Involve Cylindrical Gear & Gear Shaft Rasio Kecepatan Konstan Jarak Pusat Fleksibilitas

Rasio Kecepatan Konstan Roda Gigi Silinder Involute & Poros Roda Gigi Jarak Pusat Fleksibilitas

Bagian 1: Roda Gigi Silinder Involute

1. Pendahuluan
Roda gigi silinder involute adalah jenis roda gigi yang paling mendasar dan banyak digunakan dalam transmisi daya mekanis modern. Profil giginya didasarkan pada kurva involute. Geometri ini memastikan rasio kecepatan konstan, pengoperasian yang mulus, dan tidak sensitif terhadap variasi kecil dalam jarak pusat, menawarkan karakteristik permesinan yang sangat baik. Digunakan untuk transmisi daya antara poros paralel (permesinan eksternal atau internal).

2. Keuntungan

• Rasio Kecepatan Konstan: Profil involute menjamin rasio kecepatan sesaat yang konstan, memastikan transmisi gerakan yang akurat, kehalusan yang tinggi, dan mengurangi dampak serta kebisingan.

• Fleksibilitas Jarak Pusat: Variasi kecil dalam jarak pusat yang terpasang tidak memengaruhi rasio transmisi, yang menurunkan presisi yang diperlukan untuk manufaktur dan perakitan, meningkatkan penerapan.

• Proses Manufaktur yang Matang: Alat potong standar dan teknologi manufaktur yang matang (misalnya, hobbing, shaping, grinding) membuat produksi massal presisi tinggi relatif mudah dan hemat biaya.

• Kapasitas Beban Tinggi: Kontak gigi bersifat linier, memungkinkan transmisi daya dan torsi yang signifikan.

3. Parameter Teknis Utama

• Modul / Diametral Pitch: Parameter paling mendasar yang menentukan ukuran gigi.

• Jumlah Gigi: Menentukan diameter pitch bersama dengan modul.

• Sudut Tekan: Umumnya 20° (desain modern) dan 14.5° (desain lama), memengaruhi kekuatan roda gigi dan ketebalan akar.

• Lebar Muka: Lebar aksial roda gigi, memengaruhi kapasitas beban.

• Tingkat Akurasi: Dinilai per standar ISO atau AGMA (misalnya, ISO 1328 Kelas 5-9). Nomor kelas yang lebih rendah menunjukkan presisi yang lebih tinggi dan pengoperasian yang lebih mulus.

• Koefisien Pergeseran Profil: Digunakan untuk menghindari pemotongan bawah, menyesuaikan jarak pusat, atau meningkatkan keseimbangan kekuatan antara roda gigi yang berpasangan.

4. Aplikasi
Sangat luas, ditemukan di hampir semua bidang yang membutuhkan transmisi daya:

• Industri Otomotif: Kotak roda gigi, diferensial.

• Peralatan Industri: Pereduksi, perkakas mesin, sistem konveyor, sambungan robot.

• Peralatan Konsumen: Mesin cuci, perkakas listrik.

• Dirgantara: Sistem penggerak aksesori mesin.

Bagian 2: Poros Roda Gigi

1. Pendahuluan
Poros roda gigi adalah komponen khusus di mana roda gigi dan poros dibuat sebagai satu bagian terintegrasi. Ini bukan hanya "roda gigi + poros" tetapi bagian fungsional yang terpadu. Biasanya digunakan ketika diameter akar pinion dekat dengan diameter poros, atau ketika kekakuan dan keandalan operasional yang sangat tinggi diperlukan.

2. Keuntungan (Dibandingkan dengan roda gigi dan poros terpisah)

• Kekuatan dan Kekakuan Tinggi: Menghindari konsentrasi tegangan dan keausan fretting yang terkait dengan sambungan berkunci. Struktur monolitik dapat menahan beban dan torsi yang lebih besar.

• Keandalan Tinggi: Menghilangkan risiko kegagalan pada elemen penghubung seperti kunci atau pin. Struktur yang lebih sederhana memiliki lebih sedikit potensi titik kegagalan.

• Struktur Kompak: Menghemat ruang pemasangan, yang mengarah pada desain yang lebih bersih.

• Penjajaran yang Sangat Baik: Bagian roda gigi dan poros secara alami koaksial, menghindari kesalahan pemasangan.

3. Parameter Teknis Utama
Parameter poros roda gigi mencakup parameter sebagai roda gigi (modul, jumlah gigi, sudut tekan, dll.) dan parameter sebagai poros:

• Jenis Dukungan: Poros berputar (mentransmisikan torsi dan menahan momen lentur), gandar stasioner (hanya menahan momen lentur).

• Material & Perlakuan Panas: Biasanya dibuat dari baja paduan (misalnya, 40Cr, 20CrMnTi) dan diperlakukan dengan proses seperti quenching dan tempering atau carburizing untuk memastikan permukaan gigi yang keras dan inti yang kuat.

• Dimensi & Toleransi Jurnal: Diameter dan presisi bagian yang berpasangan dengan bantalan.

• Pasak / Spline (jika berlaku): Untuk menghubungkan ke komponen lain.

4. Aplikasi
Umumnya digunakan dalam aplikasi dengan tuntutan tinggi pada ruang, berat, dan keandalan:

• Pereduksi / Kotak Roda Gigi: Terutama pinion kecepatan tinggi sering dibuat sebagai poros roda gigi.

• Mesin Otomotif: Camshaft, poros penggerak pompa oli.

• Dirgantara: Sistem transmisi yang membutuhkan keandalan tinggi.

• Instrumen Presisi: Aplikasi yang menuntut keselarasan tinggi dan getaran rendah.