Kalkulasi Roda Gigi Bab 23

  • View
    226

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kalkulasi roda gigi

Text of Kalkulasi Roda Gigi Bab 23

PERHITUNGAN RODA GIGI

PERHITUNGAN RODA GIGI(SPUR AND HELICAL GEARING)1. PRINSIP PERHITUNGAN

1.1 DATA

Yang dimaksud dengan data pada diagram diatas adalah seluruh persyaratan yang harus dipersiapkan sebelum melakukan perhitungan roda gigi. Dengan demikian, roda gigi tersebut digunakan untuk apa, general design, jumlah yang dibutuhkan dan pembuatan juga merupakan data-data yang dimaksud dalam diagram. Selain hal tersebut data operasi merupakan hal pokok dalam perhitungan roda gigi.Data pemakaian merupakan data yang digunakan untuk istimasi beban sesuai dengan kondisi operasi. Beban yang dimaksud dikelompokkan menjadi tiga bagian sesuai dengan shock yang terjadi. Tabel berikut menunjukkan pengelompokkan beban yang dimaksud.Tabel 1 (ref. G Niemann Tabel 20/7)

NoType ShockPemakaianShock level

1No shockGenerator, belt conveyors, screw conveyors, plate conveyors, small lifts, electric hoists, feed mechanism drives in machine tools, ventilating fans, turbo-blower, centrifugal compressors, agitators, and mixers for material of uniform densityI

2Moderate shockMain drive for machine tools, heavy lifts, rotary drives of cranes, mine ventilators, agitator and mixer for material of non-uniform density, multi-cylinder pump, feed pumpsII

3Severe shockPunching, shearing, dough mills, rolling mill and iron and steel works machinery, power ahowels, heavycentrifuges, heavy feed pumps, rotary drilling rigs, briquetting presses, pug millsIII

Berdasarkan kondisi operasi tersebut, perlu adanya koreksi terhadap daya atau torsi dengan memasukkan shock factor . Data shock factor dapat dilihat pada referensi G Niemann tabel 22/18 dan gambar 23/27.Data operasi meliputi : Daya pada pinion N1 (Hp), Torsi pada pinion M1 (kgm), Intensitas beban B (kg/mm2), Putaran n (rpm), Kecepatan v (m/sec).

1.2 MATERIAL

Material yang umum digunakan untuk roda gigi ditunjukkan pada tabel 22/25 G. Niemann. Dari tabel tersebut kita dapat menghitung intensitas beban yang diijinkan. Intensitas beban yang diijinkan terdiri dari harga batas kekuatan permukaan dan tegangan pada kaki gigi. Kekuatan permukaan dihitung dengan persamaan :

dimana :

adalah endurance strenggth (kg/mm2) (tabel 22/25 G Niemann untuk perhitungan safety factor SG and figure 22/41 untuk menyatakan umum Lh)

adalah faktor koreksi pasangan material

untuk material pada tabel 22/25 berpasangan dengan baja

apabila material tersebut berpasangan dengan besi tuang

apabila berpasangan dengan material yang memiliki modulus elastisitas EG.

adalah faktor koreksi terhadap kekerasan permukaan material

bilamana kekerasan permu-kaan berbeda dengan pada tabel 22/25 dan masih dibawah 650; selain itu

adalah faktor koreksi pelumas, merupakan fungsi viskositas V pada temperatur operasi. (cSt)6.32137

0.70.750.8

(cSt)68100145

0.91.01.1

(cSt)200265300

1.21.31.35

adalah faktor koreksi terhadap kecepatan keliling v (m/sec)

adalah rolling circle diameter (m)

Kekuatan permukaan yang diijinkan dihitung berdasarkan tabel 22/11 G. Niemann, yakni :

For

For

With substitution of

Tegangan pada kaki gigi yang diijinkan dihitung berdasarkan tabel 22/25 , tabel 22/27 dan gambar 22/42 G. Niemann. Selanjutnya diperoleh

Dari tabel 22/25, untuk perhitungan safety factor

Dari gambar 22/42, untuk menentukan umur

Dari tabel 22/25, untuk perhitungan safety pada sudden failure

Untuk idler gears (reversed loading)

Bilamana the tooth fillet radius of curvature , dari gambar 22/22

1.3 DIMENSI

Yang dimaksud dimensi diantaranya adalah :a. Jarak sumbu

adalah pitch circle diameters (mm)

adalah rolling circle diameters (mm)

b. Face width

c. Pinion diameter

2. CONTOH PERHITUNGAN

Perhitungan transmisi roda gigi sepeda motor dengan 4 (empat) tingkat kecepatan. Data-data yang diperoleh adalah : Daya maksimum 10.35 Hp pada putaran 7000 rpm

Torsi maksimum 1.10 kgm pada putaran 6500 rpm

Reduksi gigi 1 i1 = 3.250

Reduksi gigi 2 i2 = 1.812

Reduksi gigi 3 i3 = 1.200 Reduksi gigi 4 i4 = 1.045

Data-data lain diperoleh dari pengukuran dan ditentukan sesuai standart yang ada, yaitu :

Jarak sumbu poros = 65 mm

Jumlah gigi

Reduksi gigi 1

Reduksi gigi 2

Reduksi gigi 3

Reduksi gigi 4

Sudut kontak

Lebar gigi

PERHITUNGANA. TRANSMISI 1Transmisi 1 digunakan untuk menjalankan kendaraan dari keadaan diam, dengan demikian dibutuhkan torsi yang besar, bukan kecepatan yang tinggi. Jadi data yang digunakan bukan daya maksimum tetapi torsi maksimum.

Berdasarkan hal tersebut, kita dapatkan data operasi adalah :

Dari data ini kita dapatkan :

Material yang digunakan dari tabel 22/25:FactorsRoda gigi 1Roda gigi 2

MaterialSt 70.11St 70.11

BHN (Hb)220220

(kg/mm2)0.700.70

(kg/mm2)2424

(kg/mm2)8080

Berdasarkan material yang digunakan kita hitung kekuatan permukaan yang diijinkan, yaitu :

Factors koreksiRoda gigi 1Roda gigi 2Keterangan

11Material tabel 22/25 berpasang-an dengan baja

1.121.12

1.081.08

0.890.89Dari tabel 22/28

Diambil

Dari tabel 22/26

Berdasarkan kondisi operasi sepeda motor, beban berfluktuasi, maka dari tabel 22/18 . Sedangkan dari tabel 22/13 kita dapatkan untuk long life gearing dan untuk umur roda gigi terbatas. Pada kasus ini kita ambil , selanjutnya kita dapatkan :

Selanjutnya

Tegangan ijin pada kaki gigi adalah

Perhitungan dimensi gigi (yang merupakan pengecekan terhadap harga berdasarkan hubungan geometris dengan berdasarkan kekuatan material)

Kita dapatkan

Harga db1 ini harus lebih kecil dari harga db1 sebelumnya.Perhitungan intensitas beban efektif

Factor loading effectsHargaKeterangan

Beban kejut

1.5Telah diuraikan di atas

Beban dinamis

1.28Lihat perhitungan faktor beban dinamis dibawah

Distribusi beban

0.76Dari persamaan 22/21

Dari tabel 22/19 diperoleh

untuk material St/St

Sudut beban

1.0Dari gambar 22/38 untuk

Hasil yang diperoleh harus memenuhi

Perhitungan faktor beban dinamis

Dari gambar 22/37

kg/mm

Dari tabel 22/12 untuk diperoleh pelumasan jenis splash lubrication dengan , dan

Base pitch error

mm

diambil 2.5 mm

Tooth-directional error

Effective tooth-directional error

Faktor kesalahan terbesar

Selanjutnya dari gambar 22/37 diperoleh

Overlap ratio

Selanjutnya diperoleh

PERHITUNGAN UNTUK PENGECEKAN HASIL YANG DIPEROLEH

Pengecekan terhadap perbandingan kontakBerdasarkan gambar 22/39 dan tabel 22/21

mm

Berdasarkan referensi G.Niemann

Radial clearance

Pada kasus ini kita ambil

Selanjutnya kita dapatkan

Berdasarkan referensi G.Niemann

Radial clearance

Pada kasus ini kita ambil

Selanjutnya kita dapatkan

Dari tabel 22/21 untuk diperoleh

Jadi

Dari tabel 22/22 diperoleh

Harga harus memenuhi kondisi

Pengecekan terhadap tegangan kaki gigiBerdasarkan tabel 22/22 dan gambar 22/40Roda gigi 1 sebagai penggerak, diperoleh :

Dari gambar 22/40 dengan mengambil harga , kita dapatkan :

maka

maka

Selanjutnya diperoleh :

Tegangan yang terjadi pada kaki gigi adalah :

Roda gigi 1

Roda gigi 2

Harus memenuhi kondisi

Pengecekan terhadap tekanan permukaanDari persamaan 22/72 dan tabel 22/23 dan tabel 22/24 didapat :

Dari tabel 22/22 dengan roda gigi 1 sebagai penggerak diperoleh :

Syarat

Selanjutnya didapatkan :

Tekanan permukaan roda gigi 1

Tekanan permukaan roda gigi 2

Pengecekan terhadap faktor keamananFaktor keamanan terhadap kepatahan gigi

Bila harga roda gigi memiliki umur terbatas. Umur roda gigi dihitung dengan persamaan

(jam)

Faktor keamanan terhadap pitting

Bila harga roda gigi memiliki umur terbatas. Umur roda gigi dihitung dengan persamaan

(jam)

Bila harga roda gigi memiliki umur tak terbatas.

Catatan :

1. Tolong koreksi angka-angka perhitungannya, mungkin ada yang salah.

START

DATA

TENTUKAN MATERIAL

TENTUKAN DIMENSI

PERHITUNGAN

PERHITUNGAN

DIPEROLEH DIMENSI

DIPEROLEH MATERIAL

_1222613225.unknown

_1222700751.unknown

_1222736592.unknown

_1222769428.unknown

_1222776748.unknown

_1222780319.unknown

_1222781063.unknown

_1222782869.unknown

_1222783228.unknown

_1222783420.unknown

_1222783439.unknown

_1222783567.unknown

_1222783307.unknown

_1222782967.unknown

_1222783113.unknown

_1222782517.unknown

_1222782801.unknown

_1222781304.unknown

_1222780772.unknown

_1222780896.unknown

_1222780616.unknown

_1222777685.unknown

_1222779819.unknown

_1222779996.unknown

_1222777985.unknown

_1222776860.unknown

_1222777008.unknown

_1222776773.unknown

_1222773144.unknown

_1222776644.unknown

_1222776667.unknown

_1222776583.unknown

_1222769920.unknown

_1222772885.unknown

_1222769633.unknown

_1222749472.unknown

_1222763461.unknown

_1222769373.unknown

_1222769400.unknow