BAB
1
LATAR
BELAKANG
Roda gigi pada umumnya
dimaksudkan adalah suatu benda dari logam atau non logam yang bulat dan pipih
pada pinggirnya bergerigi. Roda gigi sangat berguna untuk memindahkan gaya dari
suatu roda gigi ke gigi yang lain. Pada umumnya roda gigi dibuat dari bahan
logam untuk memindahkan beban yang berat, kalau gaya yang dipindahkan tidak
berat dapat digunakan roda gigi dari bahan non logam. Teknik pembuatan roda
gigi dapat dikerjakan dengan cara di cor, dikerjakan pada mesin frais, dan
hober. Transmisi yang berubah – ubah berangsur-angsur juga dapat diperoleh
menggunakan roda-roda gigi. Salah satu maksud tersebut adalah dipergunakan pada
perkakas pemindah kecepatan, dan merubah beban yang berat menjadi seringan
mungkin. Roda gigi dipergunakan pada kendaraan atau mesin yang memiliki gerakan
putar.
Penggunaan roda gigi
dapat digolongkan sesuai kedudukan yang diambil oleh poros yang satu terhadap
poros yang lain. Penggunaan roda gigi ada tiga golongan yaitu; Poros sejajar
satu sama lain. Roda gigi yang dipergunakan bentuk dasarnya adalah dua buah
silinder yang saling bersinggungan menurut sebuah garis lukis. Roda gigi yang
dipergunakan dapat sejajar dengan garis lukis silinder, atau membuat sudut
dengan garis lukis. Poros saling memotong. Roda gigi yang dipergunakan adalah
roda gigi kerucut dengan puncak gabungan yang saling menyinggung menurut sebuah
garis lukis. Gigi ini dapat lurus, garis lukis gigi saling berpotongan di
puncak kerucut. Poros saling menyilang, gigi yang dipergunakan berbentuk roda
ulir.
Perancangan menggunakan
program dapat menghemat waktu dan biaya. Dalam penelitian ini dilakukan
pembuatan program komputasi yang digunakan untuk perancangan roda gigi sehingga
diperoleh dimensi, gaya dan torsi dan tegangan yang bekerja pada roda gigi
dengan cepat dan mudah. Kemudian hasil perancangan yang dilakukan dibandingkan
dengan perhitungan perancangan secaramanual. Roda gigi yang dirancang adalah
roda gigi lurus, roda gigi miring dan roda gigi kerucut lurus.
BAB
II
TUJUAN
PENELITIAN
Dari jurnal
pertama tentang “Desain Profil Gigi Roda
Gigi Lurus Dengan Sistem Koordinat” dan jurnal ke dua tentang “Perancangan Roda
Gigi Lurus, Roda Gigi Miring Dan Roda Gigi Kerucut Lurus Berbasis Program
Komputasi” dapat kita ambil kesimpulan tujuan pada penilitian ini adalah secara
umum fungsi roda gigi yaitu untuk meneruskan gaya dari poros penggerak ke poros
yang digerakkan, mengubah putaran tinggi ke putaran rendah atau sebaliknya,
dapat juga memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain, seperti
yang digunakan pada pompa roda gigi. Roda gigi dikelompokan menjadi tiga
kelompok, sesuai kedudukan yang diambil oleh poros yang dipergunakan dalam
industri, yaitu posisi poros yang satu terhadap poros yang lain.
BAB
III
METODOLOGI
PENELITIAN
Dari kedua jurnal
tersebut bahwa motodologi penelitian adalah Proses komputasi perancangan roda
gigi dilakukan dengan menentukan data-data yang diberikan seperti jenis roda
gigi yang dirancang, dimensi roda gigi yang meliputi diameter pinion, diameter
gear, tinggi kepala, tinggi kaki, kelonggaran kepala, diameter lingkaran kepala
pinion, diameter lingkaran kepala gear, diameter lingkaran kaki pinion,
diameter lingkaran kaki gear, kedalaman total, kedalaman kerja, tebal gigi,
jarak antar pusat, diamater lingkaran dasar pinion, perhitungan gaya dan torsi
serta tegangan yang bekerja pada roda gigi.
Data-data tersebut
dijadikan masukan didalam pemrograman komputasi. Hasil yang diperoleh
dibandingkan dengan hasil perhitungan perancangan secara manual. Skema prosedur
pemrograman komputasi dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Pada jurnal pertama
hasil yang didapat dari pembahasan cara melukis profil gigi dengan system
koordinat yaitu Melukis profil gigi dengan sistem koordinat, merupakan cara
yang tepat untuk memberikan gambar profil gigi skala yang besar. Cara ini
memerlukan perhitungan-perhitungan pula, terutama untuk menghitung koordinat
setiap titik pada waktu membuat lengkung profil giginya. Perhitungan dalam
menentukan data cara melukis profil roda gigi yang menghasilkan profil baik
harus dilakukan dengan teliti [6]. Pada gambar 9 di bawah ini memberikan suatu
teknik pembuatan profil gigi dengan sistem koordinat dengan diketahui data-data
sebagai berikut : Garis tengah lingkaran jaraknya D = 160 mm, Modul roda gigi m
= 5 mm, Sudut tekan a=20o.
Perhitungannya sebagai
berikut : Jumlah gigi z = D/m = 160/5 = 32 gigi, Tinggi puncak Hv = m = 5 mm.
Tinggi kaki gigi Hk = 1,167 m = 1,167 x 5 = 5,835 mm. Diameter lingkaran puncak
Dv = D + 2 H v = 160 + 2 x 5 = 170 mm. Garis tengah lingkaran kaki Dk = D – 2
Hk = 160 – 2 x 5,835 = 148,33 mm. Garis tengah lingkaran dasar Dd = Dcos = 160
Cos 20 =160 x 0,9397 = 150,35 mm. Tinggi gigi ( H ) = Hk + Hv =5,835 + 5 =
10,835 mm. Jarak antara t = D/Z = 3,14x160 / 32 = 15,7 mm. Lebar gigi b = jarak
antara gigi /2 = 15,7 /2 =7,85 mm. Gambar profil gigi dengan sistem koordinat.
Sedangkan untuk jurnal
kedua hasil yang di dapa yaitu Perbandingan hasil program komputasi dan
perhitungan manual pada roda gigi lurus dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Perbandingan Hasil Perancangan
Roda Gigi Lurus
Perbandingan hasil komputasi pada roda
gigi miring dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Perbandingan Hasil
Perancangan Roda Gigi Miring
Perbandingan hasil
komputasi pada roda gigi kerucut lurus dapat dilihat pada Tabel 4.3. Dari Tabel
4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 dapat dilihat bahwa hasil perhitungan secara
manual dan dengan menggunakan program komputasi dapat dikatakan sama, hal ini
dapat terlihat dari perbandingan hasil pada masing-masing roda gigi dimana
untuk nilai dimensi dan gaya dan torsi pada setiap roda gigi memperlihatkan
hasil yang sama. Akan tetapi terjadi sedikit selisih untuk nilai tegangan
lengkung dan tegangan kontak roda gigi. Perbedaan itu adalah pada roda gigi
lurus sebesar 0.064% dan 0.046 % untuk nilai tegangan lengkung pada pinion dan
gear, dan tegangan kontak berbeda sebesar 0,083%. Untuk roda gigi miring
terjadi perbedaan sebesar 0.016 % dan 0.036 % untuk tegangan lengkung pinion
dan gear, dan tegangan kontak berbeda sebesar 0.065 %.
Tabel 4.3 Perbandingan Hasil
Perancangan Roda Gigi Kerucut Lurus
Demikan pula halnya
pada roda gigi kerucut lurus beda yang terjadi pada tegangan lengkung
masing-masing roda gigi adalah 0.066% dan 0.019%, dan perbedaan yang teradi
pada tegangan kontak sebesar 0.035 %. Perbedaan kecil yang terjadi itu
disebabkan karena adanya proses pembulatan pada perhitungan manual, sedangkan
pada perhitungan dengan menggunakan program komputasi yang dibuat tidak ada
proses pembulatan angka.
BAB
V
KESIMPULAN
Desain profil roda gigi
lurus dapat digunakan system koordinat. System koordinat merupakan cara yang
tepat untuk menggambarkan profil gigi berukuran besar. Desain gigi sistem
koordinat menghasilkan profil gigi yang halus. Profil gigi yang halus sangat
menguntungkan dalam pemindahan gaya dari poros yang satu ke poros yang lain.
Profil yang halus akan memberikan gerakan yang halus, gesekan rendah, getaran
kecil dan tidak berisik. Oleh karena itu desain profil gigi roda gigi untuk
roda gigi yang besar akan lebih menguntungkan profil gigi yang dikonstruksi
dengan koordinat. Di samping itu profil gigi dengan sistem koordinat memiliki
kaki gigi yang kuat dan kokoh.
Pembuatan program
komputasi dalam perancangan roda gigi lurus, roda gigi miring dan roda gigi
kerucut lurus telah berhasil dibuat dengan baik dan benar. Hal ini bisa dilihat
dari perbandingan antara hasil perhitungan perancangan secara manual dan
perhitungan perancangan dengan menggunakan program komputasi terjadi perbedaan
yang cenderung sangat kecil, yaitu hanya pada tegangan lengkung pada gear dan
pinion dan tegangan kontak. Nilai perbedaan itu adalah 0.064 %, 0.046 % dan
0.083 % pada roda gigi lurus, 0.016% , 0.036 % dan 0.065 % pada roda gigi
miring, dan 0.066 %, 0.019 % dan 0.035 % untuk roda gigi kerucut lurus. Sedangkan
untuk nilai rasio gigi, jumlah gigi pinion, jumlah gigi gear, diameter pinion,
diameter gear, tinggi kaki, tinggi kepala, dan gaya tangensial, tidak ada
perbedaan antara hasil perhitungan manual dan menggunakan program komputasi.
DAFTAR
PUSTAKA
1. Hantoro Sirod, Tiwan. 2006. Desain
Profil Gigi Roda Gigi Lurus Dengan Sistem Koordinat.
Yogyakarta : Universitas
Negri Yogyakarta.
2. Erinofiardi, Kevin Asyarial, Hendra.
2013. Perancangan Roda Gigi Lurus, Roda Gigi Miring Dan
Roda Gigi Kerucut Lurus
Berbasis Program Komputasi. Bengkulu : Jurnal Mechanical
