BAB III

PENGUKURAN RODA GIGI

III.1. DASAR TEORI

III.1.1 TINJAUAN PUSTAKA RODA GIGI

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran

yang tepat. Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya

dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait. Roda gigi sering

digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan

lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu roda

gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi

lainnya, yaitu :

Ø Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang

besar.

Ø Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

Ø Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

Ø Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat

kecil.

Ø Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan

dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara

dua poros. Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan

sudutnya dapat bervariasi. Ada pula roda gigi dengan putaran yang terputus-

putus.

Dalam teori, roda gigi pada umumnya dianggap sebagai benda kaku yang

hampir tidak mengalami perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.

A. Nama-Nama dan Bagian Roda Gigi

Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan

rodagigi yang perlu diketahui yaitu :

1. Lingkaran pitch (pitch circle)

Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran

ini merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal

gigi, jarak antara gigi dan lain-lain.

Gambar 3.1. Lingkaran pitch (pitch circle)

2. Pinion

Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.

Gambar 3.2. Pinion

3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)

Merupakan diameter dari lingkaran pitch.

Gambar 3.3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)

4. Diametral Pitch

Jumlah gigi persatuan pitch diameter

Gambar 3.4. Diameter Pitch

5. Jarak bagi lingkar (circular pitch)

Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan

atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi, secara formula

dapat ditulis :

t = zd 1bπ

Gambar 3.5. Jarak bagi lingkar (circular pitch)

6. Modul (module)

perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah gigi.

m = z

d 1b

7. Adendum (addendum)

Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran

pitch diukur dalam arah radial.

Gambar 3.6. Adendum (addendum)

8. Dedendum (dedendum)

Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam

arah radial.

9. Working Depth

Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak

dikurangi dengan jarak poros.

Gambar 3.7. Working Depth

10. Clearance Circle

Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi

yang berpasangan.

Gambar 3.8. Clearance Circle

11. Pitch point

Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang rodagigi yang

berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis

pusat.

Gambar 3.9. Pitch Point

12. Operating pitch circle

lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang rodagigi yang berkontak dan

jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.

Ganbar 3.10. Operating pitch circle

13. Addendum circle

Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.

Gamabar 3.11. Addendum circle

14. Dedendum circle

Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.

Gambar 3.12. Dedendum circle

15. Width of space

Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

Gambar 3.13. Width of space

16. Sudut tekan (pressure angle)

Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi

kepala gigi.

Gambar 3.14. Sudut tekan (pressure angle)

17. Kedalaman total (total depth)

Jumlah dari adendum dan dedendum.

Gambar 3.15. Kedalaman total (total depth)

18. Tebal gigi (tooth thickness)

Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

Gamabar 3.16. Tebal gigi (tooth thickness)

19. Lebar ruang (tooth space)

Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch

Gambar 3.17. Lebar ruang (tooth space)

20. Backlash

Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.

Gambar 3.18. Backlash

21. Sisi kepala (face of tooth)

Permukaan gigi diatas lingkaran pitch

Gambar 3.19. Sisi kepala (face of tooth)

22. Sisi kaki (flank of tooth)

Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch.

Gambar 3.20. Sisi kaki (flank of tooth)

23. Puncak kepala (top land)

Permukaan di puncak gigi

Gamabar 3.21. Puncak kepala (top land)

24. Lebar gigi (face width)

Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.

Gambar 3.22. Lebar gigi (face width) (Sumber: http://yefrichan.files.wordpress.com/2010/05/teori-dasar-rodagigi.doc)

III.1.2 PENGERTIAN PENGUKURAN RODA GIGI

Pengukuran roda gigi adalah cara-cara, metoda-metoda, sistematika-

sitematika atau teknik-teknik dalam hal mengukur roda gigi yang meliputi

pengukuran ketebalan puncak pitch, jarak antar pitch, kedalaman pitch dan

diameter mayor dan diameter minor. Untuk semua pengukuran kita lakukan

pengukuran secara langsung, sementara toleransi dapat dicari dengan rumus.

Pengukuran langsung kita lakukan dengan menggunakan beberapa alat bantu

pengukuran seperti : jangka sosrong untuk mengukur ketebalan roda gigi ; busur

bilah untuk memeriksa sudut pada bidang ; outside micrometer ; gear tooth

micrometer ; CMM . Untuk lebih jelasnya akan dijelaskan di sub bab

selanjutnya..

(Sumber: http://wikipedia.org/en/pengertian+pengukuran+roda+gigi.html)

III.1.3 JENIS – JENIS ALAT UKUR PENGUKURAN RODA GIGI

1. Jangka Sorong / Vernier Caliper

Digunakan untuk mengukur ketebalan roda gigi.

Gambar 3.23. Vernier Caliper (Sumber :http:// fisikasolo.wordpress.com)

2. Busur bilah atau bevel protractor

Digunakan untuk memeriksa bidang bersudut pada benda kerja yang

disekrap.

Gambar 3.24. bevel protractor (Sumber: http:// supplierlist.com)

3. Gear Tooth Micrometer

Gear tooth micrometer digunakan untuk mengukur diameter pits.

Diameter pits adalah diameter dari silinder khayal dengan sumbu yang

berimpit dengan sumbu ulir dan memotong sisi ulir sedemikian rupa sehingga

tebal ulir dari jarak ruang kosong diantara sisi ulir yang berseberangan adalah

sama dengan setengah dari pits. (Daryus,2000)

Gambar 3.25 Gear Tooth Micrometer (Sumber : http://auto-met.com)

4. CMM

Pengukuran roda gigi menggunakan CMM dapat mengetahui

dimensi dimensi pada sebuah gear, seperti kedalaman pits. Ketebalan roda

gigi, dan lebar ruang antar pit. (Gear Solution Magazine)

Gambar 3.26. CMM (Coordinate Measuring Machine) (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

III.1.4 CARA MENGGUNAKAN MACAM – MACAM ALAT UKUR

PENGUKURAN RODA GIGI

1. Vernier Calliper

- Letakkan benda ukur pada rahang vernier calliper.

- Jepit benda ukur hingga rahang mengapit benda ukur.

- Kencangan dengan memutar clamping screw

- Baca skala yang ditunjukkan.

Gambar 3.27. pembacaan skala pada vernier caliper (Sumber:http:// mahidayat.blogspot.com)

2. Bevel Protractor

- Letakkan bagian pusat bevel protractor tepat pada titik pusat benda ukur.

- Putar skala pada bevel protractor.

- Baca skala yang ditunjukkan

Gambar 3.28. pembacaan skala pada bevel protractor

3. Gear Tooth Micrometer

Adapun cara penggunaan alat ukur ulir yaitu pertama pilih pana ulir

sesuai dengan jarak pits teoritis. Periksa kedudukan nol, dengan cara

menyentuhkan kedua sensor pana tersebut. Ukur diameter pits (d2) pada tiga

posisi yang berbeda. Ujung kontak dengan sisi yang diperpendek lebih sering

digunakan, sebab pengaruh dari kesalahansudut sisi ulir maupun kesalahan dari

sudut ujung kontak tersebut dapat dieliminir sehingga dapat diukur diameter

fungsional dari ulir. (Arifin, 1981)

Gambar 3.29. pembacaan skala pada Gear Tooth Micrometer

4. CMM

Cara mengukur dengan Coordinate Measuring Machine (CMM) adalah

1. Nyalakan Coordinate Measuring Machine (CMM)

2. Pilih F8 untuk menu pengukuran sudut

3. Kenakan sensor CMM ke 4 titik

Gambar 3.30. pengukuran Benda Kerja CMM

4. Hasil akan keluar otomatis di layar CMM

•

•

4

1

3

2

III.2. TUJUAN PRAKTIKUM

III.2.1 TUJUAN UMUM

1. Mengetahui teknik/cara mengukur roda gigi dengan gear tooth micrometer.

2. Mampu melakukan pengukuran roda gigi Outside Micrometer.

3. Dapat memahami tentang arti pengukuran geometri ulir baik mulai dari

fungsi serta aplikasinya

III.2.2 TUJUAN KHUSUS

1. Mengetahui jenis-jenis alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur roda

gigi

2. Mengetahui cara menggunakan alat ukur tersebut

3. Memahami cara mengukur roda gigi

4. Dapat membandingkan hasil dari alat ukur roda gigi

III.3 PERALATAN DAN METODE PENGUKURAN

III.3.1 ALAT UKUR PRAKTIKUM PENGUKURAN RODA GIGI

1. Vernier Calliper

Gambar 3.31. Vernier Calliper (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

2. Bevel Protractor

Gambar 3.32. Bevel Protractor (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

3.

Gambar 3.33. Bevel Protractor (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

4.

Gambar 3.34. CMM (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

III.3.2 BENDA UKUR PENGUKURAN RODA GIGI

Gambar 3.35. Benda kerja pengukuran roda gigi (Sumber: laboratorium Metrologi dan Kontrol Kualitas )

III.3.3 PROSEDUR KALIBRASI ALAT UKUR PENGUKURAN RODA GIGI

1. Mengkalibrasi jangka sorong

- Rapatkan kedua permukaan rahang ukur

- Longgarkan baud pada pelat skala nonius

- Tepatkan garis nol skala nonius dengan garis nol pada batang utama

jangka sorong

- Kencangkan kembali baud pada pelat skala nonius

Gambar 3.36. Contoh pembacaan nonius

2. Mengkalibrasi Bevel Protractor

- Rapatkan bagian busur derajat dengan mistar.

- Kendorkan baut pengencang.

- Tepatkan garis pada mistar tepat pada angka nol pada busur.

- Kencangkan lagi baut pengencang.

Gambar 3.37. Kalibrasi Bevel Protractor

(www.smkn2-cms.sch.id/index.php?option=com_docman)

3. Mengkalibrasi Gear Tooth Micrometer

- Rapatkan kedua permukaan rahang ukur

- Putar rachet searah jarum jam

- Kunci menggunakan kunci khusus

- Posisikan hingga menunjukan tepat posisi nol

- Lepas penguncinya

4. Coordinate Measuring Machine (CMM)

Pilih "Tip util" icon di bagian kanan bawah layar. Pilih "Gauge 1

Calib". Kotak dialog yang terbuka harus memiliki diameter lingkup 20,0010

mm. Klik "Ok" dan pengukuran jendela terbuka. Jendela meminta lima

poin. Mengukur bola atas di kursi hitam ke kiri belakang meja.Titik

pertama harus di atas bola, dan empat berikutnya harus sama spasi disekitar

khatulistiwa bola. Setelah selesai, kotak akan terbuka menampilkan hasil

pengukuran. Diameter disebutkan di sini adalah diameter ujung probe. Klik

pada "Go Back" icon di sudut kanan bawah dari jendela pengukuran.

III.3.4 PROSEDUR PENGUKURAN RODA GIGI

A. Persiapan Pengukuran

1. Persiapkan tempat dan alat pengukuran.

2. Tuliskan data ruangan pada lembar kerja ( tabel 1). data tersebut meliputi :

temperature awal dan kelembapan ruangan.

3. Periksa keberadaan alat sesuai dengan daftar pada kartu alat. Lengkapi

kartu alat, bila alat ukur yang ada tidak sesuai dengan yang terdaftar pada

kartu alat segera hubungi asisten praktikum.

4. Bersihkan semua alat ukur dengan menggunakan kertas pembersih yang

dibasahi dengan bensin pencuci.

5. Buanglah kertas pembersih atau tissue pada tempat sampah yang telah

disediakan.

6. Tuliskan data alat ukur pada lembar kerja ( tabel 2 ).

B. Penentuan Spesifikasi Roda gigi

1. Pelajari cara penggunaan Gear Tooth Micrometer

2. Lakukan pemeriksaan jarak pits roda gigi dengan cara menempelkan gear

tooth micrometer.

3. Tuliskan hasil pemeriksaan roda gigi tersebut pada lembar kerja.

C. Pengukuran Dengan Gear Tooth Micrometer

1. Mempelajari cara menggunakan Gear Tooth mikrometer.

2. Mempelajari fungsi masing-masing bagian Gear Tooth mikrometer .

3. Memeriksa setting nol, dengan menggunakan kaliber hingga posisi nol.

4. Melakukan pengukuran pada tiga tempat yang berbeda, sepanjang ulir

tersebut. Lihat gambar 1. Gunakan rachet untuk memberikan tekanan

yang relatif sama pada setiap pengukuran.

5. Menuliskan hasil pembacaan pengukuran pada lembar kerja.

D. Pengukuran dengan Vernier Caliper

1. Mempelajari cara penggunan mistar ingsut yang digunakan.

2. Menuliskan data mistar ingsut yang digunakan pada lembar kerja, tabel2.

Data meliputi merk, kecermatan dan kapasitas ukur alat ukur.

3. Mempelajari fungsi masing-masing bagian dari mistar ingsut (khususnya

kemampuan masing-masing mistar ingsut) dalam mengukur obyek ukur.

4. Mempelajari gambar benda kerja pada gambar

5. Melakukan proses pengukuran yang sama berdasarkan gambar

6. Menuliskan hasil pengukuran pada table

E. Pengukuran dengan Bevel Protractor

1. Pelajari cara penggunaan busur bilah skala nonius

2 Pelajari fungsi masing-masing bagian dari mistar baja dalam mengukur

obyek ukur

3. Pelajari gambar benda kerja

4. Lakukan pengukuran sudut •, •, • dan • tersebut berdasarkan gambar

kerja

5. Tuliskan hasil pengukuran tersebut pada lembar kerja tabel

6. Jumlah besar sudut dari hasil pengukuran alat ukur tersebut.

Bandingkan dengan besar sudut teoritis, dan tuliskan kesalahan tersebut

pada tabel

7. Hitung besar sudut • berdasarkan hasil pengukuran sudut • dan • pada

lembar kerja tabel

• = 180° - (• + •) (1)

8. Hitung besar sudut • berdasarkan hasil pengukuran sudut • dan • pada

lembar kerja tabel

• = • – (180° - •) (2)

9. Hitung selisih sudut dari hasil rumus (1) dan (2), tuliskan pada lembar

kerja tabel

III.4 PEMBAHASAN DAN ANALISA

III.4.1 DATA HASIL ANALISA PENGUKURAN RODA GIGI

Tabel 3.1. Data Hasil Pengukuran Roda Gigi

Objek

Ukur

Hasil Pengamatan Rata-rata

1 2 3

A 30o 31o 38o 30.5o

B 19.50 19.90 19.20 19.53

C 49.02 48.90 49.00 48.96

D 52.66 52.66 52.70 52.66

E 56.30 56.40 56.40 56.36

F 8.50 8.30 8.30 8.36

III.4.2 ANALISA

Pengukuran yang berubah – ubah dapat di sebabkan oleh faktor :

a. Alat ukur

Kondisi alat ukur yang sudah usang, skala sudah terhapus.

b. Benda ukur

Dimensi benda ukur yang tidak lazim banayk lekukan dsb. (menyulitkan saat

proses pengukuran)

c. Posisi pengukuran

Posisi pengukuran yang tidak lurus dan tidak sesuai dengan semestinya

d. Lingkungan

Pencahayaan yang tidak memadai, lokasi pengukuran yang tidak kondusif

(berisik, kotor)

e. Praktikan

Kurang nya pengalaman praktikan dalam menggunakan alat ukur, kurangnya

ketelitian dalam membaca skala.

III.4.3 GAMBAR TEKNIK HASIL PENGUKURAN RODA GIGI

Gambar 3.38. Benda Ukur 2D

Gambar 3.39. Benda Ukur 3D

III.4.4 APLIKASI PENGUKURAN RODA GIGI DI BIDANG INDUSTRI

1. Industri Mesin

Pada bidang industri pengukuran roda gigi diterapkan pada tahap

inspeksi, yaitu pemeriksaan ukuran roda gigi sebelum dilepas ke pasaran.

Untuk mengoptimalkan kinerja roda gigi, suatu pemeriksaan yang

akurat dan tepat roda gigi merupakan faktor penting. Kehidupan maksimum

dari setiap kereta drive hanya tergantung pada pemeriksaan yang tepat dan

prosedur perbaikan selanjutnya. Jika roda gigi yang tidak benar diperiksa itu

adalah jelas bahwa gigi pada akhirnya akan gagal dan dapat menrusak

komponen lainnya juga dalam sistem drive train. Para teknisi yang bertugas

memeriksa gigi harus benar-benar mengetahui dengan semua jenis kerusakan

roda gigi dan pamakaiannya.

Gambar 3.40 Presneiling pada kendaraan bermotor

(http://www.gearshub.com/gear-inspection.html)

2. Industri elektronik

Pada industri elektronik roda gigi digunakan pada mixer, di dalam

mixer terdapat transmisi yang berupa roda gigi yang menghubungkan antara

motor dengan pengaduk dan untuk memperkecil daya yang dibebankan pada

motor listrik.

Gambar 3.41. Mixer

(http://www.foodservice.tw/blog/?cat=15&lang=id)

3. Industri Otomotif

Pengukuran pada roda gigi juga diterapkan untuk industry otomotif,

biasanya pengukuran roda gigi juga menggunakan Dial Indicator, untuk

mengetahui seberapa bulatkah roda gigi yang diukur tersebut. Pengukuran

Roda gigi ini dilakukan di industri pembuatan kendaraan, bisanya untuk

garden pada kendaraan.

Gambar 3.42. Gardan

http://home.comcast.net/~sarahdyoung

4. Industri pembuatan suku cadang pada kendaraan bermotor.

Pengukuran roda gigi juga diterapkan pada pengukuran suku cadang

untuk kendaraan bermotor, pengukuran dilakukan menggunakan coordinate

measuring machine (CMM). Pengukuran ini akan menghasilkan data yang

akurat.

Gambar 3.43. Pengukuran suku cadang menggunakan CMM

www.boch.net/ingra_uk.htm

III.5 KESIMPULAN DAN SARAN

III.5.1 KESIMPULAN

a. Pengukuran roda gigi dilakukan untuk mengetahui cara mengukur ketebalan

puncak pitch, jarak anatar pitch, kedalaman pitch serta diameter mayor dan

minor pada roda gigi mengetahui jenis alat untuk mengukur dimensi-dimensi

pada roda gigi.

b. Pengukuran penting dilakukan Untuk mengetahui dimensi roda gigi

sebenarnya serta memahami bentuk roda gigi sehingga saat melakukan proses

produksi benda yang dihasilkan sesuai dengan contoh

III.5.2 SARAN

Saat melakukan pengukuran sebaiknya praktikan lebih cermat membaca hasil

pengukuran serta berkonsentrasi lebih untuk menghasilkan pengukuran yang

akurat. Juga penerangan di tempat pengukuran di tambah agar praktikan lebih

mudah membaca hasil penugkuran.

DAFTAR PUSTAKA

http://yefrichan.files.wordpress.com/2010/05/teori-dasar-rodagigi.doc

http://wikipedia.org/en/pengertian+pengukuran+roda+gigi.html www.smkn2-cms.sch.id/index.php?option=com_docman

http://www.gearshub.com/gear-inspection.html