Pemodelan Dan Analisis Berdasarkan Studi Eksperimental Pengaruh Modifikasi Profil Gigi Terhadap Karakteristik Dinamis Pada Involute Spur Gear

Wibowo, Prasetyo Putra (2017) Pemodelan Dan Analisis Berdasarkan Studi Eksperimental Pengaruh Modifikasi Profil Gigi Terhadap Karakteristik Dinamis Pada Involute Spur Gear. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2111100164-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Roda gigi atau gear merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya. Tenaga yang ditransmisikan sebuah gear berasal dari kontak dan gesekan yang terjadi antara sepasang gear kemudian diteruskan oleh porosnya. Kontak dan gesekan yang terjadi merupakan sumber kegagalan pada roda gigi. Tegangan-tegangan ini akan sangat cepat memicu kegagalan jika dipadukan dengan kesalahan-kesalahan (error) dalam perancangan, assembly, dan machining roda gigi. Oleh karena itu, diperlukan metode untuk mengurangi masalah tersebut. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan memodifikasi profil gigi dengan bentuk tip relief pada involute spur gear. Untuk mengetahui pengaruh modifikasi profil gigi tip relief pada involute spur gear, perlu dilakukan pemodelan serta analisis regangan dan getaran dengan menggunakan software FEM. Bentuk modifikasi yang dilakukan pada involute spur gear adalah tip relief atau memotong bagian flank pada roda gigi dengan bentuk parabolik dan linier. Besarnya tip relief pada modifikasi parabolik adalah sebesar 0,104 mm untuk pinion dan 0,091 untuk gear. Untuk modifikasi linier, nilai modifikasi sebesar 1,6 mm untuk pinion dan 1,8 mm untuk gear. Modifikasi sendiri dimulai dari jarak 4 mm dari addendum. Material yang digunakan untuk penelitian ini adalah S45C. Pasangan gear ini selanjutnya dimodelkan secara 3D dengan software Solidworks, lalu dianalisa dengan software FEA. Analisa regangan dinamis dilakukan dengan menggunakan analisa Transient Structure, sedangkan analisa getaran dilakukan dengan menggunakan analisa Harmonic Response. Analisa regangan dinamis dilakukan dengan variasi 100, 200, dan 300 rpm, sedangkan analisa getaran dilakukan dengan variasi 200, 300, 400, 500, dan 600 rpm. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini yang pertama adalah terjadi reduksi nilai regangan pada profil modifikasi parabolik dengan rata-rata dari seluruh variasi sebesar 12,95% pada pinion dan 9,16% pada gear, sedangkan pada modifikasi linier sebesar 3,41% pada pinion dan 36,44% pada gear. Hasil kedua yang didapatkan adalah terjadi reduksi nilai getaran pada profil modifikasi parabolik dengan rata-rata dari seluruh variasi sebesar 26,34% pada pinion dan 32,78% pada gear, sedangkan pada profil modifikasi linier sebesar 10,09% pada pinion dan 2,63% pada gear. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi solusi pada perindustrian terhadap kesalahan proses assembly dan machining yang terjadi pada pasangan roda gigi. ================================================================= Gear is one of the element in the machine that serves to transmit power. The power that was transmitted by gear deriving from the contact force and friction that was occurred between gear pairs, and then transferred by the shaft. Contact force and friction is one of the cause of failure in gear pairs. The stress that was already developed will cause failure even faster if combined with the error from the design, machining, and assembly on gear pairs. Therefore, a method is needed to reduce the problem that occurred. One of the effort to reduce the problem is to modified the gear tooth profile with tip relief configuration on involute spur gear. To determine the effect of modified gear tooth profile, a model with the strain and vibration analysis in finite element is necessary Modified configuration that was used in this research is tip relief with parabolic and linier shape. The dimension that was used on parabolic modification is 0.104 mm for pinion and 0.091 for gear. For linier modification the dimension was 1.6 mm for pinion and 1.8 mm for gear. Modification start with 4mm distance from the addendum. Material that was used in this research is S45C. And then the gear pairs is modeled in 3D with Solidworks software, and then analyzed with FEA software. The dynamic strain analysis is done with Transient Structure analysis, while vibration analysis is done with Harmonic Response analysis. Dynamic strain analysis is done with 100, 200, and 300 rpm as constrain variable, while vibration analysis is done with 200, 300, 400, 500, and 600 rpm as constrain variable. The first result from this research is, a reduction is occurred from the parabolic modification with average value of 12.95% in pinion and 9.16% in gear, while linier modification produce 3.41% in gear and 36.44% in gear. The second result from this research is a reduction is also occurred from the parabolic modification with average value of 26.34% in pinion and 32.78% in gear, while linier modification produce 10.09% in pinion and 2.63 in gear. The result from this research hopefully can serve as a solution in industrial from the error caused by assembly and machining process in gear pairs.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: involute spur gear, tip relief, regangan dinamis, nilai getaran, finite element method, dynamic strain, vibration
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Wibowo Prasetyo Putra
Date Deposited: 16 Oct 2017 03:31
Last Modified: 08 Mar 2019 04:08
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/45661

Actions (login required)

View Item View Item