Kekuatan Roda Gigi Lewis

  • Published on
    17-Sep-2015

  • View
    162

  • Download
    57

Embed Size (px)

DESCRIPTION

roda gigi lewis

Transcript

  • KEKUATAN GIGI DARI RODA GIGI (PERSAMAAN LEWIS) Pertimbangkan setiap gigi sebagai balok kantilever dimuat oleh beban normal (WN). Hal ini diselesaikan menjadi dua komponen yaitukomponen tangensial (WT) dan komponen radial (WR).Komponen tangensial (WT) menginduksi tegangan lentur yang cenderung mematahkan gigi. Komponen radial (WR) menginduksi tegangan tekan besarnya relatif kecil. bagian BC adalah bagian dari tegangan maksimum atau bagian kritis.

  • M = momen lentur maksimum di bagian kritis BC = WT h WT = beban tangensial bekerja pada gigi, h = Panjang gigi, y = Setengah ketebalan gigi (t) di bagian kritis BC = t / 2, I = Momen inersia sekitar garis tengah gigi = b.t3 / 12, b = Lebar muka gigi.TEGANGAN LENTUR MAKSIMUM

  • TEGANGAN KERJA YANG DIIJINKAN (PERSAMAAN LEWIS)Tegangan kerja yang diijinkan (w) dalam persamaan Lewis tergantung pada bahan yang tegangan statis yang diijinkan (o) dapat ditentukan. Tegangan statis yang diijinkan adalah tegangan di batas elastis bahan. o = tegangan statis diijinkan, dan Cv = faktor kecepatan

  • Catatan: Tegangan statis yang diijinkan (o) untuk gigi baja sekitar sepertiga dari kekuatan tarik ultimate (u) yaitu o = u / 3.Tabel berikut menunjukkan nilai dari tekanan statis yang diijinkan untuk gigi yang berbeda bahan

  • BEBAN DINAMIS GIGIMekanisme gigi sepeda beralih rantai antara sprocket ukuran yang berbeda di pedal dan roda belakang

  • BEBAN DINAMIS GIGIDalam artikel sebelumnya, faktor kecepatan digunakan untuk membuat penyisihan perkiraan untuk efek pembebanan dinamis. Beban dinamis karena alasan berikut: 1. Ketidakakuratan dari jarak gigi, 2. Penyimpangan di profil gigi, dan 3. perubahan bentuk dari gigi karena beban.WD = Total beban dinamis, WT = Beban tetap karena ditransmisikan torsi WI = Kenaikan beban karena gerak yang dinamis.Beban increment (WI) tergantung pada jarak garis kecepatan, lebar muka, bahan dari roda gigi, akurasi memotong dan beban tangensial. Untuk kondisi rata-rata, beban dinamis ditentukan dengan menggunakan persamaan Buckingham, yaitu

  • WD= Total beban dinamis dalam Newton, WT = beban ditransmisikan Stabil di newton, v = kecepatan pitch baris dalam m / s, b = lebar muka gigi di mm, dan C = perubahan bentuk atau faktor dinamis dalam N / mm.LANJUTAN

  • Beban Gigi StatisBeban gigi statis biasa disebut kekuatan daya tahan gigi) yang ditemukan melalui rumus LewisUntuk keamanan terhadap kerusakan gigi, beban gigi statis (WS) harus lebih besar daripada dinamika beban (WD). Untuk beban yang stabil, WS 1,25 WD Untuk beban berdenyut, WS 1,35 WD Untuk beban kejut, WS 1,5 WD

  • Beban Penggunaan GigiBatas beban untuk pemakaian gigi-gigi, diperoleh dengan menggunakan Persamaan Buckingham, yaitu:

    Ww = DP. B. Q.K

    Ww= batas maksimum beban pemakaian (N) DP= diameter lingkaran dari pinion (mm) B= lebar dari pinion (mm)Q= Faktor rasio K= Faktor Beban stres/ faktor kombinasi material (N/ mm2)

  • Penyebab Kegagalan Gigi Kegagalan Bending.Setiap gigi bertindak sebagai penopang. Jika total beban dinamis > beban gigi statis, maka gigi-gigi tersebut akan bengkok dan rusak. Pitting.Ini adalah kegagalan kelelahan permukaan yang terjadi karena banyaknya pengulangan kontak tekanan. Kegagalan terjadi ketika tekanan kontak permukaan yang lebih tinggi dari batas daya tahan bahan

  • Lanjutan Scoring.Kelebihan panas yang dihasilkan karena adanya tekanan permukaan yang berlebihan, tingginya kecepatan atau gagalnya penyediaan pelumasAbrasivePartikel asing di pelumas seperti kotoran, debu masuk di antara gigi dan merusak bentuk gigi. Jenis kegagalan ini dapat dihindari dengan menyediakan filter untuk minyak pelumas

  • PROSEDUR DESAIN UNTUK RODA GIGI SPUR

  • Service Factor (SF) adalah persentase kelebihan beban roda gigi dapat ditangani untuk periode singkat ketika beroperasi secara normal dalam toleransi tegangan yang benar. Hal ini berguna untuk memperkirakan kebutuhan tenaga kuda dan persyaratan berjalan tenaga kuda yang sebenarnya.Tabel Service Factor Berdasar Jenis Beban

    JENIS BEBANJENIS SERVICEBerselang atau 3 jam per hari8-10 jam per hariTerus menerus 2 jam per hariTetapLight shock Medium shock Heavy shock0.81.001.251.541.001.251.541.801.251.541.802.00

  • Dengan catatan :Persamaan Lewis diterapkan hanya untuk bagian terlemah dari dua roda (yaitu pinion / gigi).Ketika pinion dan gigi terbuat dari bahan yang berbeda, maka nilai (w y) atau (o y) adalah faktor penentu nilai (w y) disebut faktor kekuatan gigi.2. Menggunakan persamaan lewisLanjutan

  • 3. Menghitung Beban Dinamis (WD) pada gigi dengan persamaan Buckingham*Dalam menghitung beban dinamis (WD), nilai beban tangensial (WT) dapat dihitung dengan mengabaikan service faktor (CS) yaituWT = P / v, dimana P dalam watt dan v dalam m / s.4. Mencari Beban Gigi Statis (kekuatan balok atau kekuatan daya tahan gigi )Lanjutan

  • *Beban pakai (Ww) tidak boleh kurang dari beban dinamis (WD).

    5. Menemukan beban gigi pakai dengan menggunakan rumusLanjutan

  • faktor bentuk gigi untuk pinionYp = 0.175 0.0021 m = 0.175 0.0021 8 = 0.1582Kekuatan beban atau ketahanan statis gigi gigi:faktor rasio:

  • Beban maksimum atau membatasi untuk dipakai,Desain akan dianggap aman jika nilai dari Ws (kekuatan beban) dan Ww (beban maksimum) lebih besar dari Wd

  • Contoh soal:

  • Solusi

  • Kita tahu bahwa gigi tangensial desain bebandan faktor kecepatan,

  • Kita tahu bahwa faktor bentuk gigi untuk pinion,faktor bentuk gigi untuk gigi,Dan

  • b= 14 m = 14 x 6 = 84 mmDiameter pitch GearDp = m. Tp = 6 x 16 = 96 mmpitch diameter roda gigiDG = m TG = 6 x 48 =288 mmfaktor rasio

  • dan beban faktor stres

    Beban maksimum yang dipakai

  • tangensial beban pada gigi (atau sinar kekuatan gigi)

    Karena beban maksimum yang dipakai lebih dari beban tangensial gigi, maka Desain memuaskan dari sudut pandang keausan.