Perhitungan Roda Gigi Payung

Apabila diinginkan memindah daya pada posisi poros yang bersinggungan (intersection) dapat digunakan roda gigi payung. Contoh penggunaan roda gigi ini misalnya pada : drill chuck, jalur vertikal pada mesin planning, mekanisme pengatur langkah pada mesin sekrap dan pengatur arah pada mesin bor pekerjaan berat. Pada umumnya pasangan roda gigi payung membentuk sudut 90° namun dalam hal tertentu dapat dibuat pasangan roda gigi payung dengan dengan sudut lebih besar dan lebih kecil dari 90°.
Pemakaian roda gigi payung (Bevel gear) adalah untuk memindahkan putaran (daya putar) dari suatu poros yang lainnya dengan berbagai macam posisi menyudut dan berbagai macam perbandingan putaran.

Berbagai macam sudut tersebut dapat kita katagorikan menjadi 3 macam yaitu :

• Besar sudut sama dengan 90°
• Besar sudut lebih kecil dari 90°
• Besar sudut lebih besar dari 90°

Jika dilihat dari sistem pembentukan profil gigi dari dasar-dasar pengukurannya, roda gighi payung ini sama halnya dengan roda-roda gigi lainnya, yaitu dibentuk dengan 2 sistem :

• Menurut sistem metrik (MM)
• Menurut sistem Diametral Pitch (DP)

Dalam pembuatan roda gigi payung ini pada perencanaanya adalah harus selalu berpasanagan, karena antara yang saatu dengan lainnya itu, baik dari bentuk maupun ukurannya adalah akan saling berpengaruh. Atau tegasnya apabila sepasang roda gigi payung telah direncanakan untuk suatu pemindahan tenaga atau putaran dengan suatu perbandingan tertentu dan dengan besar sudut antara kedua porosnya sudah tertentu pula, maka kedua roda gigi tersebut tidak bisa dipakai untuk perbandingan ataupun besar sudut yang lainnya.

GAMBAR HUBUNGAN SEPASANG RODA GIGI PAYUNG DENGAN SUDUT 90°

Keterangan :
Dk = Diameter kepala
Dt = Diameter tusuk
R = Jari-jari penjuru
b = Lebar gigi
Ha = Tinggi kepala gigi
Hi = Tinggi kakia gigi
α = Sudut poros
β = Sudut tusuk
ϫ = Sudut mika
λ = Sudut potong
ᵟ = Sudut kepala
€ = Sudut kaki
θ = Sudut miring samping

SISTEM METRIK
Ketentuan-ketentuan untuk sistem metrik adalah sama halnya dengan untuk roda-roda gigi lurus yaitu :

Modul Gigi (M)
Modul gigi ditentukan pada lingkaran-jarak-bagi paling besar yaitu :
t D1
M = ----- = ------- (mm)
π z1
Keterangan :
M = Modul gigi (mm)
t = Jarak antara gigi terluar (mm)
D = Diameter jarak gigi (mm)
Z = Jumlah gigi

Diameter Tusuk ( Dt ) :
Dt = Z . M
Tinggi kepala gigi ( Ha )
Ha = 0,8 . M
Tinggi kaki gigi ( Hi )
Hi = 1 . M
Tinggi gigi ( Hg )
Hg = 1,8 . M
Dan aja juga yang menggunakan ketentuan :
Ha = 1 . M
Hi = 1,66 . M
Hg = 2,66 . M

Jika sepasang roda gigi payung bekerja dengan sudut antara porosnya adalah 90° , maka :

Untuk roda gigi I

               Z1
Tg α1 = -----
               Z2
Untuk roda gigi II


               Z2
Tg α2 = -----
               Z1

              Dt1
R1 = ------------ ( Untuk roda gigi I )
         2 Sin β 1


                Dt2
R2 = -------------- ( Untuk roda gigi II )
           2 Sin β 2


             Ha
Tg ᵟ = -------
             R1

             H1
Tg € = -----
              R

Sudut muka = Sudut tusuk + Sudut kepala ( ϫ = β + ᵟ )
Sudut potong = Sudut tusuk – Sudut kaki ( λ = β - € )
Sudut miring samping = 90° – Sudut tusuk ( 90° - β )



SOAL : PERHITUNGAN RODA GIGI PAYUNG
1. Hitunglah dimensi / ukuran suatu roda gigi payung, jika diketahui jumlah gigi yang dibuat adalah : Z = 24 buah, Modul yang digunakan Modul M 2,75 dan sudut tusuknya adalah β = 45º



JAWAB :
1. Diameter Tusuk (Dt)
Dt = Z x M
     = 24 x 2,75
     = 66 mm

2. Diameter Kepala (Dka)
Dka = Dt + 1,6 x M Cos β
        = 66 + 1,6 x 2,75 x Cos 45º
        = 66 + 4,4 x 0,7071
        = 69 mm

3. Tinggi Kepala Gigi (Ha)
Ha = 0,8 x M
      = 0,8 x 2,75
      = 1,76 mm

4. Tinggi Kaki Gigi (Hi)
Hi = 1 x M
     = 1 x 2,75
     = 2,75 mm

5. Tinggi Gigi (Hz)
Hz = Ha + Hi
      = 1,76 + 2,75
      = 4,51 mm

6. Panjang Penjuru (R)
           Dt                66
R = ---------- = ------------ = 46,67 mm
       2 Sin β       2 . Sin 45º

7. Lebar Gigi (B)
       1.R       46,67
B = ----- = --------- = 15,5 mm
         3             3



8. Sudut Kepala Gigi

              Ha        1,76
Tg α = ------ = --------- = 0,0377
              R         46,67

      α = 2 º 9’


9. Sudut kaki Gigi

             Hi          2,75
Tg η = ------ = --------- = 0,05892
              R         46,67

        η = 3 º 22’


10. Sudut Muka (Ϫ )
Ϫ = β + α
    = 45º + 2 º 9’
    = 47 º 91’

11. Sudut Potong (λ)

λ = β + η
   = 45º + 3 º 22’
   = 41 º 38’



12. Θ = 90º - 45º
          = 45º



PUTARAN POROS ENGKOL KEPALA PEMBAGI

         40           40             16             4                    12
T = ------- = -------- = 1 ------- = 1 ------ ( 3 ) = 1 -------
          Z           24              24            6                     18



Jadi putaran poros engkol kepala pembagi adalah 1 (satu) putaran ditambah 12 lubang pada kedudukan (posisi) lubang piring pembagi berjumlah 18.

Terima Kasih
Sumber : Falbi