Roda Gigi Kerucut (Bevel)

Click here to load reader

  • date post

    28-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    247
  • download

    12

Embed Size (px)

description

tugas elemen mesin iii mengenai roda gigi

Transcript of Roda Gigi Kerucut (Bevel)

Tugas Elemen Mesin 3Resume Buku Shigley - Mechanical Engineering Design 8th Ed

Oges Foler3331110835

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASACILEGON-BANTEN2014RODA GIGI KERUCUT (BEVEL GEAR) & RODA GIGI CACING (WORM GEAR)

I. RODA GIGI KERUCUT ( BEVEL GEAR)

1.1 Roda gigi kerucut (bevel) secara umumKlasifikasi bevel gear, yaitu : Bevel gear lurus Bevel gear spiral Zerol bevel gear Roda gigi hypoid Roda gigi spirod Roda gigi ini biasanya digunakan untuk kecepatan hingga 1000 ft/menit (5 m/s) dengan tingkat kebisingan yang tidak perlu dipertimbangkan. Mereka tersedia dalam berbagai ukuran. Roda gigi ini direkomendasikan untuk kecepatan yang lebih tinggi dan di mana tingkat kebisingan adalah suatu pertimbangan. Roda gigi bevel spiral adalah pasangan dari roda gigi bevel heliks. Permukaan pitch dan sifat kontak yang sama seperti untuk roda gigi kerucut lurus kecuali untuk perbedaan yang ditimbulkan oleh roda gigi berbentuk spiral. Roda gigi bevel Zerol adalah roda gigi yang dipatenkan memiliki gigi melengkung tetapi dengan sudut spiral nol. Beban dorong aksial diperbolehkan untuk roda gigi bevel Zerol yang tidak besar seperti spiral bevel, sehingga mereka sering digunakan sebagai pengganti roda gigi kerucut lurus. Roda gigi bevel Zerol yang dihasilkan oleh alat yang sama yang digunakan untuk roda gigi bevel spiral biasa. Untuk tujuan desain, menggunakan prosedur yang sama seperti untuk roda gigi bevel lurus dan kemudian hanya mengganti Roda gigi bevel Zerol.Hal ini sering dibutuhkan, seperti dalam kasus di aplikasi otomotif diferensial, memiliki kemiripan dengan roda gigi kerucut tetapi dengan poros yang seimbang. Roda gigi seperti ini disebut roda gigi hypoid, karena permukaan pitch mereka yang hyperboloids revolusi. Tindakan roda gigi antara roda gigi tersebut adalah kombinasi dari berbergulir dan bergeser pada sepanjang garis lurus dan mempunyai kesamaan dengan roda gigi cacing. Roda gigi hypoid memiliki offset yang relatif kecil. Untuk offset yang lebih besar, pinion mulai menyerupai cacing meruncing dan set ini kemudian disebut roda gigi spiroid.

1.2 Tegangan dan Kekuatan Roda Roda Gigi KerucutDalam pemasangan roda gigi kerucut, salah satu roda ggi menempel pada bantalan. Ini berarti bahwa defleksi poros dapat lebih memiliki efek lebih besar pada sifat kontak giginya . Kesulitan lain yang terjadi dalam memprediksi tekanan dalam roda gigi kerucut adalah kenyataan bahwa giginya yang meruncing . Dengan demikian , untuk mencapai kesempurnaan kontak garis yang melewati pusat kerucut , gigi harus membungkuk lebih pada batas atas dan batas kecil. Untuk mendapatkan kondisi ini syaratnya bahwa beban secara proporsional lebih besar pada batas bawah/besar . Karena berbagai beban di permukaan gigi , itu diinginkan memiliki lebar permukaan yang cukup singkat .Karena kompleksitas dari bevel , spiral bevel , Zerol bevel , hypoid , dan roda gigi , serta keterbatasan ruang , hanya sebagian dari standar yang berlaku yang mengacu pada gigi kerucut lurus Disajikan pada Tabel 15-1 memberikan simbol yang digunakan dalam ANSI / AGMA 2003 - B97 .

Persamaan dasar Tekanan

Istilah pertama dalam setiap persamaan adalah simbol AGMA, sedangkan; c, notasi normal kita secara langsung setara.

Tabel 15-1Simbol yang digunakan dalam Penilaian Persamaan Bevel Gear, ANSI / AGMA 2003-B97 Standard

Tabel 15-1Simbol yang digunakan dalam Penilaian Persamaan Bevel Gear, ANSI / AGMA 2003-B97 Standard

Persamaan Kekuatan Kontak yang Diijinkan

Tegangan Lentur

Persamaan Tegangan Lentur

1.3 Faktor Persamaan AGMAFaktor beban berlebih K0 (KA)Faktor yang berlebihan membuat penyisihan setiap beban eksternal diterapkan melebihi beban ditransmisikan nominal. Tabel 15-2, dari Lampiran A 2003-B97, termasuk untuk bimbingan Anda.

Faktor Keamanan SH dan SFFaktor-faktor SH keselamatan dan SF sebagaimana didefinisikan pada tahun 2003-B97 adalah penyesuaian kekuatan, tidak memuat beban, dan karenanya tidak dapat digunakan untuk menilai (membandingkan) apakah ancaman dari batas kelelahan atau batas lelah kelenturan. Sejak Wt adalah sama untuk pinion dan roda gigi, perbandingan SH ke SF memungkinkan erbandingan langsung

Faktor Dinamis KV

Pada tahun 2003-C87 AGMA mengubah definisi Kv untuk timbal balik tetapi digunakan symbol yang sama. Standar lain belum mengikuti langkah ini. Faktor dinamis KV membuat penyisihan pengaruh kualitas gigi-gigi yang berhubungan dengan kecepatan dan beban, dan peningkatan tekanan. AGMA menggunakan sejumlah akurasi transmisi Qv untuk menggambarkan presisi dengan profil gigi yang berjarak sepanjang lingkaran pitch. Kurva yang cocok adalah :Dimana dan vt adalah kecepatan pitch-line di luar diameter pitch, dinyatakan dalam ft / menit (m / s):

Direkomendasikan kecepatan pitch-garis maksimum dikaitkan dengan absis dari titik terminal dari kurva pada Gambar. 15-5:dimana vt max dan vet max masing masing dalam ft / menit dan m / s.

Faktor ukuran pada Pitting Resistance Cs (Zx)

Faktor ukuran kelenturan KS (Yx)Faktor distribusi beban Km (KH)Dimana Faktor penting pada pitting CXC (zxc)Gigi yang terpenting pada roda gigi bevel yang dinobatkan dalam arah memanjang selama pembuatan untuk mengakomodasi defleksi mounting.Faktor lengkungan memanjang untuk kekuatan lentur Kx (y)Untuk roda gigi bevel lurus,

Faktor Pitting Resistance Geometry I (ZI)Gambar 15-6 menunjukkan faktor geometri I (ZI) untuk roda gigi kerucut lurus dengan sudut tekanan 20o dan 900 sudut poros. Masukkan angka koordinat dengan jumlah gigi pinion, pindah ke jumlah gigi-gigi kontur, dan baca dari absis.

Faktor Geometri kekuatan kelenturan J (Yj)Gambar 15-7 menunjukkan J faktor geometri untuk roda gigi kerucut lurus dengan sudut tekanan 200 dan 900 sudut poros.

Faktor siklus tekanan pada Pitting Resistance CL (ZNT)

Faktor siklus tekanan pada kekuatan kelenturan KL (YNT)

Faktor Rasio Kekerasan CH (Zw)

Persamaan sebelumnya berlaku saat 1,2 HBP / HBG 1,7 (1,2 HB1/HB2 1,7). Ketika pinion permukaan mengeras (48 HRC atau keras) dijalankan dengan gigi melalui pengerasan (180 400 HB), efek yang terjadi dari proses pengerasan. CH (ZW) faktor bervariasi dengan kekasaran permukaan pinion fP (RA1) dan kekerasan penggabungan roda gigi.Dimana untuk carburized pemasangan roda gigi baja kira-kira kekerasan CH = ZW = 1.

Faktor Suhu KT (K)

Tabel 15-3 menampilkan faktor keandalan. Perhatikan bahwa CR = KR dan ZZ = YZ. Persamaan interpolasi logaritmik adalah

Koefisien Elastis untuk Pitting Resistance Cp (ZE)

DimanaCp = koefisien elastis, 2290 psi untuk baja ZE = koefisien elastis, 190 N/mm2 untuk baja EP dan modulus EG = Young untuk pinion dan gigi masing-masing, psi E1 dan E2 = modulus Young untuk pinion dan gigi masing-masing, N/mm2

Allowable Contact StressTabel 15-4 dan 15-5 memberikan nilai kantung (H) untuk roda gigi baja dan untuk roda gigi besi, masing-masing. Gambar 15-12 grafis menampilkan allowable stress untuk kelas 1 dan 2 bahan.

Allowable Bending Stress NumbersTabel 15-6 dan 15-7 memberikan duduk (F lim) untuk roda gigi baja dan untuk roda gigi besi, masing-masing. Gambar 15-13 menunjukkan grafik tegangan lentur yang diijinkan duduk (H lim) untuk baja throughhardened. Persamaan yang

Revered LoadingAGMA menyarankan penggunaan 70 persen dari kekuatan yang diijinkan dalam kasus di mana beban gigi benar-benar terbalik, seperti pada gigi pemalas dan mekanisme membalikkan.

Standar ini tidak menyebutkan baja tertentu tetapi menyebutkan kekerasan dicapai oleh perlakuan panas seperti melalui-pengerasan, karburasi dan kasus-pengerasan, flamehardening, dan nitriding. Melalui-pengerasan hasil tergantung pada ukuran (diametral pitch). Melalui-mengeras bahan dan kekerasan Rockwell C skala yang sesuai pada martensit 90 persen ditunjukkan dalam tanda kurung diikuti meliputi 1045 (50), 1060 (54), 1335 (46), 2340 (49), 3140 (49), 4047 (52 ), 4130 (44), 4140 (49), 4340 (49), 5145 (51), E52100 (60), 6150 (53), 8640 (50), dan 9840 (49). Untuk bahan kasus-keras carburized yang hardnesses inti perkiraan adalah 1015 (22), 1025 (37), 1118 (33), 1320 (35), 2317 (30), 4320 (35), 4620 (35), 4820 (35) , 6120 (35), 8620 (35), dan E9310 (30). Konversi dari HRC ke HB (300 kg beban, 10-mm bola) adalah

Kebanyakan bevel-gear set terbuat dari carburized kasus-mengeras baja, dan faktor-faktor yang tergabung pada tahun 2003-B97 sebagian besar mengatasi gigi performa tinggi. Untuk melalui roda gigi mengeras 2003-B97 adalah diam di KL dan CL, dan Gambar. 15-8 dan 15-9 harus hati-hati dianggap sebagai perkiraan.

Desain Straight-Bevel Gear MeshSebuah keputusan yang dapat digunakan untuk mengatur mesh worm-gear termasukFungsi: kekuatan, kecepatan, mG, Ka Desain faktor: nd Sistem Gigi Bahan dan proses Jumlah benang pada cacing: NW Axial lapangan cacing: px diameter pitch dari worm: dW Lebar Wajah gigi: FG daerah Lateral kasus: A

Keandalan informasi untuk cacing gearing tidak baik berkembang saat ini. Penggunaan Eq. (15-28) bersama-sama dengan faktor Cs, Cm, dan Cv, dengan kasus baja paduan mengeras cacing bersama dengan bahan cacing-wheel adat nonferrous, akan menghasilkan kehidupan lebih dari 25 000 jam. Bahan worm-gear dalam pengalaman dasar adalah terutama perunggu: Tin-dan nikel-perunggu (dingin-casting menghasilkan permukaan yang paling sulit) Timbal-perunggu (aplikasi kecepatan tinggi) Aluminium dan silikon-perunggu (beban berat, aplikasi lambat kecepatan)Faktor Cs untuk perunggu dalam spektrum pasir - cast, dingin -cast , dan sentrifugal cor meningkat dalam urutan yang sama . Standarisasi sistem gigi tidak sejauh bersama seperti di jenis lain dari gearing . Untuk desainer ini mewakili kebebasan bertindak , tapi akuisisi tooling untuk gigi pembentuk lebih dari masalah bagi in-hous