Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Perancangan Elemen Mesin III* KK- 042304 Lecture 2: Spur Gear2 Disiapkan oleh Dr.-Ing. Mohamad Yamin Center for Automotive Research Universitas Gunadarma.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Perancangan Elemen Mesin III* KK- 042304 Lecture 2: Spur Gear2 Disiapkan oleh Dr.-Ing. Mohamad Yamin Center for Automotive Research Universitas Gunadarma."— Transcript presentasi:

1 Perancangan Elemen Mesin III* KK Lecture 2: Spur Gear2 Disiapkan oleh Dr.-Ing. Mohamad Yamin Center for Automotive Research Universitas Gunadarma

2 Dr.-Ing. Mohamad Yamin2 Outline Review: Rasio Kecepatan Perencanaan Gear Gaya yang ditransmisikan Desain untuk Kekuatan Lentur –Persamaan Lewis –Persamaan AGMA Contoh perhitungan Gear

3 Dr.-Ing. Mohamad Yamin3 Rasio Kecepatan Pinion, N P Gear, N G nGnG nPnP N=Jumlah gigi, n=kecepatan angular[rpm] [P=Pinion dan G=Gear] Contoh1: Jika diinginkan reduksi kecepatan 3:1, dengan Np=22 gigi, berapakah jumlah gigi pada Gear? Jawab: VR = 3 = N G /N P N G = 3*22 = 66 gigi

4 Dr.-Ing. Mohamad Yamin4 Engine Pompa n1, N1 n2, N2 n3, N3 n4, N4 Contoh2: Perhatikan reduksi kecepatan dua tingkat dalam gambar berikut, dimana n1 = 500 rpm, N1 = 20 gigi, N2 = 70 gigi, N3 = 18 gigi, N4 = 54 gigi. Berapakah kecepatan untuk memutar pompa (n4) ? Jawab: n2/n1 = N1/N2-> n2=500 rpm*(20/70)=142.8 rpm, n3= n2 n4 = rpm*(18/54)=47.6 rpm Total reduksi 500/47.6=10.5 atau 10.5:1

5 Dr.-Ing. Mohamad Yamin5 Perancangan Gear Modus kegagalan (failure) pada gear dan gearbox –Patah pada gigi (tooth breakage) akibat tegangan lentur (bending stress) pada gigi –Keausan pada gigi (tooth wear) akibat kontak tegangan (contact stress) pada permukaan gigi –Kegagalan pada Bearing –Kegagalan pada Poros (shaft) –Vibrasi –Overheating Pada kuliah ini, hanya perancangan gear untuk kekuatan lentur dan ketahanan aus yang akan dibahas! Ft

6 Dr.-Ing. Mohamad Yamin6 Gaya yang ditransmisikan Kecepatan pitch, V [ft/min] Daya yang ditransmisikan (British Unit) Daya yang ditransmisikan (SI Unit) Power (daya) ditransmisikan oleh gaya yang terjadi diantara gigi yang berkontak n=kec. putar [rpm] T=torsi [lb-in] V dalam ft/min Ft [N], V[m/sec] T [Nm]

7 Dr.-Ing. Mohamad Yamin7 Desain untuk kekuatan lentur Persamaan Lewis Persamaan Lewis –Diturunkan berdasar model balok cantilever dengan beban di ujung –Hanya beban tangensial yang diperhitungkan –Konsentrasi tegangan pada akar gigi diabaikan –Diasumsikan hanya 1 pasang gigi yang ber-kontak Dimana, σ = tegangan lentur (bending stress) Ft = Beban tangensial pada gigi Pd = Diametral pitch f = lebar muka (face width) gigi Y = faktor Lewis (=fungsi dari jumlah gigi dan pressure angle [nilainya dari tabel]) Fn Ft Fr Ft

8 Dr.-Ing. Mohamad Yamin8 Desain untuk kekuatan lentur Persamaan Lewis (cont’d) Pengaruh Dinamik pada Persamaan Lewis –Memasukan pengaruh kecepatan pitch, V berdasarkan kenyataan bahwa jika pasangan gear berputar, maka beban yang aman akan berkurang jika kecepatan bertambah = Faktor kecepatan untuk gear kasar = Faktor kecepatan untuk gear halus = Kecepatan pitch [ft/min] dimana d = Diameter pitch [in] n= kec. Putar [rpm] Pada kuliah ini, persamaan Lewis tidak digunakan untuk perhitungan, melainkan Persamaan AGMA!

9 Dr.-Ing. Mohamad Yamin9 Desain untuk kekuatan lentur Persamaan AGMA Persamaan AGMA (American Gear Manufacturers Association) –Memasukkan pengaruh beban radial, Fr –Konsentrasi tegangan pada akar gigi diperhitungkan –Memasukan pengaruh banyak pasangan gigi yang berkontak Dimana, σ = tegangan lentur pada akar gigi Ft = Beban tangensial pada gigi Pd = Diametral pitch bw = lebar muka (face width) gigi m=module J = faktor geometri (slide 10) Ko = Faktor Pembebanan (slide 11) Ks = Faktor ukuran (slide 12) Km = Faktor mounting (slide 13) Kv = Faktor dinamik (slide 14) British UnitSI Unit

10 Dr.-Ing. Mohamad Yamin10 Faktor Geometri, J

11 Dr.-Ing. Mohamad Yamin11 Faktor Pembebanan, K o

12 Dr.-Ing. Mohamad Yamin12 Faktor Ukuran, K s

13 Dr.-Ing. Mohamad Yamin13 Faktor Mounting, K m

14 Dr.-Ing. Mohamad Yamin14 Faktor dinamik, K v Dimana

15 Dr.-Ing. Mohamad Yamin15 Faktor Keamanan terhadap kegagalan lentur Teganan lentur hasil perhitungan (Slide 9) Kekuatan lentur AGMA (Slide 16) Faktor Keamanan terhadap kegagalan lentur Faktor Umur (Slide 18) Faktor Temperatur =1.0 untuk t≤250 0 F Faktor Reliabilitas (Slide 17)

16 Dr.-Ing. Mohamad Yamin16 Tegangan lentur AGMA, St

17 Dr.-Ing. Mohamad Yamin17 Faktor Reabilitas, K R

18 Dr.-Ing. Mohamad Yamin18 Faktor Umur, Y N

19 Dr.-Ing. Mohamad Yamin19 Sebuah pinion dengan jumlah gigi 20, memiliki diametral pitch 12 dengan sudut tekan (pressure angle) 20 deg dipasangkan dengan gear yang mempunyai jumlah gigi 85. a)Jika pinion mentransmisikan daya sebesar 20 HP pada kecepatan 3500 rpm, hitunglah tegangan lentur pada akar gigi. Asumsikan kondisi pembebanan uniform. Gear memiliki faktor kualitas AGMA Qv=6 dan lebar muka (face width) 1.25 inches, dibuat dengan cara hobbing (less accurate gear) dan kondisi mounting moderate (less rigid). b)Tentukan faktor keamanan terhadap kegagalan lentur apabila gear terbuat dari baja grade 2 dengan kekerasan Brinell 250. Gear diperuntukkan memiliki umur 10 7 siklus dengan realibilitas 99% Contoh Perhitungan Gear

20 Dr.-Ing. Mohamad Yamin20 Jawab: Diameter pitch dari pinion : Kecepatan pitch : Gaya yang ditransmisikan : aTegangan lentur pada akar gigi

21 Dr.-Ing. Mohamad Yamin21 Faktor-faktor koreksi: J=0.35 (Slide 10 untuk Np=20 dan pasangan gear Ng=85) Ks=1 (Slide 12 untuk Pd=12 (Pd≥5) Km=1.6 (Slide 13 untuk less accurate gear) Ko=1.0 (Slide 11 untuk kondisi beban dan sumber pembebanan uniform) Faktor Geometri, J Faktor Pembebanan, Ko Faktor Ukuran, Ks Faktor Mounting, Km Faktor Dinamik, Kv (Slide 14)

22 Dr.-Ing. Mohamad Yamin22 Tegangan lentur pada akar gigi, σ bFaktor keamanan Tegangan lentur AGMA, St (Slide 16 untuk Steel grade 2) K R =1 (Slide 17 untuk reabilitas 99%) Y N =1 (Slide 18 untuk 10 7 siklus) Faktor Reabilitas, K R Faktor Umur, Y N Faktor Temperatur, K T =1


Download ppt "Perancangan Elemen Mesin III* KK- 042304 Lecture 2: Spur Gear2 Disiapkan oleh Dr.-Ing. Mohamad Yamin Center for Automotive Research Universitas Gunadarma."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google