Proses pembuatan roda gigi

Definisi Roda Gigi.

Definisi roda gigi adalah salah satu bentuk sistem transmisi yang mempunyai fungsi mentransmisikan gaya, membalikkan putaran, mereduksi atau menaikkan putaran/ kecepatan. Umumnya roda gigi berbentuk silindris, di mana di bagian tepi terdapat bentukan-bentukan yang menyerupai (mirip) gigi ( bergerigi ).

Konstruksi roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan gerak.Bentuk gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip,sehingga penyaluran putaran dan daya dapat berlangsung dengan baik.

Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling- (Vc) yang sama pada lingkaran singgung sepasang roda gigi. Lingkaran singgung ini disebut lingkaran pitch atau lingkaran tusuk yang merupakan lingkaran khayal pada pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam perencanaan konstruksi roda gigi. Pada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bahwa jarak lengkung antara dua gigi yang berdekatan (disebut “pitch”) pada kedua roda gigi harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik. Bentuk lengkung pada suatu profil gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan mengikuti kurva-kurva tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi dengan baik.

Jenis-jenis Roda Gigi

Selanjutnya akan dijelaskan secara singkat tentang jenis roda gigi.

A. Roda Gigi

Jenis jenis profil gigi pada Roda gigi :

1.       Profil gigi sikloida ( Cycloide)

Struktur gigi melengkung cembung dan cekung mengikuti pola sikloida . Jenis gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik, dapat meneruskan daya lebih besar dari jenis yang sepadan, juga keausannya dapat lebih lama. Tetapi mempunyai kerugian, diantaranya pembuatanya lebih sulit dan pemasangannya harus lebih teliti ( tidak dapat digunakan sebagai roda gigi pengganti/change wheel), dan harga lebih mahal.

2.       Profil gigi evolvente

Struktur gigi ini berbentuk melengkung cembung, mengikuti pola evolvente. Jenis gigi ini struktur cukup sederhana, cara pembuatanya lebih mudah, tidak sangat presisi dan maupun teliti, harga dapat lebih murah , baik ekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profil gigi evolvente dipakai sebagai profil gigi standard untuk semua keperluan transmisi.

3.       Profil gigi khusus

Misalnya bentuk busur lingkaran dan miring digunakan untuk transmisi daya yang besar dan khusus.

Berdasarkan srukturnya, bentuk gigi Roda gigi dibagi menjadi:

1. Gigi lurus ( spur gear)

Bentuk gigi ini lurus dan paralel dengan sumbu roda gigi.

2. Gigi miring ( helical gear)

Bentuk gigi ini menyilang miring terhadah sumbu roda gigi.

3. Gigi panah ( double helical / herring bone gear)

bentuk gigi berupa panah atau miring dengan kemiringan berlawanan.

4. Gigi melengkung/bengkok (curved/spherical gear )

Merupakan rodagigi yang mempunyai bentuk gigi melengkung mengikuti pola tertentu ( lingkaran/ellips).

Dalam kerja dan pemasangannya roda gigi biasanya dipasang secara berpasangan. Terdapat dua buah roda gigi atau lebih. Oleh karena ini, akan menimbulkan sebuah kerjasama antar roda gigi. Kerjasama berdasarkan sumbunya akan dibedakan menjadi :

a.Sumbu roda gigi sejajar/paralel

Biasanya dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atau spherical

b.Sumbu roda gigi tegak lurus berpotongan

Biasanya dapat berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan profil lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(spherical)

c.Sumbu roda gigi menyilang tegak lurus

Biasanya dapat berupa roda gigi cacing(worm), atau roda gigi miring atau melengkung.

d.Sumbu roda gigi menyilang

Biasanya dapat berupa rodagigi skrup(screw/helical) atau spherical.

e.Sumbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus

Biasanya dapat berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll. Kerjasama antar roda gigi ini harus memenuhi syarat. Beberapa hal yang cukup penting pada kerjasama roda gigi , apabila dua roda gigi atau lebih bekerja sama maka :

1. Profil gigi harus sama ( spur atau helical dll)

2. Modul gigi harus sama

Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi .Bilangan modul biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil. (Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam arti yang sesungguhnya dalam satuan mm )

3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpindahan daya antar gigi)

Sudut tekanan adalah sudut yang dibentuk antara garis singgung dua roda gigi dan garis perpindahan gaya antar dua gigi yang bekerja sama.

Ada dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya :

1. Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran jarak bagi.

2. Roda gigi luar ( external gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini paling banyak dijumpai. Roda gigi dalam banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo.

Apabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berlawanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu rodagigi dengan gigi dalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input. Bila kerjasama lebih dari dua rodagigi disebut transmisi kereta api (train gear).

3.Roda gigi payung ( bevel gear)

Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyudut 90 derajat. Bentuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung : Bentuk gigi lurus atau radial Bentuk gigi miring atau helical Bentuk gigi melengkung atau spherical.

4.Roda gigi cacing ( worm gear)

Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyilang tegak lurus .Roda gigi cacing mempunyai karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya (worm)

dari pertanyaan sederhana ini bisa ditelusuri dari mekanisme kerja kendaraan. Berdasarkan urutan kerja pergerakkan kendaraan bermotor bakar, sistem transmisi dipasang setelah mesin dan kopling. Mesin adalah sumber tenaga kendaraan, namun masalahnya tenaga yang dikeluarkan dapur pacu harus dikendalikan agar bisa dipakai sesuai kebutuhan. Disinilah sistem transmisi berfungsi yaitu sebagai pengatur besar-kecilnya tenaga mesin.

Dalam proses kerjanya transmisi besinergi dengan piranti kopling yang memiliki fungsi sebagai pemutus dan penerus arus tenaga. Dengan bantuan kopling, proses permindahan gigi transmisi bisa mudah dilakukan. Itu sebabnya pada model transmisi manual, sebelum memindahkan gigi transmisi, pengendara kendaraan roda empat harus menginjak pedal kopling terlebih dahulu. Khusus untuk transmisi otomatik, kerja kopling menggunakan prinsip sentrifugal bukan lagi perintah manual.

Meski begitu, baik pada sistem manual atau otomatik, transmisi hanya memiliki satu tugas utama, yaitu memecah tenaga mesin menjadi dua unsur, torsi dan putaran. Transmisi mengatur besar keduanya sesuai kebutuhan. Pada kecepatan rendah, misalnya, mobil lebih membutuhkan torsi daripada putaran atau tenaga. Oleh karena itu, tenaga dari mesin “ditransfer” dalam bentuk torsi yang tinggi tetapi putaran rendah pada posisi gigi perseneling rendah. Sebaliknya, pada kecepatan tinggi, mobil lebih memerlukan putaran.

Proses pembuatan roda gigi lurus

Spesifikasi dari roda gigi lurus ini adalah sebagai berikut :

modul 1,5 dan Z 30

PERLENGKAPAN ALAT DAN BAHAN :

1. Mesin bubut, mesin frais universal

2. Pisau frais M 1,5

3. Kikir rata halus

4. Jangka sorong

5. Mata bor ø 15 dan ø 16 (mm)

6. Bor senter

7. Mandrel

8. Bahan : Aluminium cor, ø 50 x 38 (mm)

TINDAKAN KEAMANAN / KESELAMATAN KERJA

1. Jangan merubah kecepatan mesin ketika mesin dalam keadaan hidup

2. Letakkan semua alat ukur pada tempat yang aman / terpisah pada benda yang

    kasar.

3. Pakailah alat pelindung mata ketika membubut dan mengetam (mengefrais).

4. Dilarang membersihkan tatal mesin (sisa potongan bahan) pada saat mesin

    masih hidup.

5. Jangan meninggalkan mesin dalam keadaan hidup.

LANGKAH KERJA

1. Chek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan.

2. Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapannya.

3. Cekam benda kerja dan sisakan ± 3mm,kuatkan.

4. Bubut rata permukaan ujung benda kerja, kemudian lepas.

5. Cekam ujung benda kerja yang telah di bubut rata seperti langkah no 4, bubut

     rata ujung benda kerja sehingga mencapai ukuran panjang 20 mm.

6. Lakukan pengeboran senter.

7. Lakukan pengeboran dengan diameter mata bor 15 mm.

8. Lakukan pengeboran dengan mata bor ø 16mm, kurangi kecepatan pemakanan.

9. Lepas benda kerja, kemudian pasang pada mandrel dengan diameter 16mm.

11. Cekam mandrel, kemudian bubut rata permukaan benda kerja ø 43mm.

12. Tirus bagian ujung benda kerja 2x45⁰, lepas benda kerja.

13. Mempersiapkan peralatan dan perlengkapan mesin frais.

14. Gunakan kepala pembagi dengan jumlah lobang 18.

15. Pasang benda kerja pada cekam kepala pembagi.

16. Menentukan titik nol pemakanan dengan cara :

a. Nyalakan motor spindel utama

            b. Dekatkan mata pisau frais tepat diatas benda kerja, turunkan posisi pisau

    dengan memutar handel penurun dan penaik meja.

c. Posisi pisau harus benar-benar sejajar (sesumbu) dengan benda kerja.

d. Turunkan hingga sedikit menyentuh benda kerja.

e. Putar pengukur pada handle penaik dan penurun meja pada posisi nol,

    jauhkan mata pisau frais.

17. Naikkan meja frais setinggi 3,25mm, sebagai tinggi gigi, kemudian makankan,

      jauhkan kembali.

18. Putar piring pembagi 1kali putaran dan 6 lubang pada piring pembagi 18.

19. Lakukan langkah kerja 17 dan 18, hingga terbentuk roda gigi.

20. Lepas roda gigi dari cekam maupun darin mandrel.

21. Rapikan bagian kepala roda gigi menggunakan kikir halus.

22. Buat lubang pasak.

23. Selesai.

Kesimpulan

Roda gigi adalah suatu benda berbentuk silindris, di mana di bagian tepinya terdapat profil yang menyerupai gigi. Ada beberapa macam bentukan profil roda gigi. Di antaranya roda gigi silindris, roda gigi payung, roda gigi cacing, dan bentukkan khusus lainnya. Setiap macam bentukan memeiliki fungsi dan karakteristik yang berbeda beda. Namun pada intinya berfungsi mentransmisikan gaya. Terdapat fungsi lain roda gigi salah satunya untuk menaikkan atau menurunkan putaran ( kecepatan ). Salah satu penerapan spur gears adalah sistem transmisi presneling pada kendaraan beroda empat. Beberapa aplikasi lain yang yakni pada gearbox sebuah mesin. Di dalamnya terdapat beberapa roda gigi yang bekerja sama untuk menjalankan sebagaimana fungsinya.

Sumber :

http://teknik-mesin1.blogspot.co.id/2012/01/proses-pembuatan-roda-gigi.html

https://elemenmesin2.wordpress.com/

Machine Design,R.S. Khurmi & J.K.Ghupta.Eurasia Publishing House.2005
Elemen Mesin II ,google search.