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.


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


3/38

/arak (umbu Poros pada


4/38

+ ai + !6)1.100.+

Z+

=

+ .1mi

+

*

+3.!6)11

* 23

:imensi


5/38

:iameter 8aki )Df

1 zmDf1 = + + zmDf + +* 3 +3 9 +

* 63 mm

* 3 23 9 +

* 1+3 mm



6/38

+ ai 3 +3,)1.100.+

Z+

=

+ .1mi

3

*

+3.+3,)11

* 3

:imensi


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



8/38

+ ai 2 1.100.+

Z+

=+

.1mi

2

*

+

3.11

* 33

:imensi


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


10/38



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


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


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 '


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


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) * ,


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


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+


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 +:


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 '


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 .


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


Fib * Ma m 7

Faktor bentuk gigi

;1 * +3

;

+ * 23

1 * 0)333

+ * 0)36


22/38


60.10 00 6300 > 6*

++.2

* ++.2 smD * 6+.6NFaktor :inamis 'F * ,.1+

,.,

,.,

* +.2,., * 0.,3,


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


F1H * 7 8& dt1 +Z+

+ ZZ+1* 0.,3, > 0.0 > 6 >

* 3.! NDmm

23 > ++

23+3


23/38


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


60.10 00 6300 > 0*

+.6

* +.6 sm D * 2!1.+NFaktor :inamis '

F * ,.1+

,.,

,.,

* +2,.,,., * 0.,0+


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



24/38

F1H * 7 8& dt 1 +Z+

+ ZZ+1* 0.,0+ > 0.0 > 0 > 3 > +

+330

* 3.2 NDmm


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


25/38

Faktor :inamis '

F * ,.1+

,.,

,

* +.,,., * 0.2!+


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


F1H * 7 8& dt 1 +Z+

+ ZZ+1* 0.2!+ > 0.0 > 10+ > 33 > +

+3333

* 3. NDmm


Fib * Ma m 7

Faktor bentuk gigi

x 13!3.0


26/38

;1 * 3 1 * 3!3.0

+ , * 0.3!,6

;+ * +! + * 32 x1 * 0.3,+


27/38


60.1000 6300 > 11 > 3.12

*

60000

Ft *

*

120 >

10+

3!.,

Faktor :inamis '

F * ,.1+

,.,

,.,

* ++1.6,., * 0.20


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


F1H * 7 8& dt 1 +Z+

+ ZZ+1* 0.2 > 0.0 > 11 > +! > +

++!3

* 3.63 NDmm


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 !


29/38

* 1 1

?

??

+ ,116+,1 > 16

+ 3333

?

?

* )5


30/38

O7isiensi $ransmisi BB

1 ?+ ZZ + + Z Z 6,

1 1 ?(( = ? +

ZZ+1 ..?? ZZ 6, ?

1 ?+ ,116 + 3 3 0* 1 ?

?+


31/38

,1 > 16 ?

? 3 > 30 ?* !)65

O7isiensi $ransmisi BBB

1 ?+ ZZ + + Z Z 23

1

1 ?


32/38

((( = ? + ZZ

+1

..?

? ZZ 23 ?1 ?+ ,116 + 23 +

* 1 ? ?+


33/38

,1 > 16 ?

? 23 > +3 ?* )!5

O7isiensi $ransmisi I

1 ?+ ZZ +

1 1 + ZZ 131+ ?V = ? +

ZZ+1

..?

? ZZ 131+ ?


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


35/38

O7isiensi #ekanis '

ma> = )V(((((( nnnnnnn

.....Bantalan


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


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


38/38

$abel $egangan "entur yang diiEinkan

$abel Faktor tegangan kontak

perancangan roda gigi transmisi

Documents