1. Penger Pengertia tian n Roda Roda Gigi Gigi Keru Kerucut cut
Roda gigi kerucut lurus adalah jenis roda gigi kerucut yang mudah dan sederhana pembuatannya dan memberikan hasil yang baik dalam pemakaiannya pemakaiannya bila dipasangkan secara tepat dan teliti. Sama halnya dengan roda gigi lurus, roda gigi ini menjadi bising pada harga kecepatan garis puncak yang tinggi. Roda gigi yang termasuk dasar adalah roda gigi dengan poros sejajar, dan dari jenis ini yang paling dasar adalah roda gigi lurus. Namun, bila diingini transmisi untuk putaran tinggi, daya besar dan bunyi kecil antara dua poros sejajar, pada umumnya roda gigi yang dipakai adalah roda gigi miring. Sedangkan untuk roda gigi kerucut biasanya dipakai untuk memindahkan gerakan antara poros yang berpotongan. Dengan sudut perpotongan antara kedua poros sebesar 90°. Namun roda gigi bisa dibuat untuk semua ukuran sudut. Giginya bisa dituang, dimilling, atau dibentuk. arak kebebasan pada roda gigi kerucut adalah merata ! merata !Uniform Uniform Clearance". Clearance". Dalam hal roda gigi kerucut, bidang jarak bagi merupakan bidang kerucut yang puncaknya terletak di titik potong sumbu sumbu poros. Roda gigi kerucut lurus dengan dengan gigi lurus, adalah yang paling mudah dibuat dan paling sering dipakai. #etapi roda gigi ini sangat berisik karena perbandingan kontaknya yang kecil. uga kontruksinya tidak mungkin pemasangan bantalan pada kedua ujung poros$porosnya poros$porosnya . %husus jenis Roda gigi kerucut hypoid, posisi sumbunya bersilangan. &ada pemasangan Roda gigi payung umumnya salah satu dipasang dengan kanstruksi tumpuan melayang, terutama pada Roda gigi penggerak. Dari bentuk serta arah alur giginya, terdapat beberapa jenis Roda gigi payung, diantaranya '
a. Roda Gigi %erucut Gigi (urus
)ntuk )ntuk jenis jenis ini mempun mempunyai yai konstru konstruksi ksi yang yang sederh sederhana ana diband dibanding ing jenis jenis roda roda gigi gigi payung lainnya. &embuatannya relati* mudah dan penggunaannya untuk konstrusi umum yang sederhana sampai sampai sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran.
1
b. Roda Gigi %erucut Gigi +iring.
Disebut juga Spiral beel gear. &erbendaan antara -entuk gigi lurus dengan bentuk gigi miring pada Roda Gigi payung ini, kurang lebih seperti perbedaan yang terdapat pada Roda gigi lurus dengan Roda gigi miring !eli/ Gear", dimana dengan adanya kemiringan tersebut akan meningkan kemampuan menerima beban, mengurangi kebisingan sehingga dapat digunakan pada putaran yang lebih tinggi dibanding dengan Roda Gigi payung gigi lurus pada ukuran geometris yang sama.
c. Roda Gigi %erucut erol.
-entuk gigi berupa lengkung spiral dengan sudut spiral nol derajat, sehingga secara sepintas tampak seperti Roda gigi lurus dengan gigi melengkung. %emampuan Roda Gigi &ayung erol ini kurang lebih sama seperti Roda Gigi payung gigi miring !Spiral", hanya pembuatannya lebih sulit dan bekerja lebih tenang serta tahan lama.
2
d. Roda Gigi %erucut ypoid.
enis Roda Gigi payung ini lebih populer digunakan pada, kendaraan bermotor saja, tapi untuk konstruksi general, mekanik yang memerlukan putaran tinggi serta beban besar yang dinamis dapat menggunakan jenis Roda gigi payung ini. -entuk alur giginya berupa lengkung hypoid, sehingga posisi sumbu tidak tegak lurus berpotongan, tetapi bersilangan, sehingga akan memudahkan pemasangan tumpuan bantalan pada kedua Roda giginya.
2. Fungsi dan prinsip kerja
a. 1ungsi Gigi kerucut digunakan untuk mengubah arah rotasi poros atau sudut yang beroperasi di mesin. -erbagai jenis roda gigi beel juga mengubah torsi dan kecepatan antara bagian$bagian mesin. +isalnya, umumnya roda gigi kerucut digunakan untuk menghubungkan drie sha*t ke di*erensial dalam mobil.
3
b. &rinsip kerja #ujuan dari gigi adalah untuk mengirimkan gerak dan torsi dari satu poros ke yang lain. transmisi yang biasanya harus terjadi dengan rasio yang konstan, gangguan terendah dan e*isiensi tertinggi. pro*il gigi, panjang dan bentuk yang berasal dari persyaratan.%etika poros 2 harus mengirimkan gerak dan torsi dari satu poros ke poros lain, namun terjadi perbedaan sudut pada 3 poros. +aka, untuk mengirimkan gerak torsi itu dapat digunakan gigi kerucut, &rinsip dari roda gigi kerucut sama dengan gigi biasa yaitu berdasarkan pasangan gerak. -entuk gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip,putar dan daya dapat berlangsung baik
Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling !c" yang sama pada lingkaran singgung sepasang roda gigi. (ingkaran singgung ini disebut lingkaran pitch atau lingkaran tusuk yang merupakan lingkaran khayal pada pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam perencanaan konstruksi roda gigi. &ada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bah4a jarak lengkung antara dua gigi yang berdekatan !disebut 5pitch5" pada kedua roda gigi harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik. -entuk lengkung pada suatu pro*il gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan mengikuti kura$kura tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi dengan baik.
4
3. Gambar / Spesifikasi
a. Gambar pro*il roda gigi kerucut Sepasang roda gigi kerucut yang saling berkait dapat di4akili oleh dua bidang kerucut dengan titik puncak yang berhimpit dan saling menggelinding tanpa slip. %edua bidang kerucut ini disebut 6kerucut jarak bagi7. -esarnya sudut puncak kerucut merupakan ukuran bagi putaran masing poros$porosnya.
5
Sumbu poros pada roda gigi kerucut biasanya berpotongan dengan sudut 90°. -entuk khusus dari roda gigi kerucut dapat berupa 6roda gigi miter7 yang mempunyai sudut kerucut jarak bagi sebesar 90° dan roda gigi mahkota dengan sudut kerucut jarak bagi sebesar 8°.
6
b. Spesi*ikasi roda gigi kerucut ! &roduksi %% Stock Gears"
)ntuk mengetahui spesi*ikasi %% Stock Gears pada beel gear yang kta butuhkan didasarkan pada rumus sederhana yang tercantum di ba4ah ini '
Spes*ikasi untuk roda gigi kerucut miring
7
8
9
%omparasi per*orma beberapa macam gigi kerucut
8.
+aintenance ! &era4atan dan &erbaikan Gigi %erucut " a. &reload Setiap komponen yang menggunakan cones bearing selalu diukur pre loadnya. :da dua type pengukuran yaitu dengan pinion yang terpasang atau tanpa menggunakan pinion. -ila pinion tidak terpasang maka yang diukur adalah pre load memakai satuan kilogram !%g". -ila pinion terpasang maka yang diukur adalah rolating tor;ue memakai satuan kilogram meter ! %gm ". )ntuk pengukuran &re (oad menggunakan tool
10
)rutan adjustment pre load beel gear '
Siapkan tool, shim, tor;ue 4rench = sigmat.
&asang shim pada kedua sisi *lange dengan tebal yang sama agar beel gear berada tepat di tengah > tengah dengan tujuan adjustment
%encangkan torsi baut sesuai standar ! lihat repair manual
)kur pre load ! rotating tor;ue " nya, bila kurang dari setandar kurangi shim sebaliknya bila lebih dari std, tambahkan shim pada kedua sisi *lange dengan tebal yang sama.
)ntuk yang menggunakan type nut, tinggal mengurangi dan menambahkan putaran nutnya pada kedua sisi *langeny a.
b. -acklash -acklash adalah hubungan ! contact " kedua gigi, dalam hal ini adalah antara gigi beel gear dan gigi pinion, Setiap contact gigi mempunyai standard masing$ masing sesuai dengan specnya. -acklash tidak boleh terlalu besar dan juga tidak boleh terlalu kecil, hal ini akan menyebabkan keausan yang tidak normal pada gigi$giginya. -ila backlash terlau besar, maka akan terjadi ketukan yang berlebihan sehingga menyebabkan suara ribut dan cepat ausnya gigi tersebut apabila terjadi perpindahan speed dari maju ke mundur. Demikian juga apabila backlash teralu kecil, beban gigi terlalu besar, hal ini akan menyebabkan keausan yang tidak normal pada gigi tersebut. )ntuk pengukuran -acklash menggunakan Dial ?ndicator.
11
)rutan adjustment backlash beel gear '
Siapkan tool magnetic base, dial indicator.
Setelah pre load didapat , ukur backlash antara gear pinion dan gear beel ! lihat standard repair manual".
:pabila terlalu besar atau kecil, pindah > pindahkan shim sebelah kiri atau sebelah kanan. PER!"#!$ %
“Dengan catatan jangan dikurangi atau ditambahkan shim lagi karena akan mempengaruhi pengaturan pre load yang telah ada ”
c. &emeriksaan kontak gigi #ooth contact adalah sentuhan gigi pinion terhadap gigi beel gear dimana sentuhannya harus rata dan @0 A dari permukaannya karena beban yang diterima sangat besar ! lebih besar dari B0 A ". -ila tooth contact lebih kecil, maka gigi akan cepat aus, hal ini akan mengakibatkan unit cepat break do4n. &enyetelan tooth contact hampir sama dengan penyetelan backlash yaitu dengan cara memindahkan shim. )ntuk pemeriksaan tooth contact menggunakan grease
mencapai contact yang sempurna . (ihat permukaan yang contact pada beel gear.
12
&ang per'u diper(atikan %
“Jika bevel pinion terlalu jauh dari bevel gear, maka contact yang terjadi hanya sebagian pada permukaan bevel gear yaitu cenderung terkena di bagian sisi luar permukaan bevel gear. Tindakannya gerakan pinion masuk dengan cara menambah shim pada cover transmisi, kemudian pindahkan shim sebelah kanan dari bevel gear ke sebelah kiri dengan tebal yang sama dengan tebal shim di pinion tadi”.
d. &elumasan ! Gigi kerucut produksi Superior Gearbo/, :merika Serikat " &eriksa ketinggian pelumas sebelum dioperasikan dengan menggunakan dipstick, jika tidak terdapat dipstick gunakan metode yang tepat untuk mengukur ketinggian pelumas. Secara umum, tingkat minyak harus sekitar setengah kedalaman gigi drie !pada garis perpisahan" untuk pemasangan horisontal, atau stengah kedalaman centerlines poros, jika dipasang tidak horiContal. &elumas diganti ketika jam pengoperasian telah mencapai 0 jamE. Faktu penggantian pelumas akan berariasi, ketika gigi kerucut dipasang pada situasi dan lingkungan tertentu. +isal, jika komponen beroperasi di lingkungan yang berdebu maka penggantian pelumas akan lebih sering daripada komponen yang bergerak pada lingkungan yang normal. Spesi*ikasi pelumas yang dibutuhkan untuk komponen gigi kerucut adalah ' •
)ntuk komponen yang beroperasi dalam suhu ambien dari 2 °
•
sampai 23 ° 1, dan suhu minyak untuk 300 ° 1, +obilube D @0F$90 !atau setara". )ntuk komponen yang start operasi dalam suhu ambien di ba4ah 2 ° 1 atau beroperasi terus menerus di atas 300 ° 1, +obilube sintetis S HF$90 !atau setara".
PER!"#!$ % ) Jangan mengganti atau menambah minyak pelumas ketika sedang beroperasi, karena akan berakibat kerusakan pada komponen dan maintenance man.” “Jangan mencampur oli sintetik dengan oli non-sintetik pada komponen gigi kerucut .”
13
e. &embongkaran %omponen &embongkaran komponen harus dilakukan di daerah yang bersih, kering, dan pencahayaan yang baik. (angkah$ langkah membongkar unit komponen gigi kerucut sebagai berikut ' -uang minyak pelumas dengan cara membuka baut pembuangan
!drain plug". -uka semua baut penutup. )ntuk melepas rumah gigi !gearbo/",
gunakan palu karet atau palu plastik untuk melepaskan poros stub dari gearbo/ sambil memegang gearbo/ bagian atas. Setelah gearbo/ bagian atas lepas, tahan poros stub dengan satu
tangan lalu lepaskan gearbo/ yang berdekatan dengan untuk memungkinkan poros stub dan gear assy lepas. )ntuk melepas poros cross tahan dengan satu tangan lalu lepas gearbo/ yang dekat dengan bantalan ika bantalan harus diganti, lakukan dengan sangat hati$hati untuk
mencegah kerusakan pada daerah sseal poros saat menggunakan press tool selama pelepasan dan pemasangan. %edua daerah bantalan dan segel harus dipoles setelah dilepas, bagaimanapun, tidak mengurangi diameter poros oleh polishing berlebihan.
14
ika penggantian gigi diperlukan, dan roda gigi dipasang dengan
pasak, lakukan dengan sangat hati$hati selama penghapusan dan penggantian untuk mencegah kerusakan pada daerah seal poros. Seal pelumas harus dibuang dan diganti setiap kali komponen unit
dibongkar, untuk mencegah kebocoran pelumas.
*. &emasangan komponen Daerah tempat pemasangan harus bersih, kering, pencahayaan yang baik dan bebas dari minyak, grease, atau kontaminan lain yang bisa mencemari pelumas komponen, bantalan atau seal. (angkah$ langkah memasang unit komponen gigi kerucut sebagai berikut ' Sebelum perakitan, semua komponen yang akan dipasang harus
bersih dan bebas dari minyak atau kontaminan lain. &asang dan rakit poros cross !poros, roda gigi, bantalan dan seal"
ke dalam gearbo/ bagian ba4ah. (akukan dengan hati$hati saat memasang segel pada poros untuk mencegah kerusakan seal. &astikan segel terpasang dengan benar, dengan pegas yang menuju bantalan. Selaraskan !align" seal dan bearing dengan prosedur yang sesuai. +endorong dan tekan poros perlahan dengan palu ke dudukan !jangan tekan bantalan". &asang unit poros stub dengan cara yang sama, samakan gigi gigi
sebelum dipasangkan ke dudukan. &astikan bah4a kedua poros dapat berputar bebas. #eteskan beberapa minyak ke kedua bantalan poros stub. Gunakan metode ini hanya pada antarmuka cup < cone di bagian atas setiap bearing. &ersyaratan ini adalah untuk memberikan pelumas yang cukup untuk bantalan poros stub selama a4al start$up dari gear drie. -ersihkan semua kontaminan dari komponen yang akan dipasang
pada gearbo/ atas dan ba4ah. (ap kering dengan kain bersih. Gunakan butiran kecil secara terus menerus dengan (octite I 9@ Sur*ace Sealant pada permukaan yang akan dipasang yang terletak pada gearbo/ ba4ah dari segel untuk menutup Rakit gearbo/ bagian atas ke gearbo/ bagian ba4ah, lakukan
dengan hati$hati saat menyeleraskan seal sesuai dengan prosedur 15
yang ditentukan. #ekan tepi gearbo/ atas dengan palu untuk permukaan yang dipasang. &asang baut penutup. +omen pengencangan baut <2J$2@ adalah 2H$32 *t$lbs, baut B<@ $2J adalah B$80 *t$lbs dan baut 2<3$2B adalah JH$HB *t$lbs. &asang baut pembuangan pada gearbo/ bagian ba4ah . ?si pelumas
dengan jumlah yang tepat melalui lubang pengisian atas. &asang baut penutup pengisian. &erakitan selesai.
. 1ailure o* -eel Gears ! %erusakan Gigi %erucut " a" %esalahan %ontak Gigi %esalahan arak &emasangan • 16
%etika jarak pemasangan daripinion tidak benar, kontak akan terjadi terlalu tinggi di sisi pada satu gigi dan terlalu rendah di sisi lain.
•
%esalahan K**set %etika poros pinion o**set, permukaan kontak dekat ujung satu dan dekat dengan tumit yang lain.
•
%esalahan Sudut &oros
17
%etika ada kesalahan sudut poros, gigi akan kontak pada jari$ jari kaki atau tumit tergantung pada apakah sudut lebih besar atau kurang dari 90 °.
b" enis %erusakan pada Gigi %erucut ! +enurut G+: H002$02 2990E " :da berbagai jenis kerusakan dan kerusakan yang dapat terjadi pada gigi kerucut, bagian ini memperkenalkan beberapa dari kerusakan seperti yang dide*inisikan oleh G+: H002$02 !2990" dan standar industri yang ditetapkan oleh :sosiasi &embuat Roda Gigi epang ' •
%erusakan permukaan gigi %eausan :brasi o #erkelupasnya permukaan gigi secara bertahap dari berbagai penyebab. o
%eausan Normal #idak benar$benar diidenti*ikasi sebagai kerusakan. Setelah pengunaan a4al, penyimpangan dari permukaan gigi dijaga dalam keseimbangan yang baik.
o
o
%eausan +edium %eausan pada permukaan gigi dapat diidenti*ikasi dengan memeriksa kontak gigi. &olishing %ondisi permukaan gigi menjadi halus seperti cermin dengan kekasaran permukaan dihilangkan secara bertahap. 18
%eausan :brasi* Goresan linear berjalan tak beraturan pada permukaan gigi dalam arah putaran roda gigi
o
%eausan berlebihan &emakaian berlebihan melebihi umur produk yang telah ditentukan.
o
%eausan Gabungan %eausan dari akar gigi, terjadi inter*erensi antara sudut gigi dan akar gigi dari gigi yang dipasangkan.
o
•
%orosi o
%orosi %imia %arat merah kecoklatan atau korosi sumuran terjadi pada permukaan.
•
&anas -erlebih Suhu panas yang berlebihan pada permukaan gigi. Farna merah pada permukaan gigi akan muncul.
•
%elelahan &ermukaan Gigi ! 1atigue " %erusakan pada gigi, yang melibatkan pelepasan permukaan. Diantaranya ' o
•
&itting (ubang terjadi pada permukaan gigi. &itting sering terjadi di garis pitch atau di bagian ba4ah.
De*ormasi &ermanen o
o
?ndentasi (ekukan di gigi terjadi dengan melibatkan obyek terjerat pada gigi saat beroperasi. De*ormasi &lastis
19
Sebuah kondisi khas de*ormasi permanen. De*ormasi tidak pulih setelah beban dilepas. o
•
•
-ergelombang Gelombang secara periodik terjadi pada permukaan gigi dalam arah bergulir dan arah normal.
Retakan :da dua jenis retak, satu terjadi dalam proses produksi, dan lainnya terjadi pada saat operasi. Retak Luenching o Retak terjadi dengan pendinginan. &atah o
o
&atah karena Kerload %erusakan terjadi pada gigi ketika beban berat tak terduga yang diberikan pada gigi. &emotongan Gigi %ondisi gigi dipotong dari roda gigi, terjadi oleh beban yang berlebihan pada satu 4aktu.
c" &anas -erlebihan #erjadi karena ' &utaran dan beban berlebihan &elumas yang terkontaminasi %esalahan pengukuran ketinggian pelumas %erusakan bantalan Dapat diperbaiki dengan cara ' )ntuk putaran dan beban berlebihan, ganti pelumas sintetik )ntuk pelumas yang terkontaminasi, ganti pelumas baru )ntuk kesalahan pengukuran ketinggian pelumas, cek ketinggian oli dengan benar. )ntuk kerusakan bantalan, ganti bantalan baru
D:1#:R &)S#:%:
2. 3. B. 8. . J.
http'<
H. http'<<;tcgears.com
21