Transmisi 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 gigi ( bergerigi )
Gear (Roda Gigi) merupakan komponen mekanikal yang
menstransmisi-kan daya dan gerakan diantara sumbunya. Gear juga dapat mengubah
arah putaran dan mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Gear
menjadi komponen permesinan yang digunakan diberbagai industri seperti:
automotive industries, coal plants industry, steel plants industry, paper
industry, etc.
Gear biasaya digunakan dengan dua tujuan dasar:
-
Menaikkan atau menurunkan kecepatan putar
-
Menaikkan atau menurunkan daya (power) atau torsi (torque)
Kerjasama roda gigi :
o
Sumbu
roda gigi sejajar/paralel:
Dapat
berupa kerja sama roda gigi lurus, miring atau spherical
o
Sumbu
roda gigi tegak lurus berpotongan :
Dapat
berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan profil lurus(radial),
miring(helical) atau melengkung(spherical)
o
Sumbu
roda gigi menyilang tegak lurus :
Dapat
berupa roda gigi cacing(worm), globoida,
cavex, hypoid, spiroid atau roda gigi miring atau melengkung.
o
Sumbu
roda gigi menyilang :
Dapat
berupa rodagigi skrup(screw/helical) atau spherical.
o
Sumbu
roda gigi berpotongan tidak tegak lurus :
Dapat
berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll
- Syarat dua roda gigi bekerja-sama:
Beberapa
hal yang cukup penting pada kerjasama roda gigi , apabila dua roda gigi atau
lebih bekerja sama maka :
o
Profil
gigi harus sama ( spur atau helical dll)
o
Modul
gigi harus sama (modul gigi adalah salah satu dimensi khusus roda gigi)
o
Sudut
tekanan harus sama ( sudut perpindahan daya antar gigi)
Poros
Poros adalah suatu bagian stasioner yang
beputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti
roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket
dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan,
beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa
gabungan satu dengan lainnya. (Josep Edward Shigley, 1983)
Tipe Poros
–
Poros
transmisi.
–
Poros
Mesin.
Tegangan pada Poros
–
Tegangan
geser yang disebabkan oleh Torsi
–
Tegangan
tekuk yang disebabkan olah gaya yang bekerja pada elemen mesin dan beratnya.
–
Kombinasi
tegangan akibat puntir dan tekuk.
–
Aplikasi
pembebanan Fluktuasi.
Hal-hal yang harus diperhatikan.
1.
Kekuatan
poros
Poros transmisi akan menerima beban puntir
(twisting moment), beban lentur (bending moment) ataupun gabungan antara beban
puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor,
misalnya : kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila
menggunakan poros bertangga ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut.
Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban
tersebut.
2.
Kekakuan
poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup
aman dalam menahan pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu
besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas), getaran mesin
(vibration) dan suara (noise).
Oleh karena itu disamping memperhatikan kekuatan
poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis
mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.
3.
Putaran
kritis
Bila putaran mesin dinaikan maka akan menimbulkan
getaran (vibration) pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang
mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran
yang tinggi disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor
bakar, motor listrik, dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat
mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam
perancangan poros perlu mempertimbangkan putaran kerja dari poros tersebut agar
lebih rendah dari putaran kritisnya,
4.
Korosi
Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan
fluida korosif maka dapat mengakibatkan korosi pada poros tersebut, misalnya
propeller shaft pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan bahan-bahan poros
(plastik) dari bahan yang tahan korosi perlu mendapat prioritas utama.
5.
Material
poros
Poros yang biasa digunakan untuk putaran tinggi dan
beban yang berat pada umumnya dibuat dari baja paduan (alloy steel) dengan proses pengerasan kulit (case hardening) sehingga tahan terhadap keausan. Beberapa
diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molebdenum, baja khrom,
baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian, baja paduan khusus tidak selalu
dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan pembebanan yang berat
saja. Dengan demikian perlu dipertimbangkan dalam pemilihan jenis proses heat
treatment yang tepat sehingga akan diperoleh kekuatan yang sesuai. Poros yang dipakai untuk meneruskan putaran
tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit
yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom
nikel, baja khrom nikel molybdenum, baja khrom, baja molybdenum,dll.
Bantalan (Bearing)
Bantalan
adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan
bolak-balik yang berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin
lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi
dengan baik maka prestasi seluruh system akan menurun atau tak dapat bekerja
secara semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya
dengan pondasi pada gedung (Sularso & Kiyokatu Suga : Elemen mesin 1978).
Bantalan gelinding merupakan salah
satu komponen mesin yang kuat/tegar yang akan memberikan umur pakai yang
panjang kepada mesin/peralatan yang mempergunakannya, lebih-lebih bilamana
bantalan gelinding tersebut dipasang dan dirawat betul. Penanganan secara betul
dalam pemasangan maupun pelepasan bantalan bukan merupakan masalah yang sulit,
karena hanya diperlukan kebersihan, ketelitian maupun keseksamaan.
Penyimpanan bantalan gelinding sebelum dibungkus atau dipak, bantalan gelinding dilapisi dengan bahan anti
karat, sehingga bantalan tersebut dapat disimpan dalam bungkus/pak aslinya
selama bertahun-tahun. Dianjurkan bahwa penyimpanan bantalan gelinding
dilakukan digudang yang kelembapan udaranya tidak lebih dari 60% dan
temperaturnya konstan.
Bantalan gelinding bertutup (kode tambahannya
: -2Z ) tidak boleh disimpan lebih dari 2 tahun, sedangkan bantalan gelindinng-
berperapat ( kode tambahannya : -2RS ) tidak boleh lebih dari 3 tahun. Bantalan
gelinding semacam itu telah diberi pelumas untuk seumur hidup, namun
gemuk/grease yang dimasukkan kedalamnya akan menua (menjadi tua) dan keras
(kaku) bila disimpan terlalu lama. Bantalan gelinding yang tidak terbungkus
dalam bungkus aslinya harus dijaga kebersihannya, diberi minyak/gemuk dengan
baik dan dibungkkus dengan kertas minyak untuk mencegah karat.
Petunjuk pelumasan bantalan yang
dilumasi secara betul tidak akan aus, karena pelumas
mencegah terjadinya kontaak langsung antara komponen bantalan yang satu dengan
yang lain yang terbuat dari logam.Bantalan gelinding dapat dilumasi dengan oli
atau gemuk/grease. Bantala rol sferis-aksial biasanya harus dilumasi dengan
oli, dan hanya boleh dilumasi dengan gemuk jika angka putarannya rendah.
Bantalan yang ber sil atau berperapat logam suadh dilumasi untuk “seumur hidup”
dari pabriknya. Pemilihan jenis
pelumas pada dasarnya berdasarkan temperatur dan angka putaran kerja dari
bantalan. Gemuk digunakan bila kondisi kerjanya dibawah normal, dan gemuk juga
berfungsi untuk melindunngi bantalan dari kotoran yang masuk. Pelumasan dengan
oli dianjurkan untuk angka putaran
yang tinggi. Pelumas harus
selalu disimpandi tempat yang bersih dan tertutup, serta ditempatkan di dalam
gudang yang kering.
Perencanaan bantalan
untuk mesin perajang umbi diharapkan mampu memberikan life time yang lama yang
bisa meneruskan daya dengan sedikit
loses atau kerugian daya.
