KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kita panjatkan kepada Allah SWT. Salawat dan salam kita kirimkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad Sallallahu-alaihiwasallam, karena atas hidayah-Nyalah paper ini dapat diselesaikan. Paper ini penulis sampaikan kepada pembina mata kuliah Elemen Mesin II Bapak Akhyar sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah tersebut. Tidak lupa Penulis ucapkan terima kasih kepada Bapak yang telah berjasa mencurahkan ilmu kepada penulis.

Penulis memohon kepada Bapak dosen khususnya, umumnya para pembaca apabila menemukan kesalahan atau kekurangan dalam karya tulis ini, baik dari segi bahasanya maupun isinya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun kepada semua pembaca demi lebih baiknya karya-karya tulis yang akan datang.

Banda Aceh, 20 November 2013

Penulis

Bab IPendahuluan

A. Latar Belakang

Roda gigi adalah salah satu jenis elemen transmisi yang penting untuk suatu perpindahan gerak (terutama putaran), daya, atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara penggerak dengan yang di gerakkan.

Belt/ Tramisi Sabuk adalah suatu elemen fleksibel yang dapat di gunakan dengan mudah mentranmisi torsi dan gerakan berputar dari suatu komponen ke komponen lainnya, dimana belt tersebut dililitkan pada puli yang melekat pada poros yang akan berputar.

Belt digunakan jarak antara proses dengan motor penggerak yang relatif jauh, sehingga jika menggunakan sistem roda gigi cukup menjadi masalah baik dalam pembuatan maupun dalam biaya, sebab biaya pembuatan roda gigi relatif mahal jika dibandingkan dengan biaya pembuatan puli. Namun apabila kontruksi yang direncanakan dalam daya yang besar, pemakaian roda gigi lebih efisien di banding dengan pemakaian puli.

B. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan paper ini Mahasiswa diharapkan mampu memahami tentang roda gigi dan sabuk, jenis jenisnya, aplikasinya dalam sebuah konstruksi, dan serta kekurangan dan kelebihan roda gigi dan sabuk tersebut di dalam sebuah konstruksi.

C. Perolehan Data

Penyusun memperoleh dan menyusun data tentang materi roda gigi dengan berbagai fasilitas yang menunjang dan dapat di jadikan referensi tentang materi, antara lain buku dan internet.

Bab IIPembahasan

Roda gigi adalah salah satu jenis elemen transmisi yang penting untuk suatu pemindahan gerak (terutama putaran). Daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara penggerak dengan yang di gerakkan. Suatu konstruksi hubungan roda gigi digunakan pula suatu sistim pengatur pada pemindahan putaran atau untuk merubah gerak lurus menjadi gerak berputar atau sebaliknya.

Sabuk atau tali di gunakan untuk mentransmisikan tenaga dari satu poros ke poros lain melalui puli dengan kecepatan putaran yang sama atau berbeda. Besar tenaga yang di transmisikan tergantung dari faktor kecepatan pada sabuk, kekencangan sabuk pada puli, hubungan antara sabuk dan puli kecil, serta kondisi pemakaian sabuk. Perlu diperhatikan Poros harus sejajar, Puli tidak harus saling berdekatan dan tidak terlalu jauh, Kekencangan sabuk harus pas, untuk sabuk datar, jarak maksimum antara poros tidak boleh melebihi dari 10 meter dan minimum tidak boleh kurang dari 3-5 kali diameter puli terbesar.

Roda gigi dan sabuk mempunyai berbagai jenis dan tergantung dimana akan digunakannya. Disini penulis akan membahas roda gigi lurus, roda gigi cacing, roda gigi miring, roda gigi kerucut, dan jenis sabuk.

1. Roda Gigi Lurus

Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel. Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini paling mudah dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial.

Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :

1. Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm3. Kecepatan keliling < 200 m/s4. Rasio kecepatan yang digunakan

a. Untuk 1 tingkat ( i ) < 8b. Untuk 2 tingkat ( i ) < 45c. Untuk 3 tingkat ( i ) < 200

( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan yang digerakkan5. Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung disain dan ukuran.

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 menentukanketepatan 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.Roda gigi lurus mempunyai berbagai jenis yakni :

A. Roda Gigi Lurus Eksternal (Spur Gear)

Roda gigi lurus (external gearing) ditunjukkan seperti pada gambar di samping. Pasangan roda gigi lurus ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan.

B. Roda Gigi Episiklik (Planetary Gear)

Rodagigi dalam dipakai jika diinginkan alat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar.Roda gigi episiklik adalah roda gigi yang gigi-giginya terletak di bagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi di luar silindernya. Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran.

C. Roda Gigi Lurus Rack and Pinion

Rodagigi Rack dan Pinion berupa pasangan antara batang gigi dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk merubah gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya.Pasangan roda gigi pinion terdiri dari roda gigi, yang disebut pinion, dan batang bergerigi yang disebut sebagai rack. Perpaduan rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda; torsi ditransmisikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika pinion berputar, rack akan bergerak lurus. Mekanisme ini digunakan pada beberapa jenis kendaraan untuk mengubah rotasi dari setir kendaraan menjadi pergerakan ke kanan dan ke kiri dari rack sehingga roda berubah arah.

D. Roda gigi Permukaan

Roda gigi lurus permukaan memiliki dua sumbu saling berpotongan dengan sudut sebesar 90°.

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.

Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan 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.

Ciri-ciri roda gigi miring adalah :

1. Arah gigi membentuk sudut terhadap sumbu poros.2. Distribusi beban sepanjang garis kontak tidak uniform.3. Kemampuan pembebanan lebih besar dari pada rodagigi lurus.4. Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan bantalan aksial dan rodagigi yang kokoh.

Jenis roda gigimiring adalah sebagai berikut :

A. Roda Gigi Heliks Ganda

Roda gigi heliks ganda (double helical gear) atau roda gigi herringbone muncul karena masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks tunggal. Double helical gear memuliki dua pasang gigi yang berbentuk V sehingga seolah-olah ada dua roda gigi heliks yang disatukan. Hal ini akan menyebabkan dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda lebih sulit untuk dibuat karena kerumitan bentuknya.

B. Roda Gigi Miring Ganda

Roda gigi miring ganda ( Double Helical Gear ) mempunyai bentuk silindris. Mempunyai dua sisi gerigi, sisi kanan dan lainnya sisi kiri. Roda gigi ini beroperasi sendiri secara bersamaan dengan gigi yang dirancang dengan sesuai.

C. Roda Gigi Miring Bersilang

3. Roda Gigi Kerucut

Roda Gigi Kerucut sering disebut juga Roda Gigi Payung atau Bevel Gear. Penggunaannya secara umum untuk pengtransmisian putaran dan beban dengan posisi sumbu menyudut berpotongan dimana kebanyakan bersudut 90 derajat. Khusus jenis Roda gigi payung hypoid, posisi sumbunya bersilangan. Pada pemasangan Roda gigi payung umumnya salah satu dipasang dengan konstruksi tumpuan melayang, terutama pada Roda gigi penggerak. Dari bentuk serta arah alur giginya, terdapat beberapa jenis Roda gigi payung, diantaranya :

A. Roda Gigi Kerucut Lurus

Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibanding jenis roda gigi kerucut lainnya. Pembuatannya relatif mudah dan penggunaannya untuk konstruksi umum yang sederhana sampai sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran. Berdasarkan pembuatan bentuk gigi.

- Roda gigi kerucut gigi lurus menyudut. Bentuk gigi pada penampang potong, menyudut ke titik pusat kerucutnya.

- Roda gigi kerucut gigi lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu kerucutnya.

B. Roda Gigi Kerucut Miring

Disebut juga Spiral bevel gear. Perbendaan antara Bentuk gigi lurus dengan bentuk gigi miring pada Roda Gigi Kerucut 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 kerucut gigi lurus pada ukuran geometris yang sama.

C. Roda Gigi Kerucut 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 kerucut zerol ini kurang lebih sama seperti roda gigi kerucut gigi miring (Spiral), hanya pembuatannya lebih sulit dan bekerja lebih tenang serta tahan lama.

D. Roda Gigi Kerucut Hypoid

Jenis roda gigi kerucut ini lebih populer digunakan 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 penggunaannya dapat saling bervariasi antara Batang Cacing dengan Roda Cacingnya.

Pada Roda gigi cacing silindris, bentuk luar batang cacing maupun Roda Cacing berupa silinder sedang pada jenis glogoid, baik batang maupun Roda Cacingnya saling mengikuti bentuk pasangannya.

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 umumnya dibuat serupa.

Bahan untuk Roda gigi cacing dengan batang cacing, disyaratkan yang 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 . Dengan 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.