Roda Gigi Payung

Roda gigi payung merupakan salah satu jenis roda gigi yang sering digunakan dalam berbagai mesin. Namun roda gigi ini memiliki ciri khasnya tersendiri.

Pada kesempatan kali ini kita akan ulas secara lengkap mengenai roda gigi payung. Mulai dari pengertian, bentuk, jenis, fungsi, hingga rumus-rumusnya.

Pengertian Roda Gigi Payung

Roda gigi payung (bevel gear) adalah roda gigi dengan bentuk kerucut terpancung (konis). Roda gigi ini berfungsi untuk mentransmisikan daya dari satu poros ke poros lainnya yang saling bersinggungan dan membentuk sudut.

Poros yang dimaksud biasanya saling bersinggungan dalam keadaan tegak lurus atau bersudut 90°. Namun dalam hal tertentu dapat dibuat pasangan roda gigi dengan sudut lebih besar atau pun kecil dari 90°.

Jenis-Jenis Roda Gigi Payung

1. Roda gigi payung gigi lurus (bevel gear)

Roda gigi jenis ini berbentuk seperti payung atau kerucut. Berfungsi untuk mentransmisikan putaran / gaya antara dua poros yang berpotongan pada satu titik.

Roda gigi payung memiliki pitch berbentuk kerucut, sehingga pemotongan giginya dilakukan sepanjang putaran kerucut. 

Roda gigi payung yang memiliki profil gigi lurus. Jenis roda gigi ini tidak memiliki beban aksial.

Ketika dua roda gigi bevel bersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner terletak pada satu titik dan aksis poros yang bersinggungan.

Sudut yang terbentuk antara kedua roda bisa berapa saja kecuali 0° dan 180°.

2. Roda gigi payung gigi spiral (spiral bevel gear)

Roda gigi payung yang memiliki profil gigi dengan jalur kurva. Roda gigi ini memiliki rasio yang lebih tinggi dibanding dengan yang bergigi lurus.

Sehingga lebih efisien, kuat, getarannya lebih rendah dan kebisingannya juga rendah.

Namun dalam pembuatannya cukup rumit. Karena bentuk giginya yang melengkung. Bentuk giginya yang melengkung menyebabkan timbulnya gaya dorong aksial.

3. Roda gigi spiral / hypoid

Merupakan roda gigi payung dengan gigi spiral namun kedua aksisnya tidak berpotongan.

Roda gigi ini memiliki gigi melengkung dengan sudut yang memungkinkan kontak gigi menjadi halus. Hal ini yang membuat suara yang dihasilkan lebih pelan(tidak bising).

4. Roda gigi mitre (mitre gear)

Roda gigi payung yang memiliki pasangan dengan rasio 1. Artinya kedua roda gigi tersebut memiliki ukuran yang sama persis.

Digunakan untuk mengubah arah transmisi tanpa mengubah kecepatan. Profil giginya dapat dibuat lurus maupun helix.

Umumnya posisi poros untuk kedua roda gigi mitre memiliki sudut 90°. Namun juga ada yang membentuk sudut lainnya yang disebut roda gigi mitra sudut.

5. Roda gigi mahkota (crown gear)

Merupakan roda gigi bevel yang bentuk profil giginya sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk roda giginya menyerupai mahkota.

Hanya dapat dipasangkan secara akurat dengan roda gigi lurus atau roda gigi bevel.

Rumus Roda Gigi Payung

Dalam pembuatan roda gigi payung ini pada perencanaanya harus selalu dibuat berpasangan. Karena roda gigi tidak akan berfungsi jika tidak dipasangkan dengan pasangannya.

Pasangan roda gigi payung yang direncanakan untuk suatu pemindahan tenaga pasti memiliki suatu perbandingan tertentu.

Mulai dari besar sudut antara kedua porosnya, jumlah giginya, diameternya, dan masih banyak lagi.

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

1. Sistem Metrik (MM)

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

1.Diameter Tusuk ( Dt ) :

Dt = Z x M

2.Tinggi kepala gigi ( Ha )

Ha = 0,8 x M

3.Tinggi kaki gigi ( Hi )

Hi = 1 xM

4.Tinggi gigi ( Hg )

Hg = 1,8 x M

Tetapi aja juga yang menggunakan ketentuan :

Ha = 1 x M

Hi = 1,66 x M

Hg = 2,66 x M

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

Untuk roda gigi I

Untuk roda gigi II        

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  )

2. Sistem Diametral Pitch (DP)

Sebelum masuk ke rumusnnya alangkah lebih baik kamu memahami dahulu arti darisimbol-simbol berikut :

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

Contoh 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
   Dt =  24  x  2,75
   Dt =  66 mm
2. Diameter Kepala (Dka)
   Dka =  Dt  +  1,6  x  M  Cos β
   Dka =  66  +  1,6  x  2,75  x  Cos 45º
   Dka =  66  +  4,4  x  0,7071
   Dka =  69 mm
3. Tinggi Kepala Gigi (Ha)
   Ha =  0,8  x  M
   Ha =  0,8  x  2,75
   Ha =  1,76 mm
4. Tinggi Kaki Gigi (Hi)
   Hi = 1  x M
   Hi = 1  x  2,75
   Hi =  2,75 mm
5. Tinggi Gigi (Hz)
   Hz =  Ha  +  Hi
   Hz =  1,76  +  2,75
   Hz =  4,51 mm
6. Panjang Penjuru (R)

7. Lebar Gigi  (B)

8. Sudut Kepala Gigi

9. Sudut kaki Gigi

10. Sudut Muka (Ϫ )

Ϫ =  β   +   α
Ϫ =  45º  +   2 º   9’ 
Ϫ =  47 º   91’ 

11.Sudut Potong (λ)

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

12. Sudut miring samping

θ= 90º – 45º
θ= 45º

13PUTARAN POROS ENGKOL KEPALA PEMBAGI

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

Ya itulah pembahasan kita mengenai roda gigi payung lengkap dengan contoh perhitungan rumusnya juga. Semoga dapat membantu.