A. APA ITU RODA GIGI
ATAU GEAR?
Roda gigi adalah salah satu jenis elemen transmisi vang
penting untuk suatu pemindahan gerak (terutama putaran). daya atau tenaga pada
suatu sistem transmisi antara penggerak dengan yang digerakan. Suatu konstruksi
hubungan roda gigi digunakan pula untuk sistim pengatur pada pemindah putaran,
atau untuk merubah gerak lurus menjadi gerak putar atau sebaliknya.
B. PRINSIP RODA
GIGIKonstruksi roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan
gerak.Bentuk gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip, putar dan daya dapat
berlangsung dengan baik.
Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling- (Vc) yang sama
pada lingkaran singgung sepasang roda gigi. Lingkaran singgung ini disebut
lingkaran pitch atau lingkaran tusuk yang merupakan lingkaran khayal pada
pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam perencanaan konstruksi roda
gigi. Pada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bahwa jarak lengkung
antara dua gigi yang berdekatan (disebut "pictch") pada kedua roda
gigi harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik.
Bentuk lengkung pada suatu profil gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan
mengikuti kurva-kurva tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi
dengan baik.
C. PROFIL RODA GIGI
Untuk mendapatkan keadaan transmisi gerak dan daya yang
baik, maka profil gigi harus mempunyai bentuk yang teratur sehingga kontak gigi
berlangsung dengan mulus. Oleh karena itu profil gigi dibuat dengan bentuk
geometris tertentu, agar perbandingan kecepatan sudut antara pasangan roda gigi
harus selalu sama. Agar memenuhi hat tersebut dikenal 3 jenis konstruksi profil
gigi, yaitu :
1. Konstruksi kurva
evolvent Adalah kurva yang
dibentuk oleh sebuah titik yang terletak pada sebuah garis lurus yang bergulir
pada suatu silinder atau kurva yang dibentuk oleh satu titik pada sebuah tali
yang direntangkan dari suatu gulungan pada silinder.
Keuntungan kurva evolvent.
§ Pembuatan profil gigi mudah dan tepat, karena menggunakan
sisi cutter (pisau potong) yang lurus.
§ Ketepatan jarak sumbu roda gigi berpasangan tidak perlu
presisi sekali.
§ Jika ada perubahan kepala gigi atau konstruksi gigi pada
suatu pengkonstruksian perubahan dapat dilakukan dengan sutler (pisau
pemotong).
§ Dengan modul yang sama, walaupun jumlah giginya berbeda,
maka pasangan dapat dipertukarkan.
§ Arab dan tekanan profil gigi adalah sama.
2. Konstruksi kurva sikloida
Profil sikloida digunakan karena cara kerja sepasang roda
gigi sikloida sama seperti dua lingkaran yang saling menggelinding antara yang
satu dengan- pasangannya.
Kurva sikloida adalah kurva yang dibentuk
oleh sebuah titik pada sebuah lingkaran yang menggelinding pada sebuah jalur
gelinding. Dari keadaan konstruksi pasangan roda gigi, maka kurva sikloida
dapat berupa:
a.
Orthosikloida, lingkaran mengge-
linding pada jalur gelinding berupa garis lurus.
b. Episikloida,
lingkaran menggelinding pada jalur gelinding berupa sisi luar lingkaran.
c. Hiposikloida,
lingkaran menggelinding pada jalur gelinding berupa sisi dalam lingkaran.
Profil sikloida
bekerja berpasangan dan dengan jarak sumbu yang presisi, sehingga tidak dapat
dipertukarkan dengan mudah, kecuali yang dibuat berpasangan yang sama.
Keuntungan penggunaan profil sikloida :
§ Mampu menerima beban yang lebih besar.
§ Keausan dan tekan yang terjadi lebih kecil.
§ Cocok digunakan untuk penggunaan presisi.
§ Jumlah gigi dapat dibuat lebih sedikit ( ).
Pada proses pembuatannya menggunakan roda gelinding
berpasangan (generating method) yaitu :
Roda gelinding 1 (cutter) digunakan untuk membentuk profil
roda gigi 2, dan sebaliknya, roda gelinding 2 sebagai pasangan roda gelinding
1, membentuk profil gigi roda 1.
3. Profil
equidistanta Kurva dari jarak
yang sama terbadap sikloida yang dibentuk oleh roda gelinding 2 terhadap jalur
gelinding pasangannya.Profil ini dipakai konstruksi pasangan antara roda gigi
profil dengan roda pena (pasangannya bukan berupa gigi, tapi berupa yang
berjarak teratur melingkar pada suatu roda). Dan lebih umum lagi digunakan pada
hubungan gigi dan rantai.Konstruksi pr
Profil gigi ini digunakan pada suatu hubungan transmisi
dengan rasio yang besar misalnya ; untuk pemutar derek dan pasangan konstruksi
bukan berupa dua roda gigi, tapi satu roda gigi dengan satu roda pena atau
rantai.
D. KLASIFIKASI RODA
GIGI BERDASARKAN POSISI SUMBU
Klasifikasi roda gigi dapat ditentukan berdasarkan posisi
sumbu pada penghubung sepasang roda gigi.
E. JENIS-JENIS RODA
GIGI
Selain diklasifikasikan berdasarkan posisi sumbu.
Jenis-jenis Roda gigi dapat dibedakan pula dari keadaan konstruksi alur bentuk
gigi sena berdasarkan bentuk serta fungsi konstruksinya.
1. Roda Gigi Lurus
Adalah roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus
cengan kondisi penggunaan untuk sumbu sejajar. Pada konstmksi berpasangan ,
penggunaannya terdapat dalara tiga keadaa, yaitu :
a. Roda Gigi lurus eksternal (spur gear)
b. Roda Gigi lurus internal (planetcry gear)
c. Roda Gigi lurus Rack dan pinion.
Penggunaan Roda gigi lurus ini cukup luas terutama spurgear
pada konstruksi general mekanik yang sederhana sampai sedang putaran dan beban
relatip sedang. Dan ketiga jenis Roda gigi ini, rnaka Internal Gear
memilikitingkat kesuliian pemasangan yang agak sulit, sehubungan dalam
menentukan ketepatan pemasangan sumbu. Sedangkan untuk jenis Rack dan Pinion
Gear, mempunyai kekhususan dalam penggunaannya, yaitu untuk pengubah gerak
putar ke gerak lurus atau sebaliknya, sedangkan pada Rack gear mempunyai sumbu
Pitch yang lurus. Pembebanan pada gigi-giginya mempunyai distribusi beban yang
paling sederhana, yaitu gaya Normal yang terurai menjadi gaya keliling (gaya
targensial) dan gaya Radial.
2. Roda Gigi Miring
Bentuk dasar geometrisnya sama dengan roda gigi lurus,
tetapi arah alur profil giginya mempunyai kemiringan terhadap sumbu putar.
Selain untuk posisi sumbu yang sejajar, Roda Gigi miring dapat digunakan pula
untuk pemasangan sumbu bersilangan. Dengan adanya kemiringan alur gigi, maka
perbandingan kontak yang terjadi jauh lebih besar dibanding Roda gigi lurus
yang seukuran, sehingga pemindahan putaran maupun beban pada gigi-giginya
berlangsung lebih halus. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada putaran
tinggi dan beban besar.
(Perhatikan posisi
sumbu putar pada gambar Roda gigi diatas.)
Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan (...) juga
mengakibatkan terjadinya gaya aksial yang hams di tahan oleh tumpuan bantalan
pada porosnya. Sistim pelumasan harus diperhatikan dengan cermat untuk
meningkatkan umur pakai dari gigi yang saling bergesekan.
Khusus untuk penggunaan dalam posisi sumbu sejajar, serta
untuk menetralisir gaya aksial yang terjadi, dibuat roda gigi miring atau lebig
populer disebut Roda gigi"Herring bone", yaitu dengan dibuat dua alur
profil gigi dengan posisi sudut kemiringan saling berlawanan.
Roda gigi Herring bone dapat dibuat dalam lisa macam, yaitu
:
a. Herring bone dengan gigi V setangkup
b. Herring bone dengan gigi V bersilang -
c. Herring bone dengan gigi V berpotongan tengah
3. Roda Gigi Payung
Roda Gigi Payung sering disebut juga Roda Gigi kerucut atau
Bevel Gear. Peaggunaannya secara umum untuk pengtransmisian putaran dan beban
dengan posisi sumbu menyudut berpotongan dimana kebanyakan bersudut 90@. Khusus
jenis Roda gigi payung hypoid, posisi sumbunya bersilangan. Pada pemasangan
Roda gigi payung umumnya salah satu dipasang dengan kanstruksi tumpuan
melayang, terutama pada Roda gigi penggerak. Dari bentuk serta arah alur
giginya, terdapat beberapa jenis Roda gigi payung, diantaranya :
3.1. Roda Gigi
Payung Gigi Lurus Untuk
jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibandins jenis roda gigi payung
laiimya. Pembuatannya relatip mudah dan penggunaannya untuk konstruksi umum yang sederhana sampai
sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran.
Berdasarkan pembuatan bentuk gigi.
- Roda Gigi payung Gigi lurus menyudut. Bentuk gigi pada
penampang potong, menyudut ke titik pusat kerucutnya.
- Roda Gigi payung
Gigi lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu
kerucutnya.
3.2. Roda Gigi
Payung Gigi Miring. Disebut
juga Spiral bevel gear. Perbendaan antara Bentuk gigi lurus dengan bentuk gigi
miring pada Roda Gigi payung ini, kurang lebih seperti perbedaan yang terdapat
pada Roda gigi lurus dengan Roda gigi miring (Spur Gear), dimana dengan adanya
kemiringan tersebut akan meningkan kemampuan
menerima beban, mengurangi
kebisingan sehingga dapat digunakan pada putaran yang lebih tinggi dibanding
dengan Roda Gigi payung gigi lurus pada ukuran geometris yang sama.
3.3. Roda Gigi
Payung Zerol. Bentuk gigi
berupa lengkung spiral dengan sudut spiral nol derajat, sehingga secara
sepintas tampak seperti Roda gigi lurus dengan gigi melengkung. Kemampuan Roda Gigi
Payung Zerol ini kurang lebih sama seperti Roda Gigi payung gigi miring
(Spiral), hanya pembuatannya lebih sulit dan bekerja lebih tenang serta tahan
lama.
3.4. Roda Gigi
Payung Hypoid. Jenis Roda
Gigi payung ini lebih populer digu- nakan pada, kendaraan bermotor saja, tapi
untuk konstruksi general, mekanik yang memerlukan putaran tinggi serta beban
besar yang dinamis dapat menggunakan jenis Roda gigi payung ini. Bentuk alur
giginya berupa lengkung hypoid, sehingga posisi sumbu tidak tegak lurus
berpotongan, tetapi bersilangan, sehingga akan memudahkan pemasangan tumpuan
bantalan pada kedua Roda giginya.
4. Roda Gigi
Cacing. Roda gigi cacing di
gunakan untuk posisi sumbu bersilangan dan pengtransmisian putaran selalu
berupa reduksi.Pada sepasang roda gigi cacing terdiri dari batang cacing yang
selalu sebagai penggerak dan Roda gigi cacing sebagai pengikut.Bahan batang
cacing umumnya lebih kuat dari pada roda cacingnya,selain itu batang cacing
umumnya di buat berupa kontruksi terpadu,dimana bentuk alur cacingnya berupa
spiral.
seperti ulir dengan penampang profil gigi seperti jenis Roda
gigi lainnya. Selain sebagai sistim transmisi saja. Roda Gigi cacmg soring juga
difungsikan sebagai pengunci transmisi, misalnya pada peralatan angkat. Dari
bentuk konstruksi berpasangan terdapat dua jenis konstruksi Roda cacing, yaitu
:
1. Roda Gigi Cacing Silmdrik.
2. Roda Gigi Cacing Glogoid (Cone-drive).
Perbedaan dan kedua jenis ini terdapat pada bentuknya.
Sedangkan untuk profil gigi mempunyai kurva yang tetap sama, sehingga dalam
penggunaannva dapat salmg bervariasi antara Batang Cacing dengan Roda Cacingnya
Pada Roda gigi cacing silindrik, bentuk luar batang cacing
maupun Roda Cacing berupa siUnder sedang pada jenis glogoid, baik batang maupun
Roda Cacingnya saling mengikuti bentuk pasangannya.
a. Pasangan Roda caring dengan batang cacing silindrik.
b. Pasangan Roda cacing silindrik dengan batang cacing
Glogoid.
c. Pasangan Roda dan Batang cacing Glogoid.
Konstruksi batang cacing pada umumnya dibuat terpadu, tetapi
untuk ukuran. besar dapat saja batang cacing dibuat berupa pasangan dengan
poros.
Batang Cacing duduk pada poros dengan di bantu elemen
pengikat. Sedangkan Roda Cacing urnumnya dibuat berupa.
Bahan untuk Roda gigi^cing dengan batang cacing, disyaratkan
vang mempunyai koefesien gesek yang kecil sekali, karena pada
pengtranmisiannya, banyak terjadi gesekan. Umumnya bahan batang cacing lebih
keras dari Roda Cacing, hal ini untuk memudahkan dalam pembuatan keamanan
terhadap beban. Sedangkan elemen transmisi putar, pasangan Roda cacing selalu
digunakan sebagai Roda gigi pengurang (Reduksi Gear). Rasio putaran (i) dari i
= 5 sampai dengan sekitar i = 50-60 . Denoan konstruksi yang lebih baik dapat
dicapai i = 100. Jumlah gigi pada batang cacing dapat dibuat majemuk (lebih
dari satu eigi) yang dibuat seperti ulir majemuk.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar