Isi Laporan Tugas Elemen.docx

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Dalam teknologi yang saat ini sangat maju terutama dibidang keteknikan atau otomotif, kendaraan bermotor seperti mobi dituntut bisa dioperasikan atau dijalankan pada berbagai kondisi jalan. Namun demikian, mesin yang berfungsi sebagai penggerak utama pada mobil tidak bisa melakukan dengan baik apa yang menjadi kebutuhan atau tuntutan kondisi jalan tersebut. Misalnya, pada saat jalanan menanjak, mobil membutuhkan momen puntir (torsi) yang besar namun kecepatan atau laju mobil yang dibutuhkan rendah. Dalam sebuah mesin terdapat sebuah komponen yang jumlah didalamya dapat mencapai lebih dari seribu komponen. Semua bekerja saling bekerja sama dan saling mendukung terpadu sesuai dengan fungsinya yang akan menghasilkan sebuah gerakan. Banyak hal yang harus diperhatikan oleh seorang mahasiswa terutama jurusan Teknik Mesin S1 dalam merancang suatu komponen dari sebuah mesin antara lain yaitu menyesuaikan suatu komponen dengan fungsi sebenarnya baik faktor keamanan dari komponen tersebut, ataupun efisiensi serta factor cost (biaya). Pada komponen

tugas

yang

elemen

berfungsi

mesin

untuk

2

ini

akan

meneruskan

dirancang

daya

mesin

suatu untuk

mentransmisikan daya ke gardan sebuah kendaraan. Oleh karena itu, penyusun mengangkat judul “Analisa Perhitungan Poros dan Roda Gigi Pada Transmisi Mobil Toyota Avanza Manual tipe E 1000cc (Bensin)” I.2 Tujuan Penulisan Tujuan dari disusunnya laporan tugas elemen mesin 2 ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui diameter poros, diameter roda gigi, dan material yang direncanakan. 2. Mengetahui rasio gigi dan daya yang di transmisikan.

1|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

3. Mengetahui faktor keamanan yang diizinkan pada roda gigi transmisi mobil toyota avanza. I.3 Batasan Masalah Batasan Masalah untuk memudahkan pembahasan materi yang akan dipaparkan dalam penulisan Tugas ini dibatasi pada beberapa aspek, sebagai berikut: 1. Mengetahui diameter poros dan material yang direncanakan. 2. Mengetahui putaran dan daya yang di transmisikan pada roda gigi. 3. Faktor keamanan yang diizinkan dari poros. I.4 Metode Perancangan Adapun metode pengumpulan data yang bisa membantu : 1. Metode Observasi Langsung Yaitu dengan cara melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang diteliti. 2. Metode Observasi Tidak Langsung Yaitu dengan cara melakukan wawancara langsung dengan pemilik usaha, pekerja ataupun pihak lain yang berhubungan dengan objek yang diteliti. 3. Studi Literatur Yaitu dengan mempelajari literatur - literatur atau buku-buku sebagai penunjang yang berkaitan langsung dengan masalah yang akan diteliti. I.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang diterapkan dalam tugas elemen mesin 2 ini adalah sebagai berikut: BAB I : Pendahuluan, pada bab ini berisi tentang latar belakang masalah, meliputi identifikasi masalah dan faedah yang dapat diharapkan, tujuan dan sistematika penulisan. BAB II : Studi Literatur, memuat penjelasan tentang konsep dan prinsip dasar yang diperlukan untuk masalah pekerjaan dan untuk merumuskan hipotesis apabila memang diperlukan.

2|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

BAB III : Metodologi, bab ini berisikan flowchart (diagram alir) dan spesifikasi poros dan elemen pendukung lainnya. BAB IV : Analisa perhitungan dan pembahasan, dalam bab ini berisi pembahasan mengenai hasil perhitungan pada transmisi gearbox. BAB V : Kesimpulan, merupakan bab terakhir dari rangkaian bab pada laporan ini, maka akan dibahas beberapa kesimpulan dari uraian laporan serta saran penyusun yang dikemukakan dalam laporan.

3|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

BAB II STUDI LITERATUR

II.1 Dasar Teori 1. Pengertian Transmisi Sistem transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya. Torsi tertinggi suatu mesin umumnya terjadi pada sekitar pertengahan dari batas putaran mesin yang diizinkan, sedangkan kendaraan memerlukan torsi tertinggi pada saat mulai bergerak. Selain itu, kendaraan yang berjalan pada jalan yang mendaki memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan mobil yang berjalan pada jalan yang mendatar. Kendaraan yang berjalan dengan kecepatan rendah memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan kecepatan tinggi. Dengan kondisi operasi yang berbeda-beda tersebut maka diperlukan sistem transmisi agar kebutuhan tenaga dapat dipenuhi oleh mesin. Transmisi diperlukan karena mesin pembakaran yang umumnya digunakan dalam mobil merupakan mesin pembakaran internal yang menghasilkan putaran (rotasi) antara600 sampai 6000 rpm. Sedangkan, roda berputar pada kecepatan rotasi antara 0 sampai2500 rpm. 2. Fungsi Transmisi Secara umum transmisi sebagai salah satu komponen sistem pemindah tenaga (power train) mempunyai fungsi sebagai berikut : a. Meneruskan tenaga / putaran mesin dari kopling ke poros propeler b. Merubah momen yang dihasilkan mesin sesuai dengan kebutuhan (beban mesin dan kondisi jalan). c. Memungkinkan kendaraan dapat berjalan mundur (reserve) pada kendaraan lebih dari 2 roda.

4|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

3. Macam-macam Transmisi a. Transmisi Manual Transmisi manual adalah transmisi yang digunakan pada kendaraan bermotor yang menggunakan clutch atau kopling yang dioperasikan oleh pengemudi untuk mengatur perpindahan torsi mesin menuj transmisi serta pemindah gigi yang dioperasikan menggunakan tangan atau kaki.

Gambar 1. Transmisi manual b. Transmisi Otomatis Transmisi

otomatis

adalah

transmisi

yang

melakukan

perpindahan gigi percepatan secara otomatis. c. Transmisi Semiotomatis Transmisi semiotomatis adalah transmisi yang melakukan perpindahan gigi percepatan tanpa menginjak kopling. 4. Pengertian Roda Gigi 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 gigi 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

5|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, 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 ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya. Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang 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 mengalahan 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 di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi. 5. Macam-Macam Roda Gigi a. Roda Gigi Lurus Roda Gigi Lurus adalah roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus cengan kondisi penggunaan untuk sumbu sejajar. Pada konstruksi berpasangan , penggunaannya terdapat dalam tiga keadaan, yaitu : 1) Roda Gigi lurus eksternal (spur gear) 2) Roda Gigi lurus internal (planetcry gear) 3) Roda Gigi lurus Rack dan pinion. Penggunaan roda gigi lurus ini cukup luas terutama spurgear pada konstruksi general mekanik yang sederhana sampai sedang

6|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

putaran dan beban relatif sedang. Dan ketiga jenis Roda gigi ini, rnaka Internal Gear memiliki tingkat kesulitan pemasangan yang agak sulit, sehubungan

dalam

menentukan

ketepatan

pemasangan

sumbu.

Sedangkan untuk jenis Rack dan Pinion Gear, mempunyai kekhususan dalam penggunaannya, yaitu untuk pengubah gerak putar ke gerak lurus atau sebaliknya, sedangkan pada Rack gear mempunyai sumbu Pitch yang lurus. Pembebanan pada gigi-giginya mempunyai distribusi beban yang paling sederhana, yaitu gaya Normal yang terurai menjadi gaya keliling (gaya targensial) dan gaya Radial. Roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar poros. Contohnya pada gear box pada mesin.

Gambar 2. Roda Gigi Lurus b. Roda Gigi Miring Bentuk dasar geometrisnya sama dengan roda gigi lurus, tetapi arah alur profil giginya mempunyai kemiringan terhadap sumbu putar. Selain untuk posisi sumbu yang sejajar, Roda Gigi miring dapat digunakan pula untuk pemasangan sumbu bersilangan. Dengan adanya kemiringan alur gigi, maka perbandingan kontak yang terjadi jauh lebih besar dibanding Roda gigi lurus yang seukuran, sehingga pemindahan putaran maupun beban pada gigi-giginya berlangsung lebih halus. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada putaran tinggi dan beban besar. Mempunyai jalur gigi yang membentuk ulir pada silinder jarak bagi. Contohnya pada sistem transmisi persneling pada kendaraan beroda empat, roda gigi penggerak katup-katup pada mesin motor.

7|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan juga mengakibatkan terjadinya gaya aksial yang hams di tahan oleh tumpuan bantalan pada porosnya. Sistim pelumasan harus diperhatikan dengan cermat untuk meningkatkan umur pakai dari gigi yang saling bergesekan. Khusus untuk penggunaan dalam posisi sumbu sejajar, serta untuk menetralisir gaya aksial yang terjadi, dibuat roda gigi miring atau lebig populer disebut Roda gigi"Herring bone", yaitu dengan dibuat dua alur profil gigi dengan posisi sudut kemiringan saling berlawanan. Roda gigi Herring bone dapat dibuat dalam lisa macam, yaitu : 1) Herring bone dengan gigi V setangkup 2) Herring bone dengan gigi V bersilang 3) Herring bone dengan gigi V berpotongan tengah

Gambar 3. Roda Gigi Miring c. Roda Gigi Miring Ganda Gaya aksial yang timbul pada gigi yang mempunyai alur berbentuk V tersebut, akan saling meniadakan. Contoh penggunaanya yaitu pada roda gigi reduksi turbin pada kapal dan generator, roda gigi penggerak rol pada steel mills.

Gambar 4. Roda Gigi Miring Ganda 8|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

d. Roda Gigi Dalam Dipakai jika diingini alat transmisi dengan ukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar, karena pinyon terletak di dalam roda gigi. Contoh penerapannya antara lain pada lift.

Gambar 5. Roda Gigi Dalam e. Pinion Dan Batang Gigi Merupakan dasar profil pahat pembuat gigi. Contoh pemakaian gigi reck terdapat pada mesin bor tegak, mesin bubut, dll.

Gambar 6. Pinion dan Batang Gigi f. Roda Gigi Payung Gigi Lurus Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibandins jenis roda gigi payung laiimya. Pembuatannya relatip mudah dan penggunaannya

untuk konstruksi umum yang sederhana sampai

sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran. Berdasarkan pembuatan bentuk gigi. 1) Roda Gigi payung Gigi lurus menyudut. Bentuk gigi pada penampang potong, menyudut ke titik pusat kerucutnya. 2) Roda Gigi payung Gigi lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu kerucutnya.

9|Laporan Tugas Elemen Mesin 2

g. Roda Gigi Kerucut Spiral Karena mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar, dapat meneruskan tinggi dan beban besar. Contoh penggunaannya pada grab winch, hand winch, kerekan.

Gambar 7. Roda Gigi Kerucut Spiral h. Roda Gigi Permukaan Contoh penggunaannya pada grab winch, hand winch, kerekan.

Gambar 8. Roda Gigi Permukaan i. Roda Gigi Miring Silang Contoh pemakaiannya seperti yang dipakai pada gearbox.

Gambar 9. Roda Gigi Miring Silang

10 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

j. Roda Gigi Cacing Silindris Mempunyai cacing berbentuk silinder dan lebih umum dipakai. Contoh pemakaiannya seperti yang dipakai pada roda gigi difrensial otomobil.

Gambar 10. Roda Gigi Cacing Silindris Seperti ulir dengan penampang profil gigi seperti jenis Roda gigi lainnya. Selain sebagai sistim transmisi saja. Roda Gigi cacmg soring juga difungsikan sebagai pengunci transmisi, misalnya pada peralatan angkat. Dari bentuk konstruksi berpasangan terdapat dua jenis konstruksi Roda cacing, yaitu : 

Roda Gigi Cacing Silindris.



Roda Gigi Cacing Glogoid (Cone-drive). Perbedaan dan kedua jenis ini terdapat pada bentuknya.

Sedangkan untuk profil gigi mempunyai kurva yang tetap sama, sehingga dalam penggunaannva dapat salmg bervariasi antara Batang Cacing dengan Roda Cacingnya. Pada Roda gigi cacing silindrik, bentuk luar batang cacing maupun Roda Cacing berupa silinder sedang pada jenis glogoid, baik batang maupun Roda Cacingnya saling mengikuti bentuk pasangannya. 

Pasangan Roda caring dengan batang cacing silindrik.



Pasangan Roda cacing silindrik dengan batang cacing Glogoid.



Pasangan Roda dan Batang cacing Glogoid. Konstruksi batang cacing pada umumnya dibuat terpadu, tetapi

untuk ukuran. besar dapat saja batang cacing dibuat berupa pasangan dengan poros. Batang Cacing duduk pada poros dengan di bantu elemen pengikat. Sedangkan Roda Cacing urnumnya dibuat berupa.

11 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

k. Roda Gigi Hipoid Mempunyai jalur gigi berbentuk spiral pada bidang kerucut yang sumbunya bersilang. Dan pemindahan gaya pada permukaan gigi berlangsung

secara

meluncur

dan

menggelinding.

Contoh

pemakaiannya seperti yang dipakai pada roda gigi difrensial otomobil.

Gambar 11. Roda Gigi Hipo 6. Pengertian Poros Poros adalah salah satu Elemen Mesin yang berbentuk silindris memanjang dengan penampang yang biasanya berbentuk lingkaran yang memiliki fungsi sebagai penyalur daya atau tenaga melalui putaran sehingga poros ikut berputar. Jadi, poros bisa dikatakan transmisi atau penghubung dari sebuah elemen mesin yang bergerak ke sebuah elemen mesin yang akan digerakan. Ada berbagai macam penamaan poros, mulai dari shaft maupun axis ada juga yang menyebut poros sebagai as namun disini as lebih berperan sebagai poros yang statis dan tidak ikut berputar sebagai penyalur daya atau tenaga. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya. 7. Fungsi Poros Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaran mesin. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakra tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi, dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar.

12 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

BAB III METODOLOGI

III.1 Diagram Alir (Flow Chart) MULAI

a

Pengumpulan data-data

Jumlah Antar Gigi

NO

Torsi Maksimum

Rasio Gigi (i) output max

Tegangan Geser yang terjadi

Menghitung Putaran (n)

Menghitung diameter poros = diamter dalam roda gig

Menghitung Daya (P)

Diameter poros (d) Diameter roda gigi

Daya yang ditransmisikan roda gigi

OK

Penentuan Material Poros

Daya yang ditransmisikan : Jumlah Roda Gigi Diameter dalam roda gigi Jarak antar gigi

Jumlah Roda Gigi

STOP

a

SELESAI

13 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

III.2 Spesifikasi Kendaraan Tabel 1. Spesifikasi Mobil Toyota Avanza Tipe E 1000cc Mesin

EJ-VE

1NR-FE

semuanya mesin bensin semuanya tersedia dalam transmisi manual ataupun otomatis

Tipe mesin

3 silinder segaris, 12-katup DOHC, VVT-i EFI

4 silinder segaris, 16-katup DOHC, Dual VVT-i EFI

Isi silinder (cc)

989 (1000)

1.329 (1330)

Diameter x langkah (mm x mm)

72 x 81

72.5 x 80.5

Daya maksimum (PS/rpm)

63/5600

97/6000

Torsi maksimum (kgm/rpm)

9.2/3600

12.5/4400

Dipakai di

Avanza 1.0 E, 1.0 G

Avanza 1.3 E, 1.3 G dan 1.3 Veloz (tipe baru)

Dimensi

Ukuran Milimeter

Panjang

4.190

Lebar

1.660

14 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

Dimensi

Ukuran Milimeter

Tinggi

1.695

Jarak Poros Roda

2.655

Jarak Pijak Depan

1.425

Jarak Pijak Belakang

1.435

Ground Clearance

200

15 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Analisa Perhitungan 1. Data spesifikasi kendaraan Toyota Avanza E 1000cc - Putaran Maksimum ( n )

= 5600 rpm

- Daya Maksimum ( N )

= 63 PS 63 = 46,305 kW

- Torsi Maksimum (T)

= 90,2 Nm

(Jika daya yang dberikan dalam daya kuda ( PS ), maka harus dkalikan dengan 0,735 untuk mendapat daya dalam kW) - Diameter Poros yang diketahui (d)

= 37 mm

- Panjang Poros ( L )

= 530 mm

- Berat Kendaraan (W)

= 1435 kg

- Beban angkut orang (66 kg / orang)

= 462 kg (7 orang)

- Beban angkut barang

= 200 kg

2. Puntiran Yang Terjadi Pada Poros Diagram benda bebas (DBB)

T = 90,2 Nm 530

Puntiran yang terjadi pada poros transmisi yaitu pada bagian poros yang terdapat roda gigi dengan diameter 37 mm. 3. Menghitung Diameter Poros Dari rumus inersia polar dari penampang luas Ip =

𝜋𝑑4 32

dan rumus tegangan geser

16 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

𝑇

τmac = 𝐼 𝑐 𝑝

didapatkan rumus diameter poros sebagai berikut : 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝑑4 = 𝜋.𝜏 4

𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝑑 4 = √𝜋.𝜏

𝑚𝑎𝑥

Setelah didapatkan rumus diameter poros, maka dapat dimasukan datanya sesuai dengan yang didapatkan pada tabel spesifikasi, dan tabel material. Tabel 14. Nilai tegangan geser (Mpa) Material

Shear Stress (τmax)

S35C

340 Mpa

S45C

390 Mpa

S50C

460 Mpa

SCM 420

600 Mpa

SCM 430

640 Mpa

SCM 440

660 Mpa

Dari jumlah tegangan geser yang diketahui pada tabel satuannya Mpa, untuk menghitung diameter poros satuannya harus diubah ke Pa dengan dikalikan 106. Tabel 15. Nilai tegangan geser (Pa) Material

Shear Stress (τmax)

S35C

340.000.000 Pa

S45C

390.000.000 Pa

S50C

460.000.000 Pa

SCM 420

600.000.000 Pa

SCM 430

640.000.000 Pa

17 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

SCM 440

660.000.000 Pa

a. Material S35C 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.340.000.000 𝑑4 = 2,70 x 10-6 4

d = √2,70 x 10−6 d = 0,040 m = 40 mm b. Material S45C 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.390.000.000 𝑑4 = 2,35 x 10-6 4

d = √2,35 x 10−6 d = 0,039 m = 39 mm c. Material S50C 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.460.000.000 𝑑4 = 1,99 x 10-6 4

d = √1,99 x 10−6 d = 0,037 m = 37 mm

18 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

d. Material SCM420 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.600.000.000 𝑑4 = 1,53 x 10-6 4

d = √1,53 x 10−6 d = 0,035 m = 35 mm e. Material SCM430 𝜋𝑑4

τmax. 𝜋𝑑4 32

32

=𝜏

=𝑇 𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.640.000.000 𝑑4 = 1,43 x 10-6 4

d = √1,43 x 10−6 d = 0,0346 m = 34,61 mm f. Material SCM440 𝜋𝑑4

τmax. 32 = 𝑇 𝜋𝑑4 32

=𝜏

𝑇 𝑚𝑎𝑥

32.𝑇

𝜋𝑑 4 = 𝜏

𝑚𝑎𝑥

32.90,2

𝑑4 = 3,14.660.000.000 𝑑4 = 1,39 x 10-6 4

d = √1,39 x 10−6 d = 0,0343 m = 34,35 mm 4. Menghitung Roda Gigi Diketahui : Rasio Gigi : - Gigi 1 = 3,769 19 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

-

Gigi 2 = 2,045

-

Gigi 3 = 1,376

-

Gigi 4 = 1,000

-

Gigi 5 = 0,838

-

Gigi R = 4,128

Rasio Gigi Akhir = 5,125 Max output = 46 / 5600 Kw/rpm Max Torque = 90,2 / 3600 Nm/rpm Rpm = 5600 Rpm Putaran input = n Mencari putaran : Putaran roda gigi 1 = n1 𝑛 = 𝑅𝐺1 𝑛1 =

5600 𝑛1

= 3,769 5600

= 𝑛1 = 3,769 = 1485,8 𝑟𝑝𝑚 Putaran roda gigi 2 = n2 𝑛 = 𝑅𝐺2 𝑛2 =

5600 𝑛2

= 2,045 5600

= 𝑛2 = 2,045 = 2738,3 𝑟𝑝𝑚 Putaran roda gigi 3 = n3 𝑛 = 𝑅𝐺3 𝑛3 =

5600 𝑛3

= 1,376 5600

= 𝑛3 = 1,376 = 4069,7 𝑟𝑝𝑚 Putaran roda gigi 4 = n4 𝑛 = 𝑅𝐺4 𝑛4 =

5600 𝑛4

=1

= 𝑛4 =

5600 1

= 5600 𝑟𝑝𝑚

20 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

Putaran roda gigi 5 = n5 𝑛 = 𝑅𝐺5 𝑛5 =

5600 𝑛5

= 0,838 5600

= 𝑛5 = 0,838 = 6682,5 𝑟𝑝𝑚 Putaran roda gigi R = nR 𝑛 = 𝑅𝐺𝑅 𝑛𝑅 =

5600 𝑛𝑅

= 4,128 5600

= 𝑛𝑅 = 4,128 = 1356,5 𝑟𝑝𝑚 Mencari daya : Daya = RG1 46 𝑁1 = 5600 1485,8

= 𝑁1 =

46 𝑥 1485,8 5600

= 𝑁1 = 12,204 𝐾𝑤 Daya = RG2 46 𝑁2 = 5600 2738,3

= 𝑁2 =

46 𝑥 2738,3 5600

= 𝑁2 = 22, 493 𝐾𝑤 Daya = RG3 46 𝑁3 = 5600 4069,7

= 𝑁3 =

46 𝑥 4069,7 5600

= 𝑁3 = 33,429 𝐾𝑤 Daya = RG4 46 𝑁4 = 5600 5600

= 𝑁4 =

46 𝑥 5600 5600

= 𝑁4 = 46 𝐾𝑤

21 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

Daya = RG5 46 𝑁5 = 5600 6682,5

= 𝑁5 =

46 𝑥 6682,5 5600

= 𝑁5 = 54,89 𝐾w

22 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

BAB V KESIMPULAN V.1 Kesimpulan Dari hasil analisa dan perhitungan yang sudah dilakukan maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Diameter poros yang direncanakan yaitu sebesar 35 mm dengan menggunakan material SCM420. 2. Putaran yang terjadi pada roda gigi yaitu : a. Roda Gigi 1 = 1485,8 𝑟𝑝𝑚 b. Roda Gigi 2 = 2738,3 𝑟𝑝𝑚 c. Roda Gigi 3 = 4069,7 𝑟𝑝𝑚 d. Roda Gigi 4 = 5600 𝑟𝑝𝑚 e. Roda Gigi 5 = 6682,5 𝑟𝑝𝑚 f. Roda Gigi R = 1356,5 𝑟𝑝𝑚 3. Daya yang ditransmisikan oleh roda gigi yaitu : a. Roda Gigi 1 = 12,204 𝐾𝑤 b. Roda Gigi 2 = 22, 493 𝐾𝑤 c. Roda Gigi 3 = 33,429 𝐾𝑤 d. Roda Gigi 4 = 46 𝐾𝑤 e. Roda Gigi 5 = 54,89 𝐾w

V.2 Saran Ketika sedang melakukan perancangan dan perhitungan, banyak hal yang harus diperhatikan, antara lain: 1. Haruslah teliti dalam melakukan pengukuran dan perhitungan suatu komponen elemen mesin 2. Prinsip kerja dari elemen mesin tersebut haruslah dipahami agar dapat merencanakan suatu elemen mesin dengan baik. 3. Perhatikan juga pemilihan bahan material

23 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

DAFTAR PUSTAKA 1. E.P.Popov, 1984. Mekanika teknik (mechanics of material). Jakarta : Erlangga 2. Vermillion, 2017. Pengertian poros beserta jenis-jenisnya. Dapat diakses melalui: https://vinzichi.blogspot.com/2015/09/pengertian-poros-beserta-jenisjenisnya.html (Diakses, 12 April 2018) 3. Wikipedia, 2017. Toyota Avanza. Dapat diakses melalui: https://id.m.wikipedia.org/wiki/Toyota_Avanza (Diakses, 12 April 2018) 4. M-edukasi, 2008. Fungsi Transmisi. Dapat diakses melalui: https://medukasi.kemdikbud.go.id/medukasi/produkfiles/kontenonline/online2 008/transmisimanual/fungsi.html (Diakses, 25 April 2018) 5. G.Nieman,

24 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2

LAMPIRAN

25 | L a p o r a n T u g a s E l e m e n M e s i n 2