Download - Perancangan Roda Gigi Transmisi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
1/38
Perhitungan Roda Gigi Transmisi
3.1 Menentukan Ukuran Roda Gigi
Untuk merancang roda gigi yang mampu mentransmisikan daya maksimum
sebesar 103 kW pada putaran 6300 rpm. Pada mobil Honda New Ciic 1.!" #$
dan direncanakan menggunakan roda gigi miring.
Hal%&al yang direncanakan antara lain '
% (udut miring ) a * +,-
% (udut tekanan ) * +0-
% /arak sumbu poros ) a * 100 mm
% Perbandingan transmisi seperti pada brosur) i
i 1 * 3)12+
i + * 1)!6
i 3 * 1)+3,
i 2 * 1 tertera 0)2! karena ter4adi ke&ilangan daya 0.5
i , * 0)+
i r * 3)30
i 7g * 2)+2
% #odul m * 3
8arena dasar dalam perencanaan roda gigi yaitu perbandingan kecepatan atau
perbandingan transmisi i yaitu perbandingan diameter lingkungan 4arak roda gigi
atau 4umla& gigi satu dengan 4umla& gigi yang kedua.
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
2/38
3.1.1 Perhitungan Transmisi
9 :iameter 4arak bagi lingkaran sementara) d9
Perhitungan transmisi 1
/umla& roda gigi ; '
Z =1 +a * .1 100.+ * 16
mi1
Z+
= +.1
mi1
*
+3.12+)31
* ,1
:imensi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
3/38
/arak (umbu Poros pada
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
4/38
+ ai + !6)1.100.+
Z+
=
+ .1mi
+
*
+3.!6)11
* 23
:imensi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
5/38
:iameter 8aki )Df
1 zmDf1 = + + zmDf + +* 3 +3 9 +
* 63 mm
* 3 23 9 +
* 1+3 mm
/arak (umbu Poros pada
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
6/38
+ ai 3 +3,)1.100.+
Z+
=
+ .1mi
3
*
+3.+3,)11
* 3
:imensi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
7/38
* 3 > 3 * 111 mm
:iameter 8epala ) Dk
1 zmDk1 += + + = zmDk + +* 3 30 ? +
* 6 mm
* 3 3 ? +
*11 mm
:iameter 8aki ) Df
1 zmDf1 =
++
zmDf+
+* 3 30 9 +
* !2 mm
* 3 3 9 +
* 10, mm
/arak (umbu Poros pada
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
8/38
+ ai 2 1.100.+
Z+
=+
.1mi
2
*
+
3.11
* 33
:imensi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
9/38
Perhitungan transmisi 5
/umla& roda gigi ; '
+ a 100.+
Z1
=+
.1
mi,
*
+3.+
.01
*
3
+ ai , +)0.100.+
Z+
=+
.1
mi,
*
+3.+
)01
*
+
!
:imensi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
10/38
/arak (umbu Poros pada
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
11/38
1 16 ,1 2! 1,3 ,2 1, 2+ 12 101
+ +3 23 6 1+ , 13, 63 1+3
3 30 3 0 111 6 11 !2 10, 101
3.2 Perancangan roda gigi mundur
Hasil pengukuran dan pengamatan spesi7ikasi mesin adala& sebagai berikut
9 Putaran motor n * 6300
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
12/38
(edangkan diameter re7erensi roda gigi yang digerakan pada poros + ditentukan
dengan '
db+ * 1 > db+ mm
:imana rasio ???
b
db1
???besarnya tergantung dari 4enis tumpuan $abel ++D1)
karena poros ditumpu ole& dua bantalan (traddle mounting maka ???
b
db
1???
+.1
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
13/38
:itentukan nilai dari ?
?
b
db1?
?
* 0., zidBmerupakan
intensitas
diiEinkan
$abel ++D11 tergantung pemili&an 7aktor keamanan ter&adap pitting. /ika (g )m
D
...3,.0
Bo
=Gs
+
iK
iSC
1.
= * Faktor keamanan ter&adap pitig dipili& 0)!
8 * 8ekuata permukaan gigi yang tergantung pada pemili&an ba&an +2
8g7Dmm+
Aa&an kedua roda gigi dipili& dari Aa4a (t.0 11 $abel ++D+, dengan data
sebagai berikut '
* +2 8g7Dmm+
Gdapun alasan pemili&an ba&an adala& sebagai berikut '
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
14/38
a. Aa&an tidak memiliki kekerasan yang terlalu tinggi se&ingga akan
memuda&kan dalam proses mac&ining.
b. Produk yang di&asilkan ta&an aus.
c. Aa&an memiliki kekuatan yang baik se&ingga ta&an lama sesuai
dengan umur yang dike&endaki.
8ekuatan permukaan gigi ditentukan ole& '
K. : * G x Y H x Y S x Y V x K O 8g7Dmm+
:imana '
sama dengan kekerasan permukaan $abel ++D+,
sedangkan iskositas sendiri 7ungsi dari kecepatan tangensial $abel ++D+!.,
0I adala& 7ungsi dari kecepatan tangensial .
? ?? ?
YV .0 += ? 6.0+ ? .0 += ?6.0 + ?
? ? !
? ? 1 +
V ??10
??
? ?? ? ?
? ? ?
* 1.066
(e&ingga
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
15/38
8: * Y 2 G
* 1 . 1 . 0.!, . 1.066 . 0)+kgf/mm2
* !"52 kgf/mm2
D...3,.0
Bo = G K* 2.++ > 0.6+ > 0.3,
+2.+ 1 > 0.! > 1.,
* 0* 0.126+ 8g7Dmm+
8arena ( 2) se&ingga diameter= J 1 maka dipili& A ;ul * A o * 0)1,+1 8g7Dmm
re7erensi roda gigi 1 adala& '
db 113 3 .Ndb 11 mm 1 ..BNb
x
db 1db1 * 2) * ,
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
16/38
Harga kecepatan tangensial yang semula dimisalkan dapat diperiksa &arganya '
.. xxnD 6300.212.3 10.60 3 == 60000 = 3)+2 mDs
:iameter re7erensi roda gigi yang kedua '
db+ * i r > db1 * 3)30 > 2) * +2) mm
db3 * i 7g > db1 * 2)+2 > 2) * 3++)03 mm
3.2.2. Diameter #arak $agi
:ianggap tidak ada 7aktor korigasi K1 * K+ * 0 se&ingga diameter 4arak bagi d
sama dengan diameter re7erensinya.
d! " db 1 " #$%&& mm
d! " db2 * +2) mm
d! " db'* 3++)03 mm
3.2.3. %um&ah Gigi
Jumlah gigi roda gigi 1 dipilih Z =1 +a = .1 100.+ = 16
/umla& gigi roda gigi + dipili& ; mi1
+ * ir > ; 1
* 3.30 > 16 * ,3
* 2.+2 > 16 * 6!) * 6
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
17/38
3.24. Modu&
#odul ditentukan dengan L
#1*do1DE1*do+DE+* 1 * 2)6,
#odul penampang normal '
n = mm o= 6,.2cos
3.2.5. 'e$ar Gigi
"ebar gigi ditentukan dengan persamaan '
W * b > db 1
* 0., > 2.
* 3.+ mm
3.2.". Tinggi (e)a&a dan Tinggi (aki Gigi
Aerdasarkan (tandar :BN !6 $abel +1D,
HkDm * 1 dan &7Dm * 1)1 @ 1)3
$inggi kepala sama dengan modul '
$inggi kepala pasangan roda gigi dipili& sama '
&k 1 * & k+
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
18/38
$inggi kaki dipili& sebesar 1)+, m
H71* 1)+, > 2)6, * 6.+06 mm
$inggi kaki pasangan roda gigi adala& '
& 71 * & 7+ * & 7 * 6.+06 mm
3.2.*. Diameter 'engkungan (e)a&a
Untuk roda gigi 1
:k 1. do1? +& 71* 2.? .3 * !.6 mm
Untuk roda gigi +
:k+*do +? +& k+ * +2. ? .3 * +,.+ mm
Untuk roda gigi 3
:k3*do3? +&k3 * 3++.03 ? .3 * 331.6 mm
3.2.+. Diameter 'ingkaran (aki
Untuk roda gigi 1
Untuk roda gigi +
:7+* do +@ +& 7+* +2. @ )3 * +3,.6 mm
Untuk roda gigi +:
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
19/38
3.2.,. %arak Pusat
/arak pusat ditentukan dengan '
a . * 0), db1 ? db+
* 0), 2. ?+2.
* 161.2 mm
3.2.1. %arak -agi
/arak bagi ditentukan dengan '
= mt.
0
* 3.12 > 2.6,
* 1,.6
3.3 (ekuatan Gigi
Untuk memper&itungkan kekuatan gigi digunakan dua metode yang paling dasar
pada per&itungan dan diutamakan pada kekuatan ter&adap lenturan dan tekanan
permukaan gigi. 8edua metode ini merupakan metode perencanaan menurut
standart. Untuk itu melakukan perencanaan roda gigi perlu diketa&ui &al% &al
sebagai berikut '
% Aa&an pinyon (2,C dengan '
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
20/38
a. 8ekuatan tarik) 1b * ,! NDmm+
b. 8ekuatan permukaan sisi gigi ) Hb1 * 1!
% $egangan lentur yang diiEinkan)sa1 * 30 NDmm+
#isalkan 7aktor tegangan kontak diambil antara ba4a dengan kekerasan +00Hb
dengan besi cor maka 8& * 0)0 NDmm+ .
#aka per&itungan dapat dilakukan sebagai berikut '
Transmisi kece)atan 1'
Fib * Ma m 7
Faktor bentuk gigi
; 112
;+ * ,1
+ *
20!.0 +10
*0.20
8ec 8eliling ' =aya $angensial '1
60.10 00 6300 > 2!*
1,.!+
* 1,.!+ smD *0+.6,NFaktor :inamis '
F * 6 6 +
6
* +!+.1,6 * 0.+2
Aeban "entur yang diiEinkan '
F1b1
* ma ...11 f * 30 > 3 > 0.+6 > 0.+2
* 6.!1 NDmm
F1b * +a .
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
21/38
..+1 fYm* 30 > 3 > 0.20 > 0.+2
* 10.0 NDmm
Aeban permukaan yang diiEinkan persatuan lebar
F1H * 7 8& dt 1 +Z+
+ ZZ+1* 0.+2 > 0.0 > 2! > ,1 > +
+,116
* 1.,! NDmm
Transmisi kece)atan 2'
Fib * Ma m 7
Faktor bentuk gigi
;1 * +3
;
+ * 23
1 * 0)333
+ * 0)36
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
22/38
8ec 8eliling ' =aya $angensial '1
60.10 00 6300 > 6*
++.2
* ++.2 smD * 6+.6NFaktor :inamis 'F * ,.1+
,.,
,.,
* +.2,., * 0.,3,
Aeban "entur yang diiEinkan '
F1b 1 * ma ...11 f
* 30 > 3 > 0.333 > 0.,3,
* 16.03 NDmm
F1b
*+
a ...+1 fYm
* 30 > 3 > 0.36 > 0.,3,
* 1.06 NDmm
Aeban permukaan yang diiEinkan persatuan lebar
F1H * 7 8& dt1 +Z+
+ ZZ+1* 0.,3, > 0.0 > 6 >
* 3.! NDmm
23 > ++
23+3
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
23/38
Transmisi kece)atan 3'
Fib * Ma m 7
Faktor bentuk gigi
;1 * 30 1 * 0)3,!
; x 3 31.03!3.0+ * 3
+ *31.0 +
2
*0.3!0
8ec 8eliling ' =aya $angensial '1
60.10 00 6300 > 0*
+.6
* +.6 sm D * 2!1.+NFaktor :inamis '
F * ,.1+
,.,
,.,
* +2,.,,., * 0.,0+
Aeban "entur yang diiEinkan '
F1b
*
1 ma ...11 f
* 30 > 3 > 0.3,! > 0.,0+ * 16.1 NDmm
F1b
*+
a ...+1 fYm
* 30 > 3 > 0.3!0 > 0.,0+ * 1.16 NDmm
Aeban permukaan yang diiEinkan persatuan lebar
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
24/38
F1H * 7 8& dt 1 +Z+
+ ZZ+1* 0.,0+ > 0.0 > 0 > 3 > +
+330
* 3.2 NDmm
Transmisi kece)atan 4'
Fib * Ma m 7
Faktor bentuk gigi
; 33 ,!.031.01 * 33
1 * 0)3,! ?2
* 0)36!
; 33 ,!.031.0+ * 33
+ * 0)3,! ?2
* 0)36!
8ec 8eliling '
I
*1
.. ndt60.1000
* 60000 6300 > 10, >
3.12
* 32.6+ smD
=aya $angensial '
Ft *
*
P > 10+ 120 >
10+
32.6+
*21+.2N
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
25/38
Faktor :inamis '
F * ,.1+
,.,
,
* +.,,., * 0.2!+
Aeban "entur yang diiEinkan '
F1b 1 * ma ...11 f * 30 > 3 > 0.36! > 0.2!+ * 1,.6 NDmm
F1b
*+
a ...+1 fYm
* 30 > 3 > 0.36! > 0.2!+ * 1,.6 NDmm
Aeban permukaan yang diiEinkan persatuan lebar
F1H * 7 8& dt 1 +Z+
+ ZZ+1* 0.2!+ > 0.0 > 10+ > 33 > +
+3333
* 3. NDmm
Transmisi kece)atan 5'
Fib * Ma m 7
Faktor bentuk gigi
x 13!3.0
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
26/38
;1 * 3 1 * 3!3.0
+ , * 0.3!,6
;+ * +! + * 32 x1 * 0.3,+
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
27/38
8ec 8eliling ' =aya $angensial '1
60.1000 6300 > 11 > 3.12
*
60000
Ft *
*
120 >
10+
3!.,
Faktor :inamis '
F * ,.1+
,.,
,.,
* ++1.6,., * 0.20
Aeban "entur yang diiEinkan '
F1b 1 * ma ...11 f * 30 > 3 > 0.3!,6 > 0.2 * 16.31 NDmm
F1b
*+
a ...+1 fYm
* 30 > 3 > 0.3,+ > 0.2 * 12.!! NDmm
Aeban permukaan yang diiEinkan persatuan lebar
F1H * 7 8& dt 1 +Z+
+ ZZ+1* 0.2 > 0.0 > 11 > +! > +
++!3
* 3.63 NDmm
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
28/38
$abel 3.+ $abel Hasil Per&itungan 8ekuatan =igiTransmisi Z 1 Z2 /t /0 /$ 1 /$2 /1
1 16 ,1 1,.!+ 0+.6, 0.+2 6.!1 10.0 1.,!
+ +3 23 ++.2 6+.6. 0.,3, 16.03 1.06 3.!
3 30 3 +.6 2!1.+ 0.,0+ 16.1 1.16 3.2
2 33 33 32.6+ 21+.2 0.2!+ 1,.6 1,.6 3.
, 3 +! 3!., 30.+3 0.20 16.31 12.!! 3.63
3.4 itungan fisiensi Roda gigi
Per&itungan e7isiensi roda gigi diambil berdasarkan data 4umla& roda gigi masing
9 masing yang tela& di&itung . O7isiensi roda gigi yang akan di&itung adala&
e7isiensi gigi setiap roda gigi
;1 * 16
;+ * ,1
;3 * +3
;2 * 23
;, * 30
;6 * 3
; * 33
;! * 33
; * 3
;10 * +!
;11 * 16
;1+ * ,3
;13 * 6
O7isiensi $ransmisi B
1 + ZZ + + Z Z !
1 1 ( = +
ZZ+1
..
ZZ !
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
29/38
* 1 1
?
??
+ ,116+,1 > 16
+ 3333
?
?
* )5
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
30/38
O7isiensi $ransmisi BB
1 ?+ ZZ + + Z Z 6,
1 1 ?(( = ? +
ZZ+1 ..?? ZZ 6, ?
1 ?+ ,116 + 3 3 0* 1 ?
?+
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
31/38
,1 > 16 ?
? 3 > 30 ?* !)65
O7isiensi $ransmisi BBB
1 ?+ ZZ + + Z Z 23
1
1 ?
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
32/38
((( = ? + ZZ
+1
..?
? ZZ 23 ?1 ?+ ,116 + 23 +
* 1 ? ?+
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
33/38
,1 > 16 ?
? 23 > +3 ?* )!5
O7isiensi $ransmisi I
1 ?+ ZZ +
1 1 + ZZ 131+ ?V = ? +
ZZ+1
..?
? ZZ 131+ ?
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
34/38
* 1 1
?
??
+ ,116+,1 > 16
+ 6,3
?
?
* !)3,5
O7isiensi $ransmisi #undur
? )1 = 1 ? 1 +ZZ + ++ ZZ10+ + ZZ 1110 ?
? ZZ+1 ZZ 10 ... ?? ZZ1110?
1 ?+ ,116 + +!3 + 16+!* 1 ?
,1 > 16 ?
?+! > 3 16 > +!
?* )025
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
35/38
O7isiensi #ekanis '
ma> = )V(((((( nnnnnnn
.....Bantalan
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
36/38
* 0. > 0.!6 > 0.! > 0.!3, > 0.02 > 0.
* !.6, 5
8erugian daya ) Pg
:aya maksimum mesin ) Pmaks * 120 Ps
Pg * Pma> 1% n ma>
* 120 1% !.6,5
* 12.2!6 kW
O7isiensi $otal
? ma> ** ? g
$otal * ?*
?ma>
? ? 1005
* ? ? ? 12 0* !.6,5
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
37/38
'am)iran
Faktor :inamis F
= 3 +
f = 6 + 8ecepatan $inggi * +0 @ ,0 mDs ,.,
f =,
.
,
1 +
+
/umla& gigi ;
10
0)+01 11
0)++6 1+0)+2, 13
0)+61 12
0)+6 1,
0)+! 16
0)+, 1
0)30+ 1!
0)30! 1
0)312 +0
0)3+0 +1
0)3+ +3
0
)
33
3
/umla& gigi
; +,
+ 30 32
3! 23 ,0
60 ,
100 1,0
300
Aatang
gigi
-
7/23/2019 Perancangan Roda Gigi Transmisi
38/38
$abel $egangan "entur yang diiEinkan
$abel Faktor tegangan kontak