2. Pemilihan pisau frais untuk roda gigi

Standar roda gigi diklasifiasikan atas 2 macam:

a) Standar modul (m)

Modul ialah jarak antara garis lingkaran diameter pitch dengan garis lingkaran diameter luar dalam satu mm. Selain itu modul adalah perbandingan diameter pitch dibagi jumlah giginya. Semua ukuran roda gigi sistem Modul diukur dalam satuan Metrik (mm).

b) Standar diametral pitch (DP)

Standar diameter pitch (DP) ialah jumlah gigi dalam jarak ukuran diameter pitchnya dari sebuah roda gigi. Semua ukuran roda gigi sistem DP diukur dalam satuan imperial (inchi).

Hubungan antara modul (m) dan diametral pitch (DP) m=1/Z dan D=1/M, tentunya modul kebalikan dari DP. Pemilihan pisau roda gigi dengan standar modul menggunakan cutter modul. Dalam 1 set cutter modul ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai nomor 8.

(Sumber: Machining Fundamental)

Untuk pemilihan pisau roda gigi dengan standar diametral pitch (DP) menggunakan cutter DP. Dalam 1 set cutter DP ada 8 keping terdiri dari nomor 1 sampai 8.

Tabel 8.4 Nomor Pisau Roda Gigi Standar Diametral Pitch

(Sumber: Machining Fundamental)

Gambar 8.3 Pisau Frais Modul

(Sumber: google.com)

D. Perhitungan Roda Gigi Lurus

          Pemotongan gigi memerlukan pengetahuan tentang bagian-bagian gigi untuk membantu menentukan pemotong gigi yang tepat untuk digunakan, kedalaman gigi, dan konfigurasi kepala pemisah.

1. Rumus Perhitungan roda gigi

 

Gambar 8.2 Bagian-Bagian Roda Gigi

(Sumber:Machining Fundamental)

Tabel 8.2 Rumus Perhitungan Roda Gigi lurus

(sumber: Machining Fundamental)

*setiap buku memberi singkatan atau simbol berbeda-beda

C. Macam – Macam Roda Gigi

1. Roda gigi Lurus

     Roda gigi lurus (apur) adalah roda gigi yang paling sederhana, yang terdiri dari silinder atau piringan dengan gigi-gigi yang terbentuk secara radial. Ujung dari gigi-giginya lurus dan tersusun paralel terhadap sumbu poros. Roda gigi ini hanya bia dihubungkan secara parallel.

2. Roda gigi dalam dan Luar

     Roda gigi dalam (internal gear) dan luar (External) (Gambar 8.1b) adalah roda gigi yang gigi-giginya terletak di bagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi luar silindernya. Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran.

3. Roda gigi miring

     Roda gigi mirng (heliks)(Gambar 8.1c) adalah penyempurnaan dari roda gigi lurus. Ujung-ujung dari gigi-giginya tidak paralel terhadap aksis rotasi, melaikan tersusun miring pada derajat tertentu. Gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjadi perlahan sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim gerakan.

4. Roda gigi miring ganda

     Roda gigi miring ganda (double helical gear) atau roda gigi herringbone (Gambar 8.1d) muncul karena masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks tunggal. Double helical gear memiliki dua pasang gigi yang berbentuk V sehingga seolah-olah ada dua roda gigi heliks yang disatukan. Hal ini akan menyebabkan dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda lebih sulit untuk dibuat karena kerumitan bentuknya.

5. Roda gigi kerucut

     Roda gigi kerucut (bevel gear) berbentuk seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk di permukaanya. Ketika dua roda gigi bevel bersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berbeda pada satu titik, dan sumbu poros akan saling berpotongan. Sudut antara kedua roda gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0derajat dan 180derajat.

     Roda gigi bevel dapat berbentuk lurus seperti roda gigi lurus (Gambar 8.1e) atau spiral (Gambar 8.1f) seperti roda gigi heliks. Keuntungan dan kerugiannya sama seperti perbandingan antara roda gigi dan roda gigi heliks.

6. Roda gigi hypolid

     Roda gigi hypolid (Gambar 8.1g) mirip denanroda gigi kerucut, namun kedua sumbu porosnya tidak berpotongan.

7. Roda gigi mahkota/Permukaan

     Roda gigi mahkota (crown gear) (Gambar 8.1h) adalah salah satubentuk roda gigi kerucut yang gigi-giginya sejajr dan tidak bersudut terhadap sumbu poros. Bentuk gigi-giginya menyerupai mahkota. Roda gigi mahkota hanya bisa dipasangkan secsrs akurat dengan roda gigi kerucut atau roda gigi lurus.

8. Roda gigi cacing

     Roda gigi cacing (worm gear) (Gambar 8.i) meyerupai skrup berbentuk batang yang dipasangkan dengan roda gigi. Gigi cacing digunakan untuk mentransmisikan daya atau putaran pada sudut 90o dan untuk mendapatkan rasio torsi yang tinggi dan kecepatan putar yang rendah.

     Kerugian dari roda gigi cacing adalah adnya gesekan yang menjadikan roda gigi cacing memiliki efisiensi yang rendah sehinnga membutuhkan pelumasan.

     Dalam pasangan roda gigi cacing, batangnya hanya bisa menggerakkan rods gigi, sehingga bisa dikatakan bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan  transmisi satu arah.

 

9. Roda gigi pinion

     Pasangan roda gigi pinion (Gambar 8.1j) terdiri dari roda igi, yang disebut pinion, dan batang bergerigi yang disebut sebagai rack. Perpaduan rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda; torsi ditrans-misikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika pinion berputar, rack akan bergerak lurus.

10. Roda gigi episiklik

     Roda gigi episiklik (planetary gear atau epicyclic gear) (Gambar 8.1k) adalah kombinasi roda gigi yang menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi jenis ini digunakan untuk mengubah rasio putaran poros secara aksial, bukan parallel. Kombinasi dari beberapa roda gigi episiklik dengan mekanisme penghentian pergerakan roda gigi internal menghasilkan rasioyang dapat berubah-ubah. Mekanisme ini digunakan dalam kendaraan dengan transmisi otomatis.

sumber : google.com

11. Roda Gigi Non-Sirkular (Non Circular Gear)

Roda Gigi Non-Sikular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasa dirancang untuk mengoptimisasikan transmisi daya dengan minim getaran dan keausan, roda gigi non sikular dirancang untuk variasi radio, osilasi, dan sebagainya

Gambar 8.1l   Roda Gigi Non-Sirkular (Non Circular Gear)

sumber : google.com

12. Roda gigi cacing globoid (globoid worm gear)

Mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar, dipakai untuk beban yang lebih besar. Contoh pemakaiannya seperti yang dipakai pada roda gigi difirensial otomobil

Gambar 8.1m   Roda gigi cacing globoid (globoid worm gear)

sumber : google.com

B. Klasifikasi Roda Gigi

Roda gigi dapat diklasifikasikan seperti tabel 8.1 berikut:

Tabel 8.1 Klasifikasi Roda Gigi

(Sumber : m-edukasi.kemendikbud.go.id)

A. Pengertian Roda Gigi

Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.

Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.

Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.

Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli). Mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini. Dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.

Ilmuwan Yunani Kuno Archimedes pertama kali mengembangkan roda gigi dalam ilmu mekanika di sekolah Aleksandria pada abad ketiga sebelum masehi. Mekanisme Antikythera adalah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung posisi astronomi. Waktu pengerjaan mekanisme ini diperkirakan antara 150 dan 100 SM.