TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN (1)

TUGAS SARJANA
KONVERSI
ANALISA EFFESIENSI BAHAN BAKAR CANGKANG DAN
SERABUT KELAPA SAWIT PADA KETEL UAP VICKERS
HOSKINS

oleh :
MITA AFRIANI
NPM : 0907230143

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARA
MEDAN
2013

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
RODA GIGI TOYOTA ALPHARD 3.5 G


Daya ( N )

: 275 Ps

Putaran ( n )

: 6200 Rpm

Disusun oleh :
JAKA PERMANA
NPM : 1007230142

Diketahui Oleh :
Ketua Jurusan Teknik Mesin

( Afandi S.T )

Disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing


( H. Muharnif M, S.T., M.Sc )

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARA

MEDAN 2014
MAJELIS PENDIDIKAN TINGGI MUHAMMADIYAH

JURUSAN TEKNIK MESIN
Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan 20238 Telp. (061) 6622400 ex. 12
Website :
E-mail :

LEMBAR ASISTENSI

TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
( RODA GIGI )
N

O

HARI / TANGGAL

URAIAN

PARAF

Medan, 21 Mei 2014
Dosen Pembimbing

( H. MUHARNIF M, S.T., M.Sc )

MAJELIS PENDIDIKAN MUHAMMADIYAH
MAJELIS PENDIDIKAN TINGGI MUHAMMADIYAH
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan 20238 Telp. (061) 6622400 ex. 12
Website :
E-mail :


TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
( RODA GIGI )

Nama Mahasiswa

:

JAKA PERMANA

NPM

:

1007230142

Semester

:

IX ( Sembilan )


SPESIFIKASI :
Rencanakanlah RODA GIGI untuk kendaraan TOYOTA ALPHARD 3.5 G dengan:
Daya

(N)

:

275 Ps

Putaran

(n)

:

6200 rpm

Perencanaan meliputi bagian-bagian utama RODA GIGI dan gambar teknik, data lain

tentukan sendiri.

Diberikan Tanggal
Selesai tanggal
Asistensi Setiap

: ..............
: ..............
: ..............
Medan, 21 Oktober 2014
Dosen Pembimbing

( H. Muharnif M, S.T., M.Sc )

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan hidayahNya
maka penulis dapat menyelesaikan ”Tugas Rancangan Elemen Mesin” ini, yang mana
sudah menjadi kewajiban yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Universitas

Muhammadiyah Sumatera Utara Jurusan Teknik Mesin untuk merancang sebuah Roda
Gigi. Dalam tugas Perancangan Roda Gigi ini, penulis merancang Roda Gigi jenis
kendaraan TOYOTA ALPHARD 3.5 G dengan Daya : 275 Ps dan Putaran : 6.200
Rpm.
Untuk menyelesaikan tugas ini penulis mengambil dari beberapa sumber yakni
buku-buku yang berhubungan dengan perancangan Roda Gigi yang ditambah dengan
mata kuliah yang telah diberikan oleh dosen mata kuliah Elemen Mesin.
Penulis menyadari sepenuhnya dalam merancang Roda Gigi ini masih banyak
sekali ditemukan kekurangan-kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Untuk itulah
penulis tetap mengundang saran dan kritik untuk perbaikan dimasa mendatang.
Akhirnya penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak H. Muharnif
M, S.T, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing dan rekan-rekan mahasiswa yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas ini. Penulis berharap tugas ini
dapat bermanfaat bagi penulis pribadi khususnya dan bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, 21 Oktober 2014

JAKA PERMANA
1007230142

DAFTAR ISI

Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR

i

DAFTAR ISI

ii

DAFTAR GAMBAR

iv

DAFTAR TABEL

v

DAFTAR DIAGRAM ALIRAN


vi

SKEMA GAMBAR RODA GIGI

BAB 1

BAB 2

BAB 3

vii

PENDAHULUAN

1

1.1. Latar Belakang Perencanaan

1


1.2. Tujuan Perencanaan

2

1.3. Batasan Masalah

2

1.4. Sistematika Penulisan

3

TINJAUAN PUSTAKA

4

2.1. Klasifikasi Roda Gigi

4


2.2. Macam-macam Roda Gigi

7

2.3

13

Bantalan

PERHITUNGAN BAGIAN UTAMA RODA GIGI

14

3.1. Poros

14

3.2. Spline dan Naaf

21

3.3. Perencanaan Roda Gigi

26

3.3.1.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Satu

27

3.3.2.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Dua

33

3.3.3.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Tiga

39

3.3.4.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Empat

46

3.3.5.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Lima

52

3.3.6

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Enam

3.3.7.

Perhitungan Roda Gigi Kecepatan Mundur
(Reverse)

BAB 4

58

3.4. Bantalan

67

3.5. Baut dan Mur

71

KESIMPULAN

76

DAFTAR PUSTAKA
GAMBAR TEKNIK

DAFTAR GAMBAR
GAMBAR

NAMA GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Roda Gigi Lurus

7

2.2.

Roda Gigi Miring

7

2.3.

Roda Gigi Miring Ganda

8

2.4.

Roda Gigi Dalam dan Pinyon

8

2.5.

Roda Gigi dan Pinyon

9

2.6.

Roda Gigi Kerucut Lurus

9

2.7.

Roda Gigi Kerucut Spiral

10

2.8.

Roda Gigi Permukaan

10

2.9.

Roda Gigi Miring Silang

11

2.10.

Roda Gigi Cacing Silindris

11

2.11.

Roda Gigi Cacing Selubung Ganda

12

2.12.

Roda Gigi Hypoid

12

3.1.

Poros

14

3.2.

Spline dan Naaf

21

3.3.

Roda Gigi Lurus

26

3.4.

Bantalan Gelinding

67

3.5.

Baut dan Mur

71

DAFTAR TABEL
TABEL

NAMA TABEL

HALAMAN

3.1.

Faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan ( fc )

15

3.2.

Standart bahan poros

16

3.3.

Diameter poros

17

3.4.

DIN 5462 - DIN 5464

21

3.5.

Faktor bentuk gigi

26

3.6.

Faktor dinamis ( fv )

27

3.7.

Harga modul standar

65

3.8.

Ukuran standar ulir kasar metris

72

DAFTAR DIAGRAM ALIRAN
NO

NAMA DIAGRAM

HALAMAN

1.

Diagram aliran poros

20

2.

Diagram aliran spline dan naaf

25

3.

Diagram aliran roda gigi

66

4.

Diagram aliran bantalan luncur

70

5.

Diagram aliran baut dan mur

75

SKEMA GAMBAR

Keterangan gambar :
1.

Roda Gigi 1

2.

Roda Gigi 2

3.

Roda Gigi 3

4.

Roda Gigi 4

5.

Roda Gigi 5

6.

Roda Gigi digerakkan

7.

Bantalan Gelinding

8.

Poros Utama

9.

Poros Reverse

10.

Gear Box

11.

Tuas

12.

Baut

TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
KOPLING TOYOTA ALPHARD 3.5 G

Daya ( N )

: 275 Ps

Putaran ( n )

: 6200 Rpm

Disusun oleh :
JAKA PERMANA
NPM : 1007230142

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
KOPLING TOYOTA ALPHARD 3.5 G

Daya ( N )

: 275 Ps

Putaran ( n )

: 6200 Rpm

Disusun oleh :
JAKA PERMANA
NPM : 1007230142

Diketahui Oleh :
Ketua Jurusan Teknik Mesin

( Afandi S.T )

Disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing

( H. Muharnif M, S.T., M.Sc )

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
MAJELIS PENDIDIKAN TINGGI MUHAMMADIYAH

JURUSAN TEKNIK MESIN
Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan 20238 Telp. (061) 6622400 ex. 12
Website :
E-mail :

LEMBAR ASISTENSI

TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
( KOPLING )
N
O

HARI / TANGGAL

URAIAN

PARAF

Medan, 21 Oktober 2014
Dosen Pembimbing

( H. MUHARNIF M, S.T., M.Sc )

MAJELIS PENDIDIKAN TINGGI MUHAMMADIYAH

JURUSAN TEKNIK MESIN
Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan 20238 Telp. (061) 6622400 ex. 12
Website :
E-mail :

TUGAS RANCANGAN ELEMEN MESIN
( KOPLING )
Nama Mahasiswa

:

JAKA PERMANA

NPM

:

1007230142

Semester

:

IX ( Sembilan )

SPESIFIKASI :
Rencanakanlah KOPLING untuk kendaraan TOYOTA ALPHARD 2.5 G dengan:
Daya

(N)

:

275 Ps

Putaran

(n)

:

6200 rpm

Perencanaan meliputi bagian-bagian utama KOPLING dan gambar teknik, data lain
tentukan sendiri.

Diberikan Tanggal
Selesai tanggal
Asistensi Setiap

: ..............
: ..............
: ..............
Medan, 21 Oktober 2014
Dosen Pembimbing

( H. Muharnif M, S.T., M.Sc )

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan hidayahNya
maka penulis dapat menyelesaikan ”Tugas Rancangan Elemen Mesin” ini, yang mana
sudah menjadi kewajiban yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Universitas
Muhammadiyah Sumatera Utara Jurusan Teknik Mesin untuk merancang sebuah
Kopling. Dalam tugas Perancangan Kopling ini, penulis merancang Kopling jenis
kendaraan TOYOTA ALPHARD 3.5 G dengan Daya : 275 Ps dan Putaran : 6200 Rpm.
Untuk menyelesaikan tugas ini penulis mengambil dari beberapa sumber yakni
buku-buku yang berhubungan dengan perancangan Kopling yang ditambah dengan
mata kuliah yang telah diberikan oleh dosen mata kuliah Elemen Mesin.
Penulis menyadari sepenuhnya dalam merancang Kopling ini masih banyak
sekali ditemukan kekurangan-kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Untuk itulah
penulis tetap mengundang saran dan kritik untuk perbaikan dimasa mendatang.
Akhirnya penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak H. Muharnif
M, S.T, M.Sc sebagai Dosen Pembimbing dan rekan-rekan mahasiswa yang telah
banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas ini. Penulis berharap tugas ini
dapat bermanfaat bagi penulis pribadi khususnya dan bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, 21 Oktober 2014

JAKA PERMANA
1007230142

DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR

i

DAFTAR ISI

ii

DAFTAR GAMBAR

iv

DAFTAR TABEL

v

DAFTAR DIAGRAM ALIRAN

vi

SKEMA GAMBAR KOPLING

vii

BAB 1

BAB 2

BAB 3

BAB 4

PENDAHULUAN

1

1.1. Latar Belakang Perencanaan

1

1.2. Tujuan Perencanaan

1

1.3. Batasan Masalah

2

1.4. Sistematika Penulisan

2

TINJAUAN PUSTAKA

3

2.1. Klasifikasi Kopling

3

2.2. Macam-macam Kopling

4

PERHITUNGAN BAGIAN UTAMA KOPLING

12

3.1. Poros

12

3.2. Spline dan Naaf

19

3.3. Plat Gesek

24

3.4. Pegas

32

3.5. Bantalan

39

3.6. Baut dan Mur

43

3.7. Paku Keling

48

KESIMPULAN

53

DAFTAR PUSTAKA
GAMBAR TEKNIK

DAFTAR GAMBAR
GAMBAR

NAMA GAMBAR

HALAMAN

2.1.

Kopling Bus

5

2.2.

Kopling Flens Kaku

5

2.3.

Kopling Flens Tempa

6

2.4.

Kopling Flens Luwes

6

2.5.

Kopling Karet Ban

7

2.6.

Kopling Karet Bintang

7

2.7.

Kopling Gigi

8

2.8.

Kopling Rantai

8

2.9.

Kopling Universal

9

2.10.

Kopling Cakar

9

2.11.

Kopling Plat

10

2.12.

Kopling Kerucut

10

2.13.

Kopling Friwil

11

3.1.

Poros

12

3.2.

Spline dan Naaf

19

3.3.

Kopling Plat

24

3.4.

Pegas

32

3.5.

Bantalan Gelinding

39

3.6.

Baut dan Mur

43

3.7.

Paku Keling

48

DAFTAR TABEL

TABEL

NAMA TABEL

HALAMA
N

3.1.

Faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan ( fc )

13

3.2.

Standart bahan poros

14

3.3.

Diameter poros

15

3.4.

DIN 5462 - DIN 5464

19

3.5.

Harga µ dan Pa

24

3.6.

Momen Puntir Gesek Statis Kopling Plat Tunggal Kering

27

3.7.

Laju Keausan Permukaan Plat Gesek

29

3.8.

Batas Keausan Rem dan Kopling Plat Tunggal Kering

30

3.9.

Harga Modulus Geser G

32

3.10.

Ukuran standar ulir kasar metris

44

DAFTAR DIAGRAM ALIRAN
NO

NAMA DIAGRAM

HALAMAN

1.

Diagram aliran poros

18

2.

Diagram aliran spline dan naaf

23

3.

Diagram aliran kopling plat gesek

31

4.

Diagram aliran pegas

38

5.

Diagram aliran bantalan luncur

42

6.

Diagram aliran baut dan mur

47

7.

Diagram aliran paku keling

52

SKEMA GAMBAR

8

5

0

1
2

3
6
7

Keterangan gambar :
1.

Poros

4

2.

Spline dan Naaf

3.

Pegas

4.

Plat Gesek

5.

Bantalan Gelinding

6.

Baut

7.

Paku Keling

8.

Poros Penggerak