BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI 1 Planetary Gearbox Untuk pengertian secara umumnya sistem roa gigi planet aalah sebuah sistem roa gigi yang teriri ari sun gear, carrier gear an ring gear atau internal gear Satu set sistem roa gigi planet apat menghasilkan putaran yang bervariasi seperti peningkatan kecepatan, pengurangan kecepatan, perubahan arah, netral, an irect rive Gambar 1 Konstruksi planetary gearbox Untuk sebuah planetary gear set seerhana teriri ari : Roa gigi matahari (sun gear) Roa gigi perantara (carrier gear) Roa gigi alam (ring gear atau annulus) Jika ilihat ari keterangan iatas apat isimpulkan bahwa susunan ari sebuah sistem roa gigi planet hampir mirip engan susunan tata surya kita Roa gigi matahari terletak ipusat susunan Roa gigi ini terletak i tengah an sebagai poros perputaran Roa gigi matahari apat berupa rancangan spur atau helical gear Roa gigi matahari bertautan engan gigi paa roa gigi perantara Roa gigi perantara aalah roa gigi yang isusun alam kerangka yang isebut carrier gear yang apat terbuat ari besi tuang, alumunium atau pelat baja an II-1

II- irancang engan sebuah pin untuk masing-masing carrier gear Roa gigi perantara berputar paa neele bearing yang iposisikan iantara shaft planetary carrier an carrier gear Jumlah roa gigi perantara ialam sebuah sistem roa gigi planet tergantung ari beban yang ipikul Transmisi kenaraan otomatis harus mempunyai tiga roa gigi perantara seangkan heavy uty highway trucks apat mempunyai sebanyak 5 roa gigi perantara alam planetary carrier alam sistem roa gigi planetnya Roa gigi perantara mengelilingi poros tengah roa gigi matahari an ilingkari oleh roa gigi alam Roa gigi alam bertinak seperti sebuah pengikat yang menahan keseluruhan roa gigi bersama an memberikan kekuatan yang besar paa unit Roa gigi alam iletakkan paa jarak terjauh ari poros pusat an karena itu berfungsi sebagai tuas terbesar paa poros pusat Untuk membantu mengingat rancangan sistem roa gigi planet, gunakan sistem tata surya sebagai contohnya Matahari aalah pusat tata surya engan planet berputar isekelilingnya, karena itu isebut sistem roa gigi planet Roa gigi matahari an roa gigi perantara memiliki jumlah gigi paling kecil, seangkan roa gigi alam memiliki jumlah gigi paling banyak 11 Prinsip Kerja Planetary Gearbox Setiap komponen alam satu set roa gigi planet, yaitu roa gigi matahari, roa gigi perantara, an roa gigi alam apat berputar atau itahan Perpinahan tenaga melalui sebuah sistem roa gigi planet hanya mungkin ketika satu komponen itahan atau jika ua komponen itahan bersama Salah satu ari tiga komponen yaitu roa gigi matahari, roa gigi perantara atau roa gigi alam apat igunakan sebagai penggerak atau komponen input Paa saat bersamaan, komponen yang lain tetap berputar an kemuian menjai komponen yang itahan atau iam Komponen ketiga kemuian menjai bagian yang igerakkan atau output Tergantung paa komponen yang menjai penggerak, yang itahan, an yang igerakkan, peningkatan torsi atau peningkatan kecepatan akan ihasilkan oleh sistem roa gigi planet Arah output juga apat ibalik melalui berbagai kombinasi

II-3 Tabel 1 Aturan hukum cara kerja planetary gearbox 1 Klasifikasi Planetary Gearbox Untuk menghitung rasio roa gigi/reuction ratio paa sistem roa gigi rumusnya berbea engan cara menghitung rasio roa gigi paa roa gigi tanpa planetary Sistem roa gigi planet ibagi menjai ua, yaitu: 11 Sistem Satu Tingkat Planetary Gearbox Yang akan kita bahas sekarang aalah mencari reuction ratio untuk single stage planetary gear system Perhatikan gambar i bawah, gambar tersebut aalah gambar sistem roa gigi planet yang hanya menggunakan satu buah planet pinion penghubung antara roa gigi matahari engan roa gigi alam Karena hanya menggunakan satu buah planet pinion maka isebut engan sistem roa gigi planet 1 tingkat Artinya putaran ari roa gigi matahari (input) menuju ke roa gigi alam (output) hanya ireuksi satu kali (single stage)

II- Gambar Sistem satu tingkat planetary gearbox Rumus untuk menghitung reuction ratio nya aalah: (S x Ns) + (R x Nr) = (S + R) x Nc Dimana: S = Jumlah gigi roa gigi matahari R = Jumlah gigi roa gigi alam Ns = Jumlah putaran roa gigi matahari Nr = Jumlah putaran roa gigi alam Nc = Jumlah putaran roa gigi perantara Untuk menentukan kemana arah putaran an besarnya putaran output paa sistem roa gigi planet 1 tingkat apat ilihat paa gambar berikut: 1 Apabila Carrier Ditahan Apabila roa gigi matahari sebagai input berputar kekanan, kemuian carrier itahan Maka roa gigi alam sebagai output akan berputar berlawanan (kekiri / negatif) engan jumlah putaran lebih kecil ari paa roa gigi matahari Selain menggunakan rumus iatas, hubungan antara kecepatan putaran roa gigi matahari terhaap kecepatan putaran roa gigi alamnya apat itulis engan persamaan berikut ini: Kecepatan roa gigi matahari Kecepatan roa gigi alam = Jumlah gigi roa gigi alam Jumlah gigi roa gigi matahari atau Ns : Nr = R : S

II-5 Gambar 3 Roa gigi perantara itahan Apabila Ring Gear Ditahan Apabila roa gigi matahari sebagi input berputar kekanan, kemuian roa gigi alam itahan maka roa gigi perantara akan berputar searah roa gigi matahari engan jumlah putaran lebih kecil ari roa gigi matahari Hubungan antara kecepatan putaran roa gigi matahari terhaap kecepatan putaran roa gigi perantara apat itulis engan persamaan berikut ini: Sun gear spee :Carrier spee = (Ring gear teeth + Sun gear teeth) : Sun gear teeth atau : Ns : Nc = (R + S) : S Gambar Ring gear itahan 3 Apabila Sun Gear Ditahan Roa gigi matahari apat itahan jika konisi roa gigi alam an roa gigi perantara iijinkan untuk berputar Paa kasus ini roa gigi alam an roa gigi perantara akan berputar engan arah yang sama engan kecepatan putaran roa gigi alam lebih tinggi ari paa kecepatan putaran roa gigi

II-6 perantarahubungan antara kecepatan putaran roa gigi alam engan kecepatan putaran roa gigi perantara apat itulis engan persamaan berikut ini: Ring gear spee : Carrier spee = (Ring gear teeth + Sun gear teeth) : Ring gear teeth atau : Nr : Nc = (R + S) : R Apabila susunan planetary gear yang ipasang paa mesin hanya teriri ari satu set planetary gear system seperti paa komponen final rive, maka rumus a, b, atau c apat igunakan Tetapi apabila susunan sistem roa gigi planet yang ipasang paa mesin teriri ari beberapa planetary gear seperti paa torque flow transmission, maka sebaiknya menggunakan rumus asar (S x Ns) + (R x Nr) = (S + R) x Nc 1 Sistem Dua Tingkat Planetary Gearbox Rasio kecepatan ari roa gigi penggerak engan roa gigi yang igerakkan aalah tergantung jumlah gigi ari masing - masing roa gigi Kebanyakan pemakaian ari sistem roa gigi planet terapat paa sistem transmisi yang mana untuk kecepatan putar an arah putar ari input apat iubah bervariasi alam berbagai tingkatan paa sistem roa gigi planet Gambar 5 Sistem ua tingkat planetary gearbox Input shaft ihubungkan engan roa gigi perantara (carrier gear), seangkan output shaft ihubungkan engan roa gigi matahari Ketika keua roa gigi alam itahan iam (engan cara mengikat roa gigi alam engan case) Maka roa gigi matahari yang selanjutnya sebagai output akan menapat tenaga putar ari input Dikarenakan aanya perbeaaan jumlah gigi ari keua

II-7 roa gigi matahari (lihat gambar) maka apabila clutch untuk spee ilibatkan, output putarannya akan lebih cepat aripaa clutch untuk spee 1 yang ilibatkan 13 Komponen Planetary Gearbox 1 Roa Gigi Matahari Roa gigi matahari terletak ipusat susunan Ini aalah roa gigi terkecil alam susunan an terletak i tengah an sebagai poros perputaran Roa gigi matahari juga apat berupa rancangan spur atau helical gear Roa gigi matahari bertautan engan gigi paa roa gigi perantara Gambar 6 Roa gigi matahari Roa Gigi Perantara Roa gigi perantara mengelilingi poros tengah roa gigi matahari an ilingkari oleh roa gigi alam Planetary pinion gear aalah gear kecil yang isusun alam kerangka yang isebut planetary carrier Planetary carrier apat terbuat ari besi tuang, alumunium atau pelat baja an irancang engan sebuah shaft untuk masing-masing planetary pinion gear Planetary pinion berputar paa neele bearing yang iposisikan iantara shaft planetary carrier an planetary pinion Jumlah planetary pinion ialam sebuah carrier tergantung ari beban yang ipikul Transmisi kenaraan otomatis harus mempunyai tiga planetary pinion alam planetary carrier Planetary pinion mengelilingi poros tengah Roa gigi matahari an ilingkari oleh annulus atau ring gear

II-8 3 Roa Gigi Dalam Roa gigi alam bertinak seperti sebuah pengikat yang menahan keseluruhan roa gigi bersama an memberikan kekuatan yang besar paa unit Roa gigi alam iletakkan paa jarak terjauh ari poros pusat an karena itu berfungsi sebagai tuas terbesar paa poros pusat Untuk membantu mengingat rancangan planetary gear set, gunakan sistem tata surya sebagai contohnya Roa gigi mataharia alah pusat tata surya engan planet berputar isekelilingnya, karena itu isebut planetary gear set Gambar 7 Roa gigi perantara Gambar 8 Roa gigi alam Rumah Planetary Gear Box Rumah merupakan tempat imana planetary gear set ipasang, yang sekaligus menjai penghubung antara poros input an poros output Gambar 9 Rumah planetary gearbox

II-9 5 Bantalan Bantalan aalah komponen yang berfungsi sebagai peream getaran yang itimbulkan oleh putaran roa gigi Jenis bantalan yang umum ipakai aalah neele bearing engan alasan karena neele bearing mempunyai efektivitas meream getaran yang sangat tinggi, an umurnya relatif lebih lama kalau ibaningkan engan jenis bearing lainnya Gambar 10 Bantalan 6 Carrier Shaft Carrier shaft merupakan komponen alam planetary gearbox yang berfungsi sebagai penyangga carrier Komponen ini tersambung paa piringan, yang kemuian piringan tersebut akan ihubungkan paa poros output Gambar 11 Carrier shaft Rumus Perhitungan Diameter Poros, Roa Gigi, an Kepala Pembagi Keberhasilan suatu alat sangat ipengaruhi oleh cara menghitung an menganalisis suatu sistem kerjanya Berikut perhitungan yang igunakan alam pengerjaan rancang bangun planetary gearbox ini

II-10 1 Perhitungan Diameter Poros Langkah awal alam merencanakan sebuah poros aalah analisa beban-beban yang bekerja paanya, paa perancangan planetary gearbox ini, poros selain menerima beban puntir ari penggerak mula juga menerima beban aksial maupun raial Tiga beban tersebut harus iikutsertakan alam perhitungan imensi poros, oleh karena itu perlu ilakukan pengecekan ulang engan mengikutsertakan harga beban aksial maupun raial 11 Perhitungan Diameter Poros engan Beban Puntir 1 Daya yang akan itransmisikan P : kw/hp Putaran poros motor penggerak n1 : rpm Faktor koreksiaya yang akan fc : 1 itransmisikan 3 Daya rencana P : P fc (kw/hp) Torsi / Momen puntir P P T T (Nm) 5 Tegangan geser yang iijinkan τa (N/mm ) Tegangan geser ihitung atas asar kelelahan puntir Kelelahan puntir Kelelahan tarik τa = 0 % 5 % σu = 0 % kelelahan tarik = 5 % kekuatan tarik (σu) τa = 1 / 5,6 σu Untuk bahan SF τa = 1 / 6 σu Untuk bahan SC Faktor ini inyatakan engan Sf 1 Alur pasak konsentrasi 1,3 3 tan Sf porosber gga tegangan u a Sf Sf 1 ( N / mm )

II-11 6 Faktor koreksi momen puntir (Kt) Kt 1 Beban ikenakan sec ara halus Kt 1 1,5 Beban ikenakan seikit keju tan Kt 1,5 3 Beban ikenakan engan keju tan 7 Faktor koreksi beban lentur (Cb) Cb 1 Tiak aa beban lentur Cb 1,,3 Aa beban lentur 8 Diameter Poros (s,, i ) T J R Dimana: T = Torsi yang terjai τ R J = Tegangan geser yang terjai = Jari-jari (/) = Momen inersia polar J 3 3 i 1/3 T / T 16 5,1 3 T / 3 / 3 T a Poros Pejal Poros Berongga s / 3 / 3 5,1 Kt Cb T a T 1/ 3 i / T / i i T / / 3 1

II-1 i k / 3 1 k 3 T 3 3 T / / 3 1 k 16 T 1 k 5,1 1 k a T 1/ 3 5,1 a 1 k Kt Cb T 1/ 3 1 Perhitungan Diameter Poros engan Beban Lentur 1 Beban Lentur M : Nmm / kgmm Tegangan geser yang iijinkan τa (N/mm ) Tegangan geser ihitung atas asar kelelahan puntir Kelelahan puntir = 0 % kelelahan tarik Kelelahan tarik = 5 % kekuatan tarik (σu) τa = 0 % 5 % σu τa = 1 / 5,6 σu Untuk bahan SF τa = 1 / 6 σu Untuk bahan SC

II-13 Faktor ini inyatakan engan Sf 1 Alur pasak konsentrasi 1,3 3 tan Sf poros ber gga tegangan u a Sf Sf 3 Faktor koreksi momen puntir (Kt) Kt 1 Kt 1 1,5 Kt 1,5 3 1 ( N / mm Beban ikenakan sec ara halus Beban ikenakan seikit keju tan Faktor koreksi momen lentur (Km) Km 1,5 Km 1 Km 3 5 Diameter Poros (s,, i ) Dimana: M I R Beban ikenakan engan keju tan Tumbukan halus Tumbukan ringan Tumbukanberat M= Momen lentur yang terjai σ = Tegangan lentur yang terjai R= Jari-jari (/) I = Momen inersia ) I 6 6 i 1/3 M / M 3 10, 3 M / 6 / 6 M a

II-1 Poros Pejal Poros Berongga s 10, Kt Km M a 1/ 3 M / 6 / 6 i / M / i i M / / 6 1 i k / 6 1 k 3 M 3 3 M / / 6 1 k 3 M 1 k 10, 1 k a M 1/ 3 10, a 1 k Kt Km M 1/ 3

II-15 13 Perhitungan Dieameter Poros engan Beban Puntir an Lentur 1 Daya yang akan itransmisikan P : kw/hp Putaran poros motor penggerak n1 : rpm Faktor koreksiaya yang akan fc : 1 itransmisikan 3 Daya rencana P : P fc (kw/hp) Torsi / Momen puntir P T P T (Nm) 5 Beban Lentur M : Nmm / kgmm 6 Tegangan geser yang iijinkan τa (N/mm ) Tegangan geser ihitung atas asar kelelahan puntir Kelelahan puntir Kelelahan tarik τa = 0 % 5 % σu = 0 % kelelahan tarik = 5 % kekuatan tarik (σu) τa = 1 / 5,6 σu Untuk bahan SF τa = 1 / 6 σu Untuk bahan SC Faktor ini inyatakan engan Sf 1 Alur pasak konsentrasi 1,3 3 tan Sf porosber gga tegangan u a ( N / mm ) Sf Sf 1

II-16 7 Faktor koreksi momen puntir (Kt) Kt 1 Beban ikenakan sec ara halus Kt 1 1,5 Beban ikenakan seikit keju tan Kt 1,5 3 Beban ikenakan engan keju tan 8 Faktor koreksi momen lentur (Km) Km 1,5 Tumbukan halus Km 1 Tumbukan ringan Km 3 Tumbukan berat 9 Diameter Poros (s,, i ) max Beban Torsi T J R T R J T / / 3 Dimana : T = Torsi yang terjai τ = Tegangan geser yang terjai R = Jari-jari (/) J = Momen inersia polar J 3 3 i Beban Lentur M I R M R I M / / 6 Dimana : M = Momen lentur yang terjai σ = Tegangan lentur yang terjai R = Jari-jari (/) I = Momen inersia I 6 6 i

II-17 Poros Pejal 3 1/ 5,1 T Kt M Km a s Poros Berongga / 6 / 6 max T M 3 max 5,1 T M 1/3 max 5,1 T M / 3 / 6 / / max i T i M 3 max T M / 6 max T M 3 / / 6 / / max T M a max

II-18 max 6 M / 6 T / i i i max i max k 6 / M T 3 M T 1 k 5,1 1 k max 3 M T max 5,1 1 k M T 1/3 5,1 a 1 k Km M Kt T 1/3 max a Perhitungan Roa Gigi Roa gigi igunakan untuk mentransmisikan aya besar an putaran yang tepat Roa gigi memiliki gigi isekelilingnya, sehingga penerusan aya ilakukan oleh gigi-gigi keua roa yang saling berkait Roa gigi sering igunakan karena apat meneruskan putaran an aya yang lebih bervariasi an lebih kompak aripaa menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu roa gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika ibaningkan engan alat transmisi lainnya, yaitu : Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi an aya yang besar

II-19 Sistem yang kompak sehingga konstruksinya seerhana Kemampuan menerima beban lebih tinggi Efisiensi peminahan ayanya tinggi karena faktor terjainya slip sangat kecil Kecepatan transmisi roa gigi apat itentukan sehingga apat igunakan engan pengukuran yang kecil an aya yang besar Roa gigi harus mempunyai perbaningan kecepatan suut tetap antara ua poros Disamping itu terapat pula roa gigi yang perbaningan kecepatan suutnya apat bervariasi Aa pula roa gigi engan putaran yang terputus-putus Dalam teori, roa gigi paa umumnya ianggap sebagai bena kaku yang hampir tiak mengalami perubahan bentuk alam jangka waktu lama 11 Klasifikasi Roa gigi Roagigi iklasifikasikan sebagai berikut : Menurut letak poros Menurut arah putaran Menurut bentuk jalur gigi a Menurut Letak Poros Menurut letak poros maka roagigi iklasifikasikan seperti tabel berikut : Tabel Klasifikasi roa gigi menurut letak poros Letak Poros Roagigi Keterangan Roa gigi engan poros sejajar Roa gigi engan poros berpotongan Roa gigi lurus Roa gigi miring Roa gigi miring gana Roa gigi luar Roa gigi alam an pinion Batang gigi an pinion Roa gigi kerucut lurus Roa gigi kerucut spiral Roa gigi kerucut zerol Roa gigi kerucut miring Roa gigi kerucut miring gana Klasifikasi atas asar bentuk alur gigi Arah putaran berlawanan Arah putaran sama Gerakan lurus an berputar Klasifikasi atas asar bentuk jalur gigi

II-0 Roa gigi permukaan engan poros berpotongan Roa gigi engan poros berpotongan berbentuk istimewa Roa gigi miring silang Batang gigi miring silang Kontak gigi Gerak lurus an berputar Roa gigi engan poros silang Roa gigi cacing silinris Roa gigi cacing selubung gana Roa gigi cacing samping Roa gigi hiperboloi Roa gigi hipoi Roa gigi permukaan silang b Menurut arah putaran Menurut arah putarannya, roa gigi apat ibeakan atas : Roa gigi luar ; arah putarannya berlawanan Roa gigi alam an pinion ; arah putarannya sama c Menurut bentuk jalur gigi Berasarkan bentuk jalur giginya, roa gigi apat ibeakan atas : 1 Roa gigi Lurus Roa gigi lurus igunakan untuk poros yang sejajar atau paralel Dibaningkan engan jenis roa gigi yang lain roa gigi lurus ini paling muah alam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah Roa gigi lurus ini cocok igunakan paa sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tiak menimbulkan gaya aksial Gambar 1 Roa gigi lurus

II-1 Ciri-ciri roa gigi lurus aalah : 1 Daya yang itransmisikan < 5000 Hp Putaran yang itransmisikan < 100000 rpm 3 Kecepatan keliling < 00 m/s Rasio kecepatan yang igunakan Untuk 1 tingkat ( i ) < 8 Untuk tingkat ( i ) < 5 Untuk 3 tingkat ( i ) < 00 ( i ) = Perbaningan kecepatan antara penggerak engan yang igerakkan 5 Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung esain an ukuran Roa gigi alam Roa gigi alam (atau roa gigi internal, internal gear) aalah roa gigi yang gigi-giginya terletak ibagian alam ari siliner roa gigi Berbea engan roa gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi iluar silinernya Roa gigi internal tiak mengubah arah putaran 3 Roa gigi heliks Gambar 13 Roa gigi alam Roa gigi heliks (helical gear) aalah penyempurnaan ari spur Ujung-ujung ari gigi-giginya tiak paralel terhaap aksis rotasi, melainkan tersusun miring paa erajat tertentu Karena giginya bersuut, maka menyebabkan roa gigi terlihat seperti heliks Gigi-gigi yang bersuut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjai perlahan sehingga pergerakan ari roa gigi menjai halus an minim getaran Berbea engan spur i mana pertemuan gigi-giginya ilakukan secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga menyebabkan tegangan an getaran Roa gigi heliks mampu ioperasikan paa kecepatan tinggi ibaningkan spur karena kecepatan putar

II- yang tinggi apat menyebabkan spur mengalami getaran yang tinggi Spur lebih baik igunakan paa putaran yang renah Kecepatan putar ikatakan tinggi jika kecepatan linear ari pitch melebihi 5 m/etik Roa gigi heliks bisa isatukan secara paralel maupun melintang Susunan secara paralel umum ilakukan, an susunan secara melintang biasanya isebut engan skew Gambar 1 Roa gigi heliks Roa gigi bevel Roa gigi bevel (bevel gear) berbentuk seperti kerucut terpotong engan gigi-gigi yang terbentuk i permukaannya Ketika ua roa gigi bevel bersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan beraa paa satu titik, an aksis poros akan saling berpotongan Suut antara keua roa gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0 an 180 Gambar 15 Roa gigi bevel

II-3 5 Roa gigi Hypoi tiak berpotongan Roa gigi hypoi mirip engan roa gigi bevel, namun keua aksisnya Gambar 16 Roa gigi hypoi 6 Roa gigi mahkota Roa gigi mahkota (crown gear) aalah salah satu bentuk roa gigi bevel yang gigi-giginya sejajar an tiak bersuut terhaap aksis Bentuk gigigiginya menyerupai mahkota Roa gigi mahkota hanya bisa ipasangkan secara akurat engan roa gigi bevel atau spur Gambar 17 Roa gigi mahkota 7 Roa gigi cacing Roa gigi cacing (worm gear) menyerupai screw berbentuk batang yang ipasangkan engan roa gigi biasa atau spur Roa gigi cacing merupakan salah satu cara termuah untuk menapatkan rasio torsi yang tinggi an kecepatan putar yang renah Biasanya, pasangan roa gigi spur atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, seangkan rasio roa gigi cacing mampu mencapai 500:1 Kerugian ari roa gigi cacing aalah aanya gesekan yang menjaikan roa gigi cacing memiliki efisiensi yang renah sehingga membutuhkan pelumasan Roa gigi cacing mirip engan roa gigi heliks, kecuali paa suut gigi-giginya yang

II- menekati 90 erajat, an bentuk baannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial Jika aa setiaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi baan roa gigi, maka itu aalah roa gigi cacing Jika tiak, maka itu aalah roa gigi heliks Roa gigi cacing memiliki setiaknya satu gigi yang mampu mengelilingi baannya beberapa kali Jumlah gigi paa roa gigi cacing biasanya isebut engan threa Dalam pasangan roa gigi cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roa gigi spur Jarang sekali aa spur yang mampu menggerakkan roa gigi cacing Sehingga bisa ikatakan bahwa pasangan roa gigi cacing merupakan transmisi satu arah Gambar 18 Roa gigi cacing Perhitungan Roa Gigi Gambar 19 Nama-nama bagian roa gigi Moul : m z imana : = iameter lingkar jarak bagi z = gigi

II-5 Jarak bagi lingkar : t imana : = iameter lingkar jarak bagi z t m Tinggi kepala = m z = Jumlah gigi Tinggi kaki = m + ck imana : ck = 05 x m (kelonggaran puncak) Tebal gigi m Tebal gigi 1 Daya yang akan itransmisikan P : Kw/Hp Putaran poros motor penggerak n 1 : rpm Putaran poros mesin yg igerakan n : rpm Perbaningan putaran i : Diameter pinion 1 : mm Diameter wheel : mm Jarak antar sumbu poros C : mm Faktor koreksi fc 3 Daya rencana P : P fc Diameter sementara lingkar jarak bagi 5 Pemilihan moul : 1 C 1 i C i 1 i 6 Jumlah gigi : P n max 1 Z1 m mo ul Z m

II-6 7 Diameter lingkar jarak bagi : 1 = m Z 1 = m Z 8 Kelonggaran puncak Ck = 05 m 9 Diameter kepala k 1 = (Z 1 + ) m k = (Z + ) m Diameter kaki : f 1 = (Z 1 ) m Ck f = (Z ) m Ck Tinggi gigi : H = m + Ck 10 Faktor bentuk gigi Z1 Y1 Z Y 11 Kecepatan keliling gear : V n 60 1 Gaya tangensial : 10 P Ft V 13 Faktor inamis : f v = (tabel f v ) 1 Bahan gear Kekuatan tarik σ u / σ B (kg/mm ) Teglentur ijin σ a (kg/mm ) Kekerasan HB Faktor tegkontak KH (kg/mm ) 15 Beban lentur yg iijinkan persatuan lebar Fb a my fv (kg/mm)

II-7 Fb a my fv 1 1 1 Fb a my fv Beban permukaan yg iijinkan persatuan lebar (kg/mm) 16 Lebar gigi : b FH Ft F min 3 Perhitungan Kepala Pembagi Kepala pembagi aalah sebuah alat bantu paa mesin frais yang sangat penting, ia ibutuhkan jika paa permukaan bena kerja harus ibuat alur atau bentuk profil lainnya paa jarak tertentu, juga paa pembuatan profil roa gigi, segi empat atau segi enam an sebagainya Paa asarnya kepala pembagi apat ibeakan menjai ua macam yaitu kepala pembagi langsung an kepala pembagi universal f KH v 1 Z Z Z 1 31 Kepala Pembagi Langsung Kepala pembagi langsung ini biasanya igunakan paa mesin gerina alat, baik sebagai alat bantu yang kemuian ipasangkan paa mesin maupun sebagai bagian ari mesin Akan tetapi tiak menutup kemungkinan kepala pembagi ini igunakan paa mesin freis sebagai alat bantu paa pekerjaanpekerjaan ringan an seerhana Kepala pembagi ini mempunyai pelat pembagi yang apat iganti an ipasang langsung paa spinelnya Dengan memutar spinel nose maka pelat pembagi akan ikut berputar, pengunci ineks atau pena ineks masuk kealam alur V atau lubang paa pelat ineks paa posisi pengefreisan yang baru a Pelat Pembagi engan Alur V Pelat pembagi ini biasanya mempunyai atau 60 pembagian, tetapi tiak menutup kemungkinan aa juga pembagian yang lain Untuk pembagian atau 60 aalah sangat baik karena tiak aa pecahannya Untuk pembagian :, 3,, 6, 8, 1, an untuk 60 pembagian :, 3,, 5, 6, 10, 1, 15, 0, 30, 60

II-8 Untuk mempermuah penempatan posisi yang baru, maka pelat pembagi mempunyai angka jumlah pembagian yang ibuat paa salah satu sisinya b Pelat Pembagi engan Lubang-lubang Pelat pembagi engan lubang ineks mempunyai angka jumlah lubang yang igrafir paa bagian melingkarnya Untuk menghitung jumlah lubang yang ikehenaki, pelat pembagi harus iputar untuk mencapai posisi yang baru c Penentuan Jarak Lubang atau Alur paa Pelat Ineks Untuk menentukan jarak lubang atau alur V (nc) yang ikehenaki, maka jumlah lubang atau alur paa pelat ineks (n) ibagi engan pembagian yang kita kehenaki (Z) Jika Z iketahui alam jumlah pembagian, maka nc = n Z an jika pembagian yang ikehenaki iketahui alam besar suut (α) maka nc = α n 360 3 Kepala Pembagi Universal Kepala pembagi universal merupakan alat bantu yang penting paa mesin freis sebab tiaklah sempurna jika bekerja paa mesin freis tiak sama paa pekerjaan pembagian Dengan bantuan peralatan ini, kita apat mengerjakan macam-macam pembagian seperti pembagian langsung yang suah ikerjakan paa kepala pembagi langsung an pembagian tak langsung yang tiak apat ikerjakan paa kepala pembagi langsung, engan bantuan kotak roa gigi beserta roa giginya Kepala pembagi ini juga apat mengerjakan jenis pembagian iferensial (pembagian kompensasi) yang tiak apat ikerjakan paa keua jenis pembagian iatas Pemotongan bentuk spiral (helikal) an bentuk cam juga apat ikerjakan engan pertolongan alat ini, kepala pembagi ini juga apat iputar ari posisi horizontal (sejajar meja mesin) ke posisi tegak (90 terhaap meja mesin) Jai paa prinsipnya tiak aa jenis pekerjaan pembagian yang tiak apat ikerjakan paa mesin freis Begitu sempurnanya sehingga alat ini inamakan kepala pembagi universal Aa tiga cara asar alam pekerjaan pembagian engan menggunakan kepala pembagi universal paa mesin freis yaitu :

II-9 a Pembagian Langsung Pekerjaan pembagian langsung paa kepala pembagi universal seikit agak berbea engan kepala pembagi langsung Paa kepala pembagi universal kita harus melepas hubungan antara ulir cacing engan roa gigi cacing agar pergerakan spinel lebih leluasa Seangkan rumus-rumus perhitungan pembagiannya sama seperti paa kepala pembagi langsung, yaitu : nc = n Z an nc = α n 360 b Pembagian tiak langsung Jika angka pembagian Z tiak memungkinkan lagi untuk ikerjakan paa pembagian langsung, maka kita menggunakan cara pembagian tak langsung, sebab paa cara ini terseia tiga variasi pelat ineks engan jumlah lubang seperti itunjukkan paa tabel ibawah Paa pekerjaan ini roa gigi cacing an ulir cacing alam keaaan terpasang, sehingga paa saat kita memutar tuas ineks nc, putaran ini akan iteruskan oleh poros berulir cacing ke roa gigi cacing yang ipasang menjai satu engan spinel bena kerja Perbaningan putaran antara poros berulir cacing engan roa gigi cacing biasanya 0:1 artinya 0 kali putaran tuas nc akan sama engan satu kali putaran spinel bena kerja Perbaningan ini biasanya isebut rasio kepala pembagi (i) atau i = 0:1 Perbaningan ini tiak selamanya 0:1 tergantung ari pembawaan kepala pembagi Tabel 3 Pelat ineks 1 alam satu set Nomor Jumlah Lubang setiap Jumlah Lingkaran pelat Lingkaran 1 5 7, 31, 3, 1, 3 5 33, 38, 39,, 6 3 9, 36, 37, 0

II-30 Tabel Pelat ineks alam 1 set Nomor Jumlah Lubang setiap Jumlah Lingkaran pelat Lingkaran 1 6 15, 18, 1, 9, 37, 3 6 16, 19, 3, 31, 39, 7 3 6 17, 0, 7, 3, 1, 9 Jumlah lubang paa pelat ineks sangat bervariasi, tergantung ari pembawaan kepala pembagi Setiap kepala pembagi universal biasanya suah isertakan satu set pelat ineks (3 buah) engan variasi lubang yang berbea Karena 0 putaran tuas ineks (nc) menghasilkan satu kali putaran bena kerja (i = 0:1), maka untuk Z pembagian yang sama ari bena keja aalah : nc = 0 Z putaran Jika Z iketahui alam jumlah pembagian, maka : nc = i Z Jika pembagian yang ikehenaki iketahui alam besar suut (α), maka : Dimana : Nc nc = = jumlah putaran tuas ineks I = rasio kepala pembagi (0:1) Z α = jumlah pembagian = besar suut pembagian α i 360 Perlu iperhatikan bahwa sebelum melakukan pembagian, terlebih ahulu harus iketahui rasio kepala pembagi (i) engan jalan putar tuas ineks (nc) engan tangan sambil ihitung an perhatikan putaran spinel bena kerja sampai satu putaran penuh an pastikan berapa jumlah putaran tuas ineks (nc) Bila pembagian yang ikehenaki (Z) lebih besar ari 0, maka ulir cacing (tuas ineks nc) harus iputar kurang ari satu putaran Jika pembagian pembagian yang ikehenaki (Z) kurang ari 0, maka pecahan hasil pembagian harus iubah menjai sejumlah angka Dan pecahan yang terakhir ini harus iubah sampai penyebutnya sama engan salah satu ari jumlah lubang paa pelat ineks

II-31 yang terseia Pembilangnya akan menunjukkan sejumlah lubang yang harus kita putar paa pelat ineks untuk menambah beberapa putaran penuh yang iperoleh ari pembagian tersebut c Pembagian Diferensial Dengan metoe pembagian iferensial, kita apat mengerjakan setiap pekerjaan pembagian paa mesin freis Metoe ini memungkinkan pembagian engan angka pecahan yang penyebutnya tiak cocok engan jumlah lubang yang terseia paa pelat ineks Pelat ineks tiak imatikan (tiak ikunci), akan tetapi harus ikut bergerak ketika tuas ineks (nc) iputar Ketika tuas ineks iputar, putaran ari tuas ineks ini akan iteruskan ke poros berulir cacing, poros ini akan menggerakkan roa gigi cacing yang ipasang menjai satu engan spinel bena kerja Dengan perantaraan roa-roa gigi pengubah yang ipasang paa poros spinel bena kerja, putaran ini akan iteruskan ke pelat ineks sehingga pelat ineks ikut berputar