Profil Roda Gigi dan Kelakuan ( Kyokatsu Suga )

 6.4 Profil Roda Gigi dan Kelakuan

a. Kurva involute

pada dua roda gigi yang berpasangan, titik kontak antara profil kotak pinyon dan roda gigi bergerak sepanjang garis yang ditarik menyinggung kedua lingkara dasar dan memotong garis sumbu (Gb. 6.4). garis singgung bersama ini disebut garis katan/tekanan.  adalah panjang lintasan kontak antara pasangan gigi yang sedang mengait. Jari-jari   menjadi lingkaran jarak bagi dari roda gigi yang berpasangan ini.

= . 

Keterangan :

= jarak bagi normal

= Diameter lingkaran dasar

= jumlah gigi

 disebut sudut kemirirngan garis tekan. Semakin besar sudutnya maka penampangnya semakin besar dan gemuk. Gaya yang bekerja juga besar sehingga memerlukan bantalan yang besar juga.

      Hubungan  dan diameter lingkaran jarak bagi d(mm)

 

Dimana a = sudut =

      Hubungan dengan jarak bagi lingkaran(t)

 

b. Roda gigi lurus standar

c. Roda gigi sikloida

      gesekan antara gigi relative kecil, tekanan pada permukaan gigi rendah, gaya pemisah kecil, dan bias jumlah gigi sedikit.

d. roda gigi jam

      busur lingkaran yang mirip dengan sikloida. Dipergunakan untuk menaikan putaran.

e. Roda gigi lurus dan miring

Kelakuan roda gigi :

1.      Perbandingan kontak

Perbandingan antara panjang lintasan kontak dan jarak bagi normal.

2.      Luncuran spesifik

Perbandingan selisih lintasan terhadap masing-masing lintasan

3.      Perbandingan laju luncuran relative

Perbandingan difernsial dari dan  terhadap waktu

4.      Interferensi profil dan pemotongan bawah

Interfernsi profil adalah Puncak gigi dari roda gigi besar atau batang gigi akan memotong bagian dalam dari garis lurus yang menghubungkan  titik permulaan kurva involute  pada lingkaran dasar dengan titikpust roda gigi, setelah puncak tersebut melewati posisi . Juga bagian dari kurva involute didekat lingkaran dasar akan sedikit terpotong. Hal ini akan mengakibatkan kaki gigi menjadi lemah, dan bentuk gigi menjadi sepeti kepala ular

Pemotongan bawah adalah interferensi yang terjadi pada saat pembuatan gigi.

6.5 Persamaan Umum Untuk Perencanaan Roda Gigi Lurus Involut

Persyaratan yang tak dapat dikesampingkan untuk roda gigi lurus involute yang sempurna :

1.      Tidak mengalami pemotongan bawah.

2.      Perbandingan kontak dapat dipilih secara bebas.

3.      Luncuran spesifik dapat ditetapkan pada harga yang baik

4.      Putaran harus dapat dilakukan dalam arah yang berlawanan.

Persamaan untuk menentukan jumlah roda gigi :

=

Dimana  :

/{1+ +(1/ )}

Keterangan :

 n : Perbandingan kontak
α : Sudut tekanan

 : Luncuran maksimum spesifik dari pinyon

 : Luncuran maksimum spesifik dari roda gigi besar

 Proporsi tinggi kepala dibagi dengan jarak bagi lingkaran t. sedangkan tinggi kepala dibagi jarak

bagi lingkaran.

=  x       

=  x

      Putaran harus dapat dibalik, makaperlu diperkenalkan perbandingan  dan tebal gigi pada lingkaran kepala, dan tebal gigi pada lingkaran jarak bagi.

 

Lambang

Untuk roda gigi transmisi pada otomobil diketemukan bahwa agar bunyi dapat dikurangi, perlu dipilih harga luncuran spesifik yang lebih besar, dan perbandingan kontak diambil sebesar mungkin.

Jika dikenhendaki suatu pasangan roda gigi yang mempunyai luncuran spesifik satu arah saja maka pinyon harus dibuat dengan gigi tanpa kaki dan roda gigi besar dengan gigi tanpa kepala dan sebaliknya.

 Pahat potong untuk membuat gigi trsbt yang masing-masing bagiannya dihitung dengan memilih harga perbandingan kontak, luncuran spesifik, dan sudut tekanan yang menentukan kelakuan roda gigi direncanakan dengan menggunakan persamaan diatas.

6.6  Roda gigi dengan perubahan kepala

       Suatu cara membentuk gigi dengan meletakan garis datum(garis jarak bagi dimana tebal gigi sama dengan ½ jarak bagi) pahat batang bagi  dalam jarak kurang lebih x.m(mm) dari jari-jari lingkaran refernsi( .  

1.      Rumus untuk roda gigi dengan perubahan kepala

      Sepasang roda gigi,

(6.34)Sudut tekanan kerja :

= + 2 tan

Inv α = tan α - α

Keterangan :

= Sudut tekan(⁰)

m = modul

= Koefisien perubahan kepala

= Jumlah gigi dari pasangan roda gigi yang bersangkutan

(6.35 dan 6.36)Jarak sumbu poros α(mm) :

α =     atau,

α =

Keterangan :

= jarak sumbu poros roda gigi standar

ym = Pertambahan jarak tersebut karena perubahan kepala

(6.37) koefisien perubahan jarak sumbu poros :

y =

Diameter lingkaran ( )

(6.38) Jika kelonggaran puncak berbeda dari

= (

= (

(6.39) Jika kelonggaran puncak sama dengan

= (

= (

(6.40) tinggi gigi H(mm)

H = 2m +                             untuk (6.38)

H = (2m + ) – (        untuk (6.39)

(6.41) Diameter lingkaran dasar

Pinyon                                     =

Roda gigi besar                       =

(6.42) Diameter lingkaran jarak bagi kerja

Pinyon                                     =

Roda gigi besar                       =

 (6.43) Kelonggaran belakang(µ)

=

Keterangan :

= Kelonggaran yang diukur pada lingkaran jarak bagi

= Kelonggaran yang diukur pada garis tekanan untuk putaran yang berlawanan dan memotong garis   .

Tabel 6.4

Kelas	Harga Maksimum(µ)	Harga minimum(µ)	Kelas	Harga Maksimum(µ)	Harga minimum(µ)
0	25 W	10 W	5	45 W	10 W
1	28 W	10 W(12.5 W)	6	50 W	10 W
2	31.5 W	10 W(12.5 W)	7	63 W	10 W
3	35.5 W	10 W	8	90 W	10 W
4	40 W	10 W

Keterangan :

W =

= Diameter lingkaran jarak bagi dari roda gigi standar

m = modul

Jika pengaruh kelonggaran belakang normal akan diperhitungkan untuk menentukan sudut tekan kerja , maka :

 +

 

 

2.      Pemilihan koefisien perubahan kepala

a.       Cara lama menurut DIN 870, dengan perubahan kepala untuk mengurangi pemotongan bawah. Dengan persamaan :

 

= 20⁰dengan mengabaikan decimal dari bilangan = 17.1 maka diperoleh

 

b.      Cara menurut standar inggris (BS.973-1952) = 20⁰. Gigi kedalaman penuh/

i)      

Ambil harga terbesar dari dua persamaan

     

                                                maka y = 0 dan = 20⁰

ii)    

 

 

iii)   Untuk roda gigi dalam tidak tergantung pada jumlah gigi.

 

c.       Metode menurut DIN E3994-1959, dengan menetapkan = 20⁰. Gigi kedalaman penuh

                  Dapat digunakan untuk roda gigi dengan gigi 8 atau lebih. Kekuatan gigi terhadap lenturan dan tekanan permukaan adalah lebih besar dari pada profil gigi standar. Cocok untuk putaran rendah dan beban besar.