PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II1 PerhitunganRodaGigiDenganAlur Direncanakanrodagesekdenganputaranporospenggerakn1= 5600 rpm harus memindahkan daya p2 = 103 kW pada sebuah poros dengan n2 = 1480rpmdanq=0,90daribahanFe490makaporospenggerakharus memberikan daya sebesar :-63 , 6490 , 0164 , 5821= = =qppkW Garis tengah poros penggerak d poros untuk suatu momen puntir : -= =) / 1 (6060002) / . ( 646301ss m NMte 9 , 10262864630= N.m -3430) / ( 30) . ( 10 . 9 , 1022311= = =mm Nmm N MWteee mm3 -We1 = 0,2 d3poros1 dporos1 =323 , 03430 dporos1 = 16 mm = 20 mmKarena memperhitungkan perlemahan alur pasak maka diameter poros (d poros1) dibuat menjadi = 20 mm. Garis tengah poros yang digerakkan dporos2 untuk :-9 , 102168060009 , 01x x M = e =58,56 x 103 Nm -3430) / ( 30) . ( 10 . 5 , 3312321= = =mm Nmm N MWteeemm3 =1105 -We1 = 0,2 d3 poros1 dporos1 = 28 mm = 30 mm Kalau garis tengah roda kecil d2 = (8...10) dporos2 = 160 mm -8 , 10060001680 . 36012 . 21= = =nn dd 103=114,44 kW=114,44 Nm/s 0,90 11444= 11444= 19,52 Nm 2t 5600586,13 60 19,52 . 103=650,67 mm3 30 66,47 =223 mm3 =11050 mm 30 19,52 Nm =388,07 N 0,0503 m PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II2 -Nmm NF 6 , 2037) ( 0503 , 0) . ( 9 , 102= = , pada 2u = 35o ; f = 0,15 Gaya g=2 F = 4 kN Banyaknya alur yang dapat diambil :350FZ = 6 8 , 53506 , 2037~ = = Z MenentukanUkuranRodaGigi Untukmerancangrodagigiyangmampumentransmisikandaya maksimumsebesar103kW(138HP)padaputaran5600rpm.PadamobilOpel Blazer DOHC dan direncanakan menggunakan roda gigi miring. Hal-hal yang direncanakan antara lain :-Sudut miring, = 25o -Sudut tekanan , = 20o -Jarak sumbu poros , a = 100 mm -Perbandingan transmisi seperti pada brosur, (I) -Modul (m) = 3 Karenadasardalamperencanaanrodagigiyaituperbandingankecepatanatau perbandingan transmisi (I) yaitu perbandingan diameter lingkungan jarak roda gigi atau jumlah gigi satu dengan jumlah gigi yang kedua. (Sularso,P=216) PerhitunganTransmisi I Untuk transmisi II (2) sampai transmisi 5(V) dapat dilihat pada table 4.1. Diameter jarak bagi lingkaran sementara, d d1 = 2a/(1+I) ) 1 (2'2iaid+= =) 579 , 3 1 (100 2+x=) 579 , 3 1 (579 , 3 100 2xx x

=39,76 mm =160,24 mm 1212''ZZddZ = =388,07=2,6=3 buah 150 1 + 4,03 2 x 100 x 4,03 ( 1 x 4,03 ) PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II3 d1=40 mmd2 =160 mm Jumlah gigi ; Z Z1=d1/ mmdZ12'==344=3156 =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 PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II4 Panjang gigi, b. (lebar sisi) b=(1,15 . . m )/tan 25o

=(1,15 . . 3 )/tan 25o =26,2 mm =30 mm Tabel .1Dimensi Roda Gigi TransmisiZ1(gigi)Z2(gigi)Dt1(mm)Dt2(mm)Dk1(mm)Dk2(mm)Df1(gigi)Df2(mm) I1453421594816536153 II2245661357214160129 III2640781208412672114 IV333399991051059393 V3631108931149910287 Menentukan JarakSumbuPorosPadaRoda Gigi Jarak sumbu poros pada roda gigi adalah perbandingan antara jumlah dari diameter jarak bagi lingkaran pada roda gigi dibagi dua : a=22 1dt dt + a=2156 45 + a=2201 a=100,5 mm a =101 mm 42 + 159 2 PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II5 KekuatanGigi Untuk memperhitungkan kekuatan gigi digunakan dua metode yang paling dasarpadaperhitungandandiutamakanpadakekuatanterhadaplenturandan tekananpermukaangigi.Keduametodeinimerupakanmetodeperencanaan menurut standart. Untuk itu melakukan perencanaan roda gigi perlu diketahui hal-hal sebagai berikut : -Daya P = 25 kW -Bahan pinyon S45C dengan : -Kekuatan tarik, b1 = 58 N/mm2 -Kekuatan permukaan sisi gigi , Hb1 = 198 -Tegangan lentur yang diizinkan,a1 = 30 N/mm2 Misalkanfaktortegangankontakdiambilantarabajadengankekerasan(200Hb) dengan besi cor maka Kh = 0,079 N/mm2. Maka perhitungan dapat dilakukan sebagai berikut : -Fib = a m fv -Faktor bentuk gigi : 1 = 0,289 2 =0,408 + (0,421-0,408) t 2/8) = 0,4113 * Kecepatan keliling : V=60 . 1000. . n dt t =600006000 . 45 . 14 , 3 = 12,15 m/s * Gaya tangensial : Ft=Vp . 102 = 13 , 1425 , 102 =209,87 N 3,14 x 42 x 5600 60000 PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II6 * Faktor Dinamis : fv=v + 66 =13 , 14 66+ =0,298 * Beban lentur yang diizinkan persatuan lebar f1b1=a1 . m . 1 . fv =30 x 3 x 0,289 x 0,324 =8,43 N/mm f1b2=a2 . 2 . fv =11 x 3 x 0, 4113 x 0,324 =10,692 N/mm * Beban permukaan yang diizinkan persatuan lebar F1H=fv Kh dt12 122Z ZZ+

=0,324 x 42x=10,15 N/mm Harga minimum F1 min = 5,518 kg/mm = F1H * Lebar sisi : b=Ft / F1min =518 , 55 , 180 =20,8 mm * b/m = 20,68 / 3=6,9~ 7 ~ sesuai 6 . 6 + v 2 x 25. 14 + 53 209,876 10,15 PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II7 PerhitunganEfisienRodaGigi Perhitunganefisiensi roda gigi diambil berdasarkan data jumlah roda gigimasing-masingyangtelahdihitungpadasubbab4.3.efisiensirodagigi yangakandihitungadalahefisiensimasing-masingtransmisi,efisiensimekanis serta efisiensi total. Jumlah gigi pada setiap roda gigi : Z1=14Z6=40Z11=15 Z2=53Z7 =33Z12=52 Z3=22Z8=33Z13=22 Z4=45Z9=17 Z5=26Z10=34 a.Efisiensi transmisi I ((

+++ =8 78 72 12 1. . 711Z ZZ ZZ ZZ Zq= ((

+++33 . 3333 3352 . 1552 15711= 0,9791=97,91 % b.Efisiensi transmisi II ((

+++ =6 56 52 12 1. . 711Z ZZ ZZ ZZ ZIIq=59 , 97 9759 , 040 . 2640 2652 . 1552 15711 = =((

+++ % c.Efisiensi transmisi III ((

+++ =4 34 32 12 1. . 711Z ZZ ZZ ZZ ZIIIq=81 , 97 9781 . 045 . 2245 2252 . 1552 15711 = =((

+++ % 14 + 53 14 x 53 14 + 53 14 x 53 14 + 53 14 x 53 PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMBIsmail Muchsin, ST.M.ScELEMEN MESIN II8 d.Efisiensi transmisi V ((

+++ =13 1213 122 12 1. . 711Z ZZ ZZ ZZ ZVq=92 , 97 9792 , 031 . 3631 3652 . 1552 15711 = =((

+++ % e.Efisiensi transmisi mundur ((

+++++=11 1011 1010 910 92 12 1. . . 711Z ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZRq=87 . 96 9687 , 063 . 3463 3434 . 1734 1752 . 1552 15711 = =((

+++++ % f.Efisiensi Mekanis maks=I . II . III . V . R . bantalanbantalan = 0,99 =0,9791 . 0,9759 . 0,9781 . 0,9792 . 0,9687 . 0,99 =0,8776 =87,76 % g.Efisiensi total : Kerugian daya,P9 Daya maksimum mesin, Pmaks= 103 kW P9=Pmaks (1-maks) =103 (1-87,76 %) =93,96 kW Jadi efisiensi total, q total : % 100 .((

maksmaksPPg P = % 76 , 87 % 100 .164 , 5812 , 7 164 , 58=((

14 + 53 14 x 53 14 + 53 14 x 53 10393,96 103