helical gear

Gear merupakan salah satu elemen mesin yang memiliki peranan penting dalam transmisi daya. Jenis gear yang di gunakan untuk mentransmisikan daya terdidiri dari beberapa tipe, antara lain; spur gear, helical gear, bevel gear, hypoid gear. Namun, dalam peneletian ini, khusus membahas gear dengan tipe helical gear.

Salah satu kelebihan dari gear adalah  memiliki efisiensi yang relatif tinggi dan dapat digunakan untuk mentransmisikan daya yang besar (Khurmi dan Gupta, 1982). Dari penelitian yang dilakukan oleh Vaidyanathan, (2009) pada helical gear dengan memvariasikan modul, preasure angle dan helix angle, diperoleh bahwa efisiensy helical gear di antara 98.99%-99.66%, dimana modul dan preassure angle memiliki pengaruh yang lebih signifikan dari pada helix angle. Penelitian yang dilakukan oleh Johnson dkk, (2007) dengan variabel perubahan modul, kekasaran permukaan gigi gear, dan pelumasan pada pasangan gear, diperoleh bahwa pada spur gear,  modul merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi efisiensi gear,  kemudian faktor kekasaran permukaan gear dan pelumasan gear, karena berhubungan dengan gaya gesekan yang terjadi antara permukaan gear pair. Wagaj dan Kahraman (2002) menyebutkan bahwa gear dengan helix angle 0^o dapat di sebut dengan spur gear.

Gambar 2.1. Helical gear 

Di samping itu, kekurangan dari gear adalah menimbulkan getaran dan noise pada mesin, hal ini disebabkan oleh terjadinnya eror pada proses transmisi daya. Wei (2004) menyebutkan penyebab terjadinya error pada proses transmisi adalah ketidakakuratan proses manufacturing (menyebabkan geometri yang tidak sempurna) dan pemasangan yang salah, serta defleksi elastis gigi gear.

Gambar 2.2. Istilah pada gear (Khurmi dan Gupta, 1982)

2.2.1.1.     Istilah pada spur gear

Istilah-istilah dalam gear, sesuai pada gambar 2.2, yaitu :

a.      Pitch circle adalah lingkaran imajiner oleh aksi pengerolan murni, akan memberikan gerak yang sesuai dengan gear aktual.

b.      Pitch diameter (D) adalah diameter dari pitch circle.

c.       Pitch point adalah titik contak antara dua  pitch circle.

d.      Pitch surface adalah permukaan yang di tempatkan pada pitch circle.

e.       Addendum adalah jarak radial sebuah gigi dari pitch circle ke bagian atas gigi.

f.        Dedendum adalah jarak radial sebuah gigi dari pitch circle ke bagian bawah gigi.

g.      Addendum circle adalah lingkaran yang melalui bagian atas gigi dan sepusat dengan pitch circle.

h.      Dedendum circle adalah lingkaran yang melalui bagian bawah gigi, yang dinamakan juga root circle.

i.        Helix angle (α) adalah sudut antara garis helix dan sumbu rotasi gear

j.        Axial pitch (P_c) adalah jarak yang diukur pada keliling pitch circle dari salah satu gigi ke gigi yang berikutnya. Istilah Circular pitch digunakan dalam spur gear.

k.       Normal pitch (P_n) adalah jarak normal pada keliling pitch circle dari salah satu gigi ke gigi yang berikutnya

l.        Diametral pitch (P_d)  adalah rasio jumlah gear terhadap diameter pitch  dalam millimeter.

m.    Base circle  adalah lingkaran tempat dibentuknya kurva involute.

n.      Module (m) adalah rasio diameter pitch terhadap jumlah gigi dalam millimeter.

Standard module dikutip dari Budynas dan Nisbett (2006) :

1, 1.25, 1.375, 1.5,1.75, 2, 2.25, 2.5, 2.75, 3, 3.5, 4, 4.5,  5, 5.5,  6, 7,  8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50

o.      Clearance adalah jarak radial dari bagian atas gigi, pada sebuah gear yang kontak.

p.      Total depth adalah jarak radial antara addendum circle dan dedendum circle.

q.      Face of tooth adalah permukaan pada gigi diantara  pitc circle dan addendum circle.

r.       Flank of tooth  adalah permukaan pada gigi diantara pitc circle dan dedendum circle.

s.       Top land adalah permukaan di atas gigi.

t.        Path of contact adalah jalur yang dihubungkan oleh titik-titik kontak pada gigi gear dari awal sampai dengan akhir berhubungan antara gear yang berpasangan.