Khairuman, Arkan (2020) Analisis Pengaruh Modifikasi Tip Profile Terhadap Regangan dan Tegangan Dinamis pada Straight Bevel Gear dengan Metode Elemen Hingga. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111540000067-Undergraduate_Thesis.pdf Download (5MB) | Preview |
Abstract
Bevel Gear menyalurkan daya dan mengubah arah putaran horizontal ke arah vertikal. Ketika digunakan suatu Bevel Gear bisa mengalami kegagalan, dan salah satu factornya adalah kurangnya besar backlash. Salah satu upaya untuk menghindari kegagalan ini adalah dengan melakukan modifikasi pada bentuk profil gigi. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh modifikasi Tip Profile pada Bevel Gear, perlu diadakan analisa regangan dan tegangan yang terjadi menggunakan Finite Element Methode. Bentuk modifikasi yang digunakan pada Bevel Gear ini adalah tip relief, yaitu memotong bagian flank pada roda gigi. Terdapat beberapa variasi modifikasi tip relief yang diuji yaitu Long Parabolic, Long linear, linear, dan Parabolic. Material yang digunakan adalah carbon steel S45C. Setelah dimodelkan pasangan Bevel Gear dianalisa menggunakan software FEM. Analisa tegangan dan regangan dinamis dilakukan menggunakan analisa Transient Structure. Analisa dilakukan dengan menggunakan variasi bentuk tip profil, variasi RPM yaitu 700, 900, dan 1100, variasi pembebanan yaitu 65% , 85%, dan 100% agar bisa terlihat trendline dari strain dan stress yang terjadi dari tiap profil gigi. Dari penelitian ini didadapatkan hasil yaitu Regangan dan tegangan dinamis hasil simulasi pada Straight Bevel Gear Standard memiliki trendline yang menyerupai trendline hasil eksperimen, yaitu semakin tinggi kecepatan maka nilai tegangan dan regangan semakin rendah sedangkan semakin besar load maka nilai tegangan dan regangan semakin tinggi. Selain itu didapatkan hasil bahwa modifikasi Tip Profile dapat mengurangi tegangan dan regangan yang terjadi pada Straight Bevel Gear. Potongan Linear dapat mengurangi regangan sebesar 42,4 Microstrain dan stress 130,4 MPa. Potongan Parabolic mengurangi strain sebesar 49,8 Microstrain dan mengurangi tegangan sebesar 151 MPa, Potongan Long linear dapat mengurangi regangan sebesar 52,3 Microstrain dan 154,4 MPa. Potongan Long Parabolic dengan pengurangan nilai sebesar 58,3 Microstrain dan 176 MPa.
==================================================================================================================================
Bevel gear distributes power and changes the rotation from horizontal direction to vertical direction. When used, a bevel gear can run into failure. And one of the factors that caused failure is a lack of backlash size. One way to overcome this problem is by modifying the shape of tooth profile. And to find out how much the effect of tip profile modification on Bevel Gear, It’s necessary to analyze the strain and the stress that happens by using Finite element method. The type of modification that used on this bevel gear is tip relief modification, where the flank of the gear tooth is cut. There are several variations of tip relief modification that are applied in this research, that are Long Parabolic, Long Linear, Linear, and Parabolic. The Material that used is carbon steel S45C. After being modeled, a pair of bevel gear is analyzed using FEM software. Dynamic strain and stress are analyzed using Transient Structure analysis. This analysis uses variations of tip profile modifications shape, speed variation (700, 900, 1100 RPM), and load variation (65%, 85%, 100% ) so the trend line of the strain and stress that happen on each tooth profile will appear. The results obtained from this researches are strain and stress from the simulation on straight bevel gear have the same trend line with the results from the experiment, the higher of the speed will cause the stress and strain values to become lower while the greater load will cause stress and strain values to become higher. Another result from this research is tip profile modification can reduce the stress and strain that occurs on straight bevel gear. The Linear form can reduce strain by 42,4 microstrain and stress by 130,4 MPa, Parabolic form can reduce strain by 49,8 microstrain and stress by 151 MPa, Long Linear form can reduce strain by 52,3 microstrain and stress by 154,4 MPa, and the Long parabolic form can reduce strain by 58,3 microstrain and stress by 176 MPa.
Item Type: | Thesis (Other) |
---|---|
Additional Information: | RSM 621.833 Kha a-1 2020 |
Uncontrolled Keywords: | Bevel gear, Finite Element Methode, Regangan Dinamik, Tegangan Dinamik, Tip profile modification |
Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design |
Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
Depositing User: | Arkan Jabbar Khairuman |
Date Deposited: | 05 Mar 2025 02:23 |
Last Modified: | 05 Mar 2025 02:23 |
URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/73370 |
Actions (login required)
![]() |
View Item |