Bevel Gear

Roda gigi bevel berbentuk seperti kerucut dan utamanya digunakan mentransfer daya antara poros berpotongan di sudut yang tepat. Gerigi bevel gear dapat berkonfigurasi lurus atau spiral. Gigi lurus lebih disukai untuk kecepatan periferal hingga 1000 kaki per menit; di atasnya bevel gear cenderung berisik.

Karakteristik dan Klasifikasi

• Dirancang untuk transmisi daya dan gerakan yang efisien antara perpotongan poros. Sebuah contoh dari roda gigi bevel adalah mekanisme utama pada bor tangan. Saat gagang bor diputar ke arah vertikal, bevel gear mengubah rotasi chuck menjadi rotasi horizontal.
• Mengizinkan penyesuaian kecil selama perakitan dan mengizinkan beberapa perpindahan karena defleksi pada beban operasi tanpa memusatkan beban pada ujung gigi gear.

Bevel gear dikelompokan menjadi empat jenis yaitu:

• Straight bevel gears: Roda gigi ini biasanya digunakan untuk kecepatan pitch-line hingga 1000 ft/min (5 m/s) jika tingkat kebisingan diabaikan. Gear ini tersedia dalam banyak ukuran stok dan lebih murah untuk diproduksi daripada roda gigi bevel lainnya, terutama dalam jumlah kecil.
• Spiral bevel gears: Roda gigi ini direkomendasikan untuk kecepatan yang lebih tinggi dan tingkat kebisingan merupakan pertimbangan penting. Roda gigi bevel spiral adalah pasangan bevel dari gigi heliks; permukaan pitch dan sifat kontak sama seperti untuk bevel lurus/straight kecuali perbedaan bentuk giginya yang spiral.
• Zerol bevel gears: gear yang memiliki gigi melengkung tetapi dengan spiral sudut nol. Beban dorong aksial yang diizinkan untuk roda gigi bevel Zerol tidak sebesar roda gigi bevel spiral, sehingga sering digunakan sebagai pengganti roda gigi bevel lurus. Roda gigi bevel Zerol dihasilkan oleh alat yang sama yang digunakan pada roda gigi bevel spiral biasa. Untuk tujuan desain, gunakan prosedur yang sama seperti untuk roda gigi bevel lurus dan kemudian cukup mengganti bevel Zerol.
• Hypoid gears: Roda gigi hypoid adalah modifikasi dari roda gigi spiral bevel dengan sumbu offset. Fitur yang membedakan roda gigi hypoid adalah poros dari roda gigi pinion dan ring dapat terus melewati satu sama lain, tidak pernah memiliki sumbu yang berpotongan.
• Spiroid gears: Terlihat bahwa gigi hypoid memiliki poros offset yang relatif kecil. Untuk offset yang lebih besar, pinion mulai menyerupai cacing tirus kemudian disebut spiroid gearing.

Analisis Gaya Bevel Gear

Dalam menentukan beban poros dan bantalan untuk aplikasi roda gigi bevel, praktik yang biasa dilakukan adalah menggunakan beban tangensial atau beban yang ditransmisikan yang akan terjadi jika semua gaya terkonsentrasi pada titik tengah gear. Ketika resultan yang sebenarnya terjadi di suatu tempat di antara titik tengah dan besar ujung gigi, hanya ada kesalahan kecil dalam pembuatannya asumsi ini. Untuk beban yang ditransmisikan, hal ini dirumuskan:

W_t = T/r_av

di mana T adalah torsi dan r_av adalah radius pitch di titik tengah gigi untuk roda gigi dalam pertimbangan.

Gaya yang bekerja pada pusat gigi ditunjukkan pada gambar di bawah. Resultannya gaya W memiliki tiga komponen: gaya tangensial W_t, gaya radial W_r, dan gaya aksial W_a. Dari trigonometri gambar tersebut,

W_r = W_t tan φ cos γ
W_a = W_t tan φ sin γ

Tiga gaya W_t, W_r, dan W_a saling tegak lurus dan dapat digunakan untuk menentukan beban bantalan dengan menggunakan metode fisika statika.

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG ELEMEN MESIN LAINNYA!

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Author: admin