Document Text Contents
Page 1
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 1
Perhitungan Roda Gigi Dengan Alur
Direncanakan roda gesek dengan putaran poros penggerak n1 =
5600 rpm harus memindahkan daya p2 = 103 kW pada sebuah poros dengan n2 =
1480 rpm dan = 0,90 dari bahan Fe 490 maka poros penggerak harus
memberikan daya sebesar :
63,64
90,0
164,582
1
p
p kW
Garis tengah poros penggerak d poros untuk suatu momen puntir :
)/1(
60
6000
2
)/.(64630
1
s
smN
M
9,102
628
64630
N.m
3430
)/(30
).(10.9,102
2
3
1
1
mmN
mmNM
W
mm
3
W1 = 0,2 d
3
poros1
dporos1 =
3
23,0
3430
dporos1 = 16 mm = 20 mm
Karena memperhitungkan perlemahan alur pasak maka diameter poros (d poros1)
dibuat menjadi = 20 mm.
Garis tengah poros yang digerakkan dporos2 untuk :
9,102
1680
6000
9,0
1
xxM
= 58,56 x 10
3
Nm
3430
)/(30
).(10.5,331
2
3
2
1
mmN
mmNM
W
mm3 =1105
W1 = 0,2 d
3
poros1
dporos1 = 28 mm = 30 mm
Kalau garis tengah roda kecil d2 = (8...10) dporos2 = 160 mm
8,100
6000
1680.360
1
2.2
1
n
nd
d
103 = 114,44 kW = 114,44 Nm/s
0,90
11444 = 11444 = 19,52 Nm
2 5600 586,13
60
19,52 . 10
3
= 650,67 mm
3
30
66,47 = 223 mm
3
= 11050 mm
30
19,52 Nm = 388,07 N
0,0503 m
Page 2
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 2
N
m
mN
F 6,2037
)(0503,0
).(9,102
, pada 2 = 35
o
; f = 0,15
Gaya g = 2 F = 4 kN
Banyaknya alur yang dapat diambil :
350
F
Z
68,5
350
6,2037
Z
Menentukan Ukuran Roda Gigi
Untuk merancang roda gigi yang mampu mentransmisikan daya
maksimum sebesar 103 kW (138 HP) pada putaran 5600 rpm. Pada mobil Opel
Blazer DOHC dan direncanakan menggunakan roda gigi miring.
Hal-hal yang direncanakan antara lain :
- Sudut miring , α = 25
o
- Sudut tekanan , β = 20
o
- Jarak sumbu poros , a = 100 mm
- Perbandingan transmisi seperti pada brosur, (I)
- Modul (m) = 3
Karena dasar dalam perencanaan roda gigi yaitu perbandingan kecepatan atau
perbandingan transmisi (I) yaitu perbandingan diameter lingkungan jarak roda gigi
atau jumlah gigi satu dengan jumlah gigi yang kedua.
(Sularso,P=216)
Perhitungan Transmisi I
Untuk transmisi II (2) sampai transmisi 5(V) dapat dilihat pada table 4.1.
Diameter jarak bagi lingkaran sementara, d’
d’1 = 2a/(1+I)
)1(
2
'
2
i
ai
d
=
)579,31(
1002
x
=
)579,31(
579,31002
x
xx
= 39,76 mm = 160,24 mm
1
2
1
2
'
'
Z
Z
d
d
Z
388,07 = 2,6 = 3 buah
150
1 + 4,03
2 x 100 x 4,03
( 1 x 4,03 )
Page 3
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 3
d’1 = 40 mm d’2 = 160 mm
Jumlah gigi ; Z
Z1 = d’1/ m
m
d
Z 1
2
'
=
3
44
=
3
156
= 13,3 = 14 gigi = 53 gigi
Dimensi Roda gigi :
Diameter tusuk, Dt :
Dt1 = m x Z1 Dt2 = m x Z2
= 3 x14 = 3 x 53
= 42 mm = 159 mm
Diameter kepala, Dk :
Dk1 = m (Z1 + 2) Dk2 = m (Z2 + 2)
= 3 x (14 + 2) = 3 x (53 + 2)
= 48 mm = 165 mm
Diameter kaki, Df :
Df1 = m (Z1 – 2) Df2 = m (Z2 – 2)
= 3 x (14 – 2) = 3 x (53 – 2)
= 36 mm = 153 mm
Tinggi gigi, Tg :
Tg = Tkep + Tkaki
= 1 m + 1,17 m
= 2,17 m
= 2,17 x 3
= 6,5 mm
40
3
160
3
Page 7
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 7
Perhitungan Efisien Roda Gigi
Perhitungan efisiensi roda gigi diambil berdasarkan data jumlah roda
gigi masing-masing yang telah dihitung pada sub bab 4.3. efisiensi roda gigi
yang akan dihitung adalah efisiensi masing-masing transmisi, efisiensi mekanis
serta efisiensi total.
Jumlah gigi pada setiap roda gigi :
Z1 = 14 Z6 = 40 Z11 = 15
Z2 = 53 Z7 = 33 Z12 = 52
Z3 = 22 Z8 = 33 Z13 = 22
Z4 = 45 Z9 = 17
Z5 = 26 Z10 = 34
a. Efisiensi transmisi I
87
87
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
=
33.33
3333
52.15
5215
7
1
1
= 0,9791 = 97,91 %
b. Efisiensi transmisi II
65
65
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
II
= 59,979759,0
40.26
4026
52.15
5215
7
1
1
%
c. Efisiensi transmisi III
43
43
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
III
= 81,979781.0
45.22
4522
52.15
5215
7
1
1
%
14 + 53
14 x 53
14 + 53
14 x 53
14 + 53
14 x 53
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 1
Perhitungan Roda Gigi Dengan Alur
Direncanakan roda gesek dengan putaran poros penggerak n1 =
5600 rpm harus memindahkan daya p2 = 103 kW pada sebuah poros dengan n2 =
1480 rpm dan = 0,90 dari bahan Fe 490 maka poros penggerak harus
memberikan daya sebesar :
63,64
90,0
164,582
1
p
p kW
Garis tengah poros penggerak d poros untuk suatu momen puntir :
)/1(
60
6000
2
)/.(64630
1
s
smN
M
9,102
628
64630
N.m
3430
)/(30
).(10.9,102
2
3
1
1
mmN
mmNM
W
mm
3
W1 = 0,2 d
3
poros1
dporos1 =
3
23,0
3430
dporos1 = 16 mm = 20 mm
Karena memperhitungkan perlemahan alur pasak maka diameter poros (d poros1)
dibuat menjadi = 20 mm.
Garis tengah poros yang digerakkan dporos2 untuk :
9,102
1680
6000
9,0
1
xxM
= 58,56 x 10
3
Nm
3430
)/(30
).(10.5,331
2
3
2
1
mmN
mmNM
W
mm3 =1105
W1 = 0,2 d
3
poros1
dporos1 = 28 mm = 30 mm
Kalau garis tengah roda kecil d2 = (8...10) dporos2 = 160 mm
8,100
6000
1680.360
1
2.2
1
n
nd
d
103 = 114,44 kW = 114,44 Nm/s
0,90
11444 = 11444 = 19,52 Nm
2 5600 586,13
60
19,52 . 10
3
= 650,67 mm
3
30
66,47 = 223 mm
3
= 11050 mm
30
19,52 Nm = 388,07 N
0,0503 m
Page 2
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 2
N
m
mN
F 6,2037
)(0503,0
).(9,102
, pada 2 = 35
o
; f = 0,15
Gaya g = 2 F = 4 kN
Banyaknya alur yang dapat diambil :
350
F
Z
68,5
350
6,2037
Z
Menentukan Ukuran Roda Gigi
Untuk merancang roda gigi yang mampu mentransmisikan daya
maksimum sebesar 103 kW (138 HP) pada putaran 5600 rpm. Pada mobil Opel
Blazer DOHC dan direncanakan menggunakan roda gigi miring.
Hal-hal yang direncanakan antara lain :
- Sudut miring , α = 25
o
- Sudut tekanan , β = 20
o
- Jarak sumbu poros , a = 100 mm
- Perbandingan transmisi seperti pada brosur, (I)
- Modul (m) = 3
Karena dasar dalam perencanaan roda gigi yaitu perbandingan kecepatan atau
perbandingan transmisi (I) yaitu perbandingan diameter lingkungan jarak roda gigi
atau jumlah gigi satu dengan jumlah gigi yang kedua.
(Sularso,P=216)
Perhitungan Transmisi I
Untuk transmisi II (2) sampai transmisi 5(V) dapat dilihat pada table 4.1.
Diameter jarak bagi lingkaran sementara, d’
d’1 = 2a/(1+I)
)1(
2
'
2
i
ai
d
=
)579,31(
1002
x
=
)579,31(
579,31002
x
xx
= 39,76 mm = 160,24 mm
1
2
1
2
'
'
Z
Z
d
d
Z
388,07 = 2,6 = 3 buah
150
1 + 4,03
2 x 100 x 4,03
( 1 x 4,03 )
Page 3
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 3
d’1 = 40 mm d’2 = 160 mm
Jumlah gigi ; Z
Z1 = d’1/ m
m
d
Z 1
2
'
=
3
44
=
3
156
= 13,3 = 14 gigi = 53 gigi
Dimensi Roda gigi :
Diameter tusuk, Dt :
Dt1 = m x Z1 Dt2 = m x Z2
= 3 x14 = 3 x 53
= 42 mm = 159 mm
Diameter kepala, Dk :
Dk1 = m (Z1 + 2) Dk2 = m (Z2 + 2)
= 3 x (14 + 2) = 3 x (53 + 2)
= 48 mm = 165 mm
Diameter kaki, Df :
Df1 = m (Z1 – 2) Df2 = m (Z2 – 2)
= 3 x (14 – 2) = 3 x (53 – 2)
= 36 mm = 153 mm
Tinggi gigi, Tg :
Tg = Tkep + Tkaki
= 1 m + 1,17 m
= 2,17 m
= 2,17 x 3
= 6,5 mm
40
3
160
3
Page 7
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 7
Perhitungan Efisien Roda Gigi
Perhitungan efisiensi roda gigi diambil berdasarkan data jumlah roda
gigi masing-masing yang telah dihitung pada sub bab 4.3. efisiensi roda gigi
yang akan dihitung adalah efisiensi masing-masing transmisi, efisiensi mekanis
serta efisiensi total.
Jumlah gigi pada setiap roda gigi :
Z1 = 14 Z6 = 40 Z11 = 15
Z2 = 53 Z7 = 33 Z12 = 52
Z3 = 22 Z8 = 33 Z13 = 22
Z4 = 45 Z9 = 17
Z5 = 26 Z10 = 34
a. Efisiensi transmisi I
87
87
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
=
33.33
3333
52.15
5215
7
1
1
= 0,9791 = 97,91 %
b. Efisiensi transmisi II
65
65
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
II
= 59,979759,0
40.26
4026
52.15
5215
7
1
1
%
c. Efisiensi transmisi III
43
43
21
21
..7
1
1
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
III
= 81,979781.0
45.22
4522
52.15
5215
7
1
1
%
14 + 53
14 x 53
14 + 53
14 x 53
14 + 53
14 x 53
