Jenis-jenis dan Istilah Roda Gigi dalam Otomotif
Beberapa waktu yang lalu saya menyajikan artikel seputar gir atau sprocket,pengertian dan fungsinya, dan kali ini saya akan mengulas tentang roda gigi,istilah dan jenisnya dalam otomotif.
Roda Gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna 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 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 dan 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 di transmisikan lebih besar.
Namun, roda gigi tidak bisa mentrasmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali, ada banyak roda gigi yang terlibat didalamnya.
Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, maka keuntungan mekanis bisa didapatkan baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang mana 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 mengalahkan 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 dimana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatanya 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 adlah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung posisi astronomi.Dan waktu pengerjaan mekanisme tersebut diperkirakan sekitar 150 dan 100 SM.
JENIS-JENIS RODA GIGI
JENIS-JENIS RODA GIGI
- SPUR : Spur adalah roda gigi yang paling sederhana, yang terdiri dari silinder ataupun piringan dengan gigi-gigi yang berbentuk secara radial. Ujung dari gigi-gigi ini berbentuk lurus dan tersusun paralel terhadap aksis rotasi. Roda gigi ini hanya bisa dihubungkan secara paralel.
- Roda gigi dalam : Roda gigi dalam atau roda gigi internal atau internal gear adalah roda gigi yang gigi-giginya terletak dibagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi diluar silindernya. Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran.
- Roda Gigi Heliks : adalah penyempurnaan dari spur. Ujung dari gigi-giginya tidak paralel terhadap aksis rotasi, melainkan tersusun miring pada derajat tertentu. Karena giginya bersudut, maka menyebabkan roda gigi terlihat seperti Heliks. Gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antaragigi-gigi menjadi perlahan sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim getaran. Berbeda dengan spur dimana pertemuan gigi-giginya dilakukan secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga menyebabkan tegangan dan getaran. Roda gigi heliks mempu dioperasikan pada kecepatan tinggi dibandingkan spur karena kecepatan putar yang tinggi dapat menyebabkan spur mengalami getaran yang tinggi. Spur lebih baik digunakan pada putaran yang rendah. Kecepatan putar dikatakantinggi jika kecepatan linear dari pitch melebihi 25 m/detik. Roda gigi heliks bisa disatukan secara paralelmaupun melintang. Susunan secara paralel umum dilakukan, dan susunan secara melintang biasanya disebut dengan skew.
- Roda gigi heliks ganda : Roda gigi heliks ganda atau roda gigi herringbonemuncul karena masalah dorongan aksial 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 yang saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda lebih sulit untu dibuat karena kerumitan bentuknya.
.jpg)
- Roda gigi bevel : Roda gigi bevel bentuknya seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk dipermukaanya. Ketika kedua roda gigi bevel bersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berada pada satu titik dan aksis poros akan saling berpotongan. Sudut antara kedua roda gigi bevel bisa bernilai berapa saja kecuali 0 dan 180. Roda gigi bevel bisa berbentuk lurus seperti spur ataupun spiral seperti pada roda gigi heliks. Keuntungan dan kerugianya samaseperti perbandingan antara spur dan roda gigi heliks.
- Roda Gigi Hypoid : Roda gigi hypoid hampir mirip dengan roda gigi bevel, namun kedua aksisnya tidak berpotongan.
- Roda Gigi Mahkota : Roda gigi mahkota ( Crown Gear ) adalah salah satu bentuk dari bentuk roda gigi bevel yang gigi-giginya sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk gigi-gignya menyerupai mahkota. Roda gigi mahkota hanya bisa dipasangkan secara akurat dengan roda gigi bevelatau spur.
- Roda Gigi Cacing : Roda gigi cacing ( Worm Gear ) menyerupai scrup berbentuk batang yang dipasangkan dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing merupakan salah satu cara termudah untuk mendapatkan rasio torsi yang tinggi dan kecepatan putar yang rendah. Biasanya, pasangan roda gigi spur atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, sedangkan rasio roda gigi cacing mampu mencapai 500 : 1. Kerugian dari roda gigi cacing adalah adanya gesekan yang menjadikan roda gigi cacing memiliki efisiensi yang rendah sehingga membutuhkan pelumasan. Roda gigi cacing mirip dengan roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90 derajat dan bentuk bedanya biasanya memanjang mengikuti arah aksial. Jika setidaknya ada satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badanya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda gigicacing biasanya disebut dengan Thread. Dalam pasangan roda gigi cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roda gigi spur. Jarang sekali ada spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing. sehingga bisa dikatakn bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah.
- Roda Gigi Non - Sirkular : Roda gigi non sirkular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasanya dirancang untuk mengoptimasi transmisi daya dengan minim getaran dan keausan, roda gigi non-sirkular dirancang untuk variasi rasio, osilasi dan sebaginya.
- Roda Gigi Pinion : Pasangan roda gigi pinion terdiri dari roda gigi, yang disebut pinion,dan batang bergerigi yang disebut dengan rack. Perpaduan rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda, torsi yang ditransmisikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika pinion berputar rack akan bergerak lurus. Mekanisme ini banyak digunakan pada beberapa jenis kendaraan untuk mengubah rotasi dari setir kendaraan menjadi pergerakan kekanan dan kekiri dari rack sehingga roda berubah arah.
- Roda Gigi Episiklik : Roda gigi episiklik adalah kombinasi roda gigi yang menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi jenis ini digunakan untuk megubah rasio putaran porossecara aksial, dan bukan paralel. Kombinasi dari beberapa roda gigi episiklik dengan mekanisme penghentian pergerkan roda gigi internal mengahsilkan rasio yang dapat berubah-ubah. Mekanisme ini digunakan dalam kendaraan dengan transmisi otomatis.Roda gigi planet yang sederhana dapat sitemukan pada zaman revolusi industri di Inggris. ketika itu mekanisme roda gigi yang berputar mengelilinginya sebagai planet, menjadi bagian utama dari mesin uap. Bagian ini mengubah gaya translasi menjadi rotasi, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan.
.jpg)
- Frekuensi Putaran: merupakan ukuran berapa banyak putaran yang terjadi dalam satu satuan waktu. Misal, RPM adalah berapa banyak putaran dalam satu menit.
- Frekuensi Angular : di ukur dalam radian per detik, dimana 1 RPM = pi/30 rad/detik. satu putaran bernilai 2 pi rad.
- Jumlah Gigi : Jumlah gigi yang dimiliki oleh roda gigi. Dalam kasus roda gigi cacing, jumlah gigi adalah nomor thread dari roda gigi cacing.
- Aksis : Sumbu yang melalui pusat perputaran roda gigi.
- Pitch : Ruang diantara gigi.
- Sudut Heliks : sudut antara tangen ke heliks dan aksis roda gigi. Sudut heliks roda gigi spur bernilai nol, dan sudut heliks roda gigi cacing mendekati 90 derajat.
Terimakasih, semoga bermanfaat.
Salam Blogger,
h72
