joint)

13

2.2.5 Trunion Joint

14

2.2.6 Slip Joint

.. 14
v

2.2.7 Center Bearing


. 15

2.3 Hal-Hal Penting Dalam Merancang Poros

. 17

2.3.1 Kekuatan Poros

17

2.3.2 Kekakuan Poros

... 17

2.3.3 Puntiran Kritis

.. 18

2.3.4 Korosi


.. 18

2.3.5 Bahan Poros

. 18

2.4 Perumusan Masalah Perancangan Poros Propeller

. 19

2.5 Rumusan Perhitungan

. 21

2.5.1 Momen Puntir

.. 21

2.5.2 Tegangan Geser yang Diizinkan


.. 22

2.5.3 Diameter Poros

24

2.5.4 Diameter Universal Joint
BAB III. PERHITUNGAN

. 25
... 28

3.1 Perhitungan Poros Propeller

... 28

3.1.1 Data Spesifikasi Mesin
3.1.2 Torsi (T)

28
... 28

3.1.2.1 Torsi yang terjadi
3.1.3 Perhitungan Poros

.. 29
29

3.1.3.1 Tegangan Geser yang Dijinkan
3.1.3.2 Perhitungan Diameter Poros
3.2 Perhitungan Spider untuk Universal Joint
3.2.1 Tegangan Lentur yang Diijinkan
3.2.2 Dimensi Spider
3.2.3 Perhitungan Diameter Spider

vi

29
. 29
.. 31
. 31
31
.. 32

BAB IV. PENUTUP

. 33

4.1 Analisa

33

4.2 Kesimpulan

. 34

Daftar Pustaka

... 35

Lampiran

... 36

vii

TRIYONO WIBOWO
112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I



P DN


atar
elakang
  !"!! #$%! &'! ( '!' % )*! )!)$'*'! + '
%, ' *$'- * +$% ) %$-! .! /! !.0 1'+$% 2)3 ! '!'
/ '' ,!,! )!!,! /-! +! +'%!' + ' )3 3 propeller , , *
/ *)', 4 3! +!! )%/!+'! 5'!3 1, 3 667 810 !!,! /-! '!'
+'$**! !,* +'9+'*! ,3$* * /' /-! ) ,'%/!!: /-!
) ,'%/!! '!' / + *! +!! // ) ,3 ' + +! -'$ + ' !$'
 , *'%)$! .! +') 3$- + ' -'$ ) "3/!0
3 3 % )*! $- , $%! %'! .! %%! ) !!
)!,'! /' )!  +. / %;% +!! ), !0 *,3 .! -  +') -,'*! +$% )%/,! )3 3 propeller
'!': +'!, !. +$- )!!,! /-!: +'%!' .! ': *!!. +!
$'!;$'!0 ,)' +$% %*$- '!' -!. %%,*! )%/-! )+
) !"!! !,* *3%)3!!;*3%)3!! + ' )3 3 '!'0
=/! .! /* 9 )+ )3 3 %%!. +$- //! / $!: 9'*
)3 3 , /, %%)!.' 3+ '' !,* %! *! +. %* *! , 9+'
Teknik Mesin - ITI

1

TRIYONO WIBOWO
112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

?@ABCDE FDGD HDDC IBJDK DCDB H@GDEL M@NFBCDNO P@MDE C@NH@MBC GDFDC GKDEDJKHD
M@NGDHDN?DE F@NCKIMDELDEQF@NCKIMDELDE C@NC@ECB H@HBDK G@ELDE C@RNK SDEL C@NHKNDC
GDJDI JDFRNDE KEKO
TDJDI F@JD?HDEDDE HBDCB CBLDH F@N@EUDEDDE @J@I@E I@HKE GKF@NJB?DE
BHDVD SDEL HBELLBVQHBELLBV BECB? I@EBEADEL ?@M@NVDHKJDE HBDCB F@NDEUDELDEO
W@JDEABCESD GKF@NJB?DE FBJD GDHDNQGDHDN F@NDEUDELDE H@NCD F@ELDJDIDEX H@VKELLD
GDFDC GKVDHKJ?DE NDEUDELDE @J@I@E I@HKE SDEL UB?BF M@N?BDJKCDH GDE GDFDC
GKF@NCDELLBEL ADYDM?DEO ZDJ KEK H@IBD GKF@NJB?DE ?DN@ED I@ELKELDC MDESD?
H@?DJK [D?CRN SDEL VDNBH GKF@NCKIMDEL?DEX MDK? GDNK H@LK [BELHKX ?@LBEDDEX
?REHCNB?HKX IDBFBE H@LK ?@DIDEDEO
1\] T
ujuan e
P rancangan

^DGD _BLDH ^@N@EUDEDE `J@I@E a@HKE b KEK D?DE GKMDVDH F@E@ECBDE
GKI@EHK BCDID FRNRH propeller HBDCB CNB? M@N?DFDHKCDH c _REO _BABDE SDEL D?DE
GKUDFDK DGDJDV BECB? I@ELVKCBEL d
 GKI@EHK FRNRH
 GKI@EHK universal joint
TKIDED F@NDEUDELDE GKJD?B?DE H@HBDK G@ELDE A@EKH MDVDE GDE F@IM@MDEDE SDEL
GKDJDIKO

Teknik Mesin - ITI

2

TRIYONO WIBOWO
112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

1ef

getod ologi
hijklkmkno piqrstsquq ruqn lopuvuo ulumuw hijklkmkno xitvyopjoz ruqn
jivqov kpiyutokqumqru ti{unuo {iyovsj |
 }{tiy~uto | iqnu€ujuq tiuyu muqntsqn imi€iq‚imi€iq ujus vk€pkqiq
propeller ti{unuo tjslo vk€puyujoz luyo tjslo mojiyujsy ruqn jimuw lolupuj
tuuj vsmouw liqnuq viqrujuuq ti{iquyqruƒ
 „qjiy~oi… | †uqru ‡u…u{ ujus …u…uquyu liqnuq kyuqn‚kyuqn ruqn mi{ow
€iqnijuwso tiuyu jivqot tipsjuy pkykt nuyluqƒ
 ˆjslo ‰ojiyujsy | hi€pimu‡uyo mojiyujsy ruqn {iyws{sqnuq liqnuq €utumuw
jiyvuoj ruqn lolupuj luyo lkvs€iq‚lkvs€iqŠ {svs‚{svs ujuspsq oqjiyqij
ti{unuo yiziyiqtoƒ
‹eŒ

u
Rang
ingkup
Žajian

xumu€ mupkyuq oqo ulu {ujutuq €utumuw ruqn €imopsjo puyu€ijiy‚puyu€ijiy
ti{unuo {iyovsj |
‚ jinuqnuq nitiy ruqn loo‡oqvuq
‚ €k€iq psqjoy pkykt
‚ lo€iqto pkykt
‚ jinuqnuq nitiy ruqn jiy‡ulo pulu pkykt
‚ jinuqnuq miqjsy ruqn loo‡oqvuq
‚ €k€iq miqjsy universal joint
‚ lo€iqto universal joint
‚ jinuqnuq miqjsy ruqn jiy‡ulo pulu universal joint

Teknik Mesin - ITI

3

TRIYONO WIBOWO
112100019
1

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

S
istematika P
embahasan

‘’‘ “ ” Pendahuluan
• –—–˜—™š›œ žœ–˜œ™œ Ÿœ œ™ ˜—Ÿœ›œž ¡š¢šŸš£¤œ
¢¥™¥¦ ¦—˜œžœš ¥˜¤—› ¢—™œ§œžœ¨
‘’‘ ““ ” ©andasan eTori
•  —¥™š ¡œ¦œ™  — œž ¢¥™¥¦ ˜—™¡œ¦œ™›œ ª—š¦
¢—–˜—˜œœ¤œ• –—ª—Ÿœ¦›œ £œŸ«£œŸ ¤œž ¢— šž ¡œŸœ–
¢—™—§œœœ ˜—™¬¢œ ¢—¬™¬œ ™¬–¬¦ ¦—™ œ ˜œ£œ«˜œ£œ ¤œž
˜šœ¦œ ¡šž¬œ›œ ¬ ¬› ¢—–˜¬œ œ ¢¥™¥¦ ¡œ §œ™œ ›—™ªœ ¡œ™š
¢¥™¥¦ š ¬ ¦—¡š™š¨
‘’‘ “““ ” eP rhitungan
• –—–˜œ£œ¦ ¢—™£š ¬žœ ¡œŸœ– ¢—™œ§œžœ¨
‘’‘ “­ ” Penutup• –—–˜œ£œ¦ œœŸš¦œ ¡œ ›—¦š–¢¬Ÿœ ¡œ™š £œ¦šŸ
¢—™œ§œžœ

Teknik Mesin - ITI

4

®¯°Y±²± ³°´±³±
µµ¶µ···µ¸

®¹º»¼ ½¾¯¾²¿»²»»² ¾À¾Á¾² Á¾¼°² °
ÄÅÄ I
D
NÇÅNT
E
OR
I
ÆÅÅ

ÈÉÊ

r
P insip Kerja o
P ros

ËÌÍÌÎ ÏÐÍÑÒÓÔÓÕ ÎÓÖÓ× ÎÓØÑ ÙÓÚÛÓÕ ØÐÍÒÐÕØÛÕÚ ÜÓÍÛ ÎÐØÛÓÒ ÏÐÎÛÕÝ ÞÓÏÒÛÍ
ÎÐÏÑÓ ÏÐÎÛÕ ÏÐÕÐÍÑÎÔÓÕ ØÐÕÓÚÓ ÙÐÍÎÓÏÓ sama dengan putaran. Peranan utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Poros lrope

atau yang disebut juga poros gardan bekerja untuk

meneruskan daya putaran dari transmisi ke diferensial dalam keadaan tidak dalam
satu garis lurus. Dan putaran diteruskan dari transmisi ke poros relop

poros lrope

ke diferensial melalui alsreunivointj

, alsreunivjoint

meneruskan daya putaran yang dalam keadaan tidak satu garis.

ÈÉÊÉÊ

dan dari

berfungsi untuk

Klasifikasi o
P ros
Poros

untuk

meneruskan

pembebanannya sebagai berikut :



daya

diklasifikasikan

menurut

o
P ros T
ransmisi
Poros tersebut mendapat beban puntir murni atau puntir dan
lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling,

roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai dan lain lain. Contoh
pada mesin yang mengalami beban puntir murni yaitu gardan.

a
G
o
P ros r
P opeller
ÈÉÊmbar

Â

T
iken in
se

ÃÃ

- T

5

ßàáYâãâ äáåâäâ
ææçæèèèæé

ßêëìí îïàïãðìãììã ïñïòïã òïíáã á

õö÷möø ùúù ûosr oRda iGgi


ó

T
iken in
se

ôô

- T

o
P ros S
pindel

üýþýÿ ÿ  þ   ýþýÿ
þÿÿ  þ

 
ÿ þ
 ýþýÿ 
 ÿ þ  ÿ   
 
þ  
þ ÿ
ÿ 
 þ
 þÿ   ýþýÿ   
ýþÿ 
 ÿ   
ýþÿ  ÿþ  þ
  
ÿþÿ þ
 
   þ þÿ

 üýþýÿ pisdnel
þ   ÿ    þ

6

TRIYONO WIBOWO
112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

or
m
  oo



S
pindel

o
P ros a
Gndar
 ! " "#$#!%& '()* +&$("()* +&()%(!( ! +(,! +( -#!#%( .(!()*/
+&0()( %&+(- 0#)+($(% .#.() $1)%&!/ .(2-() -(+()*,-(+()*
%&+(- . 3#2 .#!$1%(!/ +&"#.1% *()+(!4 5()+(! &)& 2()'(
0#)+($(% .#.() 3#)%1!/ -#61(3& +&*#!(--()

3#2 $#)**#!(-

013( +&0()( 0#)*(3(0& .#.() $1)%&! 71*(4

8#)1!1%

.#)%1-)'(/ $ ! " +($(% +&* 3 )*-() (%(" $ ! " 31!1" 1010/
$ ! " #)*- 3 "#.(*(& $ ! " 1%(0( +(!& 0#"&) % !(-/ +() 3(&),
3(&)4  ! " 319#" 1)%1- %!()"0&"& +('( -#6&3 (*(! %#!+($(%
-#.#.("() +(!& $#!1.(2() (!(2/ +() 3(&),3(&)4

a
G
mbar
o
P ros
Rda Kereta
:
;pi o

T
ikenin
se

- T


7

TRIYONO WIBOWO
112100019
>?@?>

oo
r
Ao

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I
Propeller Pada

Kendaraan

BCDCE propeller FGFHIJKLMKI NGIKOK JKDH NDKIEFHEH MG JHPGDGIEHKQ
NDKIEFHEH RKIO SFSFIRK NGDTKEKIO TKJK DKIOMK EKEHEU EGJKIOMKI JHPGDGIEHKQ
JKI ESFVS VGQKMKIO JHEKIOOK CQGL ESETGIEH EGWKWKD JGIOKI DCJK VGQKMKIOX
YQGL EGVKV HNS TCEHEH JHPGDGIEHKQ NGDLKJKT NDKIEFHEH EGQKQS VGDSVKLZSVKL TKJK
EKKN MGIJKDKKI VGDWKQKIU EGESKH JGIOKI TGDFSMKKI WKQKI JKI SMSDKI VGVKI

TCDCE propellerX

BCDCE propeller JHVSKN EGJGFHMHKI [\]^ KOKD JKTKN FGFHIJKLMKI
NGIKOK JKDH NDKIEFHEH MG JHPGDGIEHKQ JGIOKI QGFVSN NKITK JHTGIOKDSLH KMHVKN
KJKIRK TGDSVKLKIZTGDSVKLKI NKJHX
_INSM NSWSKI HIH universal joint JHTKEKIO TKJK EGNHKT SWSIOU PSIOEHIRK

SINSM FGIRGDKT TGDSVKLKI ESJSN JKDH ESETGIEHX `GQKHI HNS sleeve yoke VGDEKNS
SINSM FGIRGDKT TGDSVKLKI KINKDK NDKIEFHEH JKI JHPGDGIEHKQ.

a
G
mbar
>?a

P
erubahan T
ransmisi D

an

BKJK SFSFIRK TCDCE propeller JHVSKN JKDH NKVSIO THTK VKWK RKIO
FGFHQHMH MGNKLKIKI NGDLKJKT OKRK TSINHDKI KNKS VGIOMCMX EGQKHI HNS JHTHQHL
NKVSIO THTK VKWK JH MKDGIKMKI QSKE TGIKFTKIO RKIO JH TGDQSMKI QGVHL MGbHQ
WHMK JHVKIJHIOMKI JGIOKI

TCDCE TGWKQU EGQKHI HNS VHKRK RKIO LKDSE JH

MGQSKDMKI QGVHL MGbHQ WHMK JHOSIKMKI TCDCE RKIO TGWKQX cKIJSQ TGIOHFVKIO

KNKS balance weight JHTKEKIO JHVKOHKI QSKD THTK JGIOKI NSWSKI SINSM
T
iken?el
@

T
EKN
IK MESIN

I
: IT

;<

T
RIYON
O WIBOWO
ABBCBDDDBEF

T
UG
NGNELEMENMESINI
GSPEREN
GCG
KLMel
N

T
EKN
IK MESIN

I
H IT

IJ

T
RIYON
O WIBOWO
OPPQPRRRPST

T
UG
NUNELEMENMESINI
USPEREN
UCU
XYZ[Y\ 1

T
EKN
IK MESIN

I
V IT

WS