Roda gigi mekanis

Jenis-jenis roda gigi mekanis

Roda gigi mekanis adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah kecepatan dan arah daya. Roda gigi merupakan bagian dari industri mesin yang lebih luas dan tersedia dalam berbagai jenis. Beberapa jenis roda gigi mekanis yang umum dikenal meliputi:

• Roda gigi lurus: roda gigi standar dengan gigi yang memanjang tegak lurus terhadap badan berbentuk cakram. Biasanya, roda gigi lurus saling mengait dalam orientasi poros paralel. Desainnya yang sederhana membuat roda gigi lurus mudah diproduksi, dipasang, dan diganti. Namun, ini juga berarti bahwa roda gigi lurus cenderung mengalami guncangan tiba-tiba selama pengoperasian, yang dapat menyebabkan kerusakan.
• Roda gigi heliks: roda gigi yang terdiri dari gigi miring. Desain gigi membuat roda gigi heliks berfungsi mirip dengan roda gigi lurus. Perbedaan utama antara keduanya adalah roda gigi heliks memberikan keterlibatan gigi secara bertahap, menghasilkan pengoperasian yang lebih halus. Dibandingkan dengan roda gigi lurus, roda gigi heliks mampu mentransmisikan beban yang lebih tinggi karena aksi luncurannya.
• Roda gigi bevel: roda gigi yang sering digunakan untuk mengubah arah rotasi poros. Roda gigi bevel memiliki badan berbentuk kerucut dengan gigi yang bisa lurus atau spiral. Desain roda gigi bevel yang sederhana membuatnya cocok untuk mentransfer daya antara poros yang berada pada sudut siku-siku satu sama lain.
• Roda gigi cacing: terdiri dari cacing dan roda cacing, digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan torsi tinggi pada kecepatan rendah. Roda gigi cacing istimewa dalam arti bahwa mereka dapat digunakan untuk memberikan pengurangan gigi dengan efisiensi tinggi. Fitur unik lainnya dari roda gigi cacing adalah kemampuannya untuk mengunci diri, yang berarti bahwa poros penggerak tidak dapat digerakkan oleh mekanisme gigi.
• Rak dan pinion: konverter gerakan linier yang membantu mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan lurus. Roda gigi rak dan pinion terdiri dari roda gigi pinion yang dipasang pada poros dan rak yang merupakan rel bergigi. Ketika pinion berputar, ia menggerakkan rak ke atas atau ke bawah. Selain menjadi sistem gigi yang berdiri sendiri, roda gigi rak dan pinion biasanya digunakan dalam sistem kemudi pada kendaraan.

Spesifikasi dan Perawatan Roda Gigi Mekanis

Spesifikasi

Berikut adalah beberapa spesifikasi roda gigi dan sistem roda gigi mekanis.

• Rasio gigi: Roda gigi biasanya memiliki rasio antara kedua gigi. Rasio biasanya menggambarkan bagaimana satu gigi bergerak dibandingkan dengan yang lain. Misalnya, jika gigi kecil bergerak ke gigi yang lebih besar, kedua gigi memiliki rasio 1:3. Ini berarti bahwa gigi yang lebih besar akan melakukan tiga putaran untuk setiap putaran yang dilakukan gigi yang lebih kecil.
• Torsi: Torsi adalah jumlah gaya rotasi yang diterapkan pada suatu objek. Sistem roda gigi mekanis mentransfer torsi dari satu gigi ke gigi lainnya. Misalnya, roda gigi motor dapat menghasilkan torsi 200 Nm. Jika motor terhubung ke sistem gigi yang menurunkan kecepatannya (meningkatkan kekuatannya), torsi keluaran dapat meningkat menjadi 600 Nm.
• Material: Produsen roda gigi menggunakan bahan yang berbeda untuk produksi berbagai jenis roda gigi. Bahan umum yang digunakan untuk produksi gigi meliputi plastik, baja paduan, besi tuang, nilon, dan kuningan. Setiap bahan memiliki sifat mekanisnya sendiri. Misalnya, roda gigi plastik menghasilkan sedikit suara saat bergerak, tetapi dapat aus lebih cepat daripada roda gigi baja paduan karena gesekan tinggi.
• Desain gigi: Produsen roda gigi mendesain gigi roda gigi dengan cara yang berbeda, tergantung pada fungsi roda gigi. Misalnya, beberapa gigi roda gigi memiliki jarak yang lebar agar roda gigi dapat bergerak cepat. Gigi roda gigi lainnya ditempatkan berdekatan agar roda gigi dapat bergerak dengan halus dan tenang.
• Kapasitas Beban: Kapasitas beban menggambarkan beban atau berat maksimum yang dapat ditransfer roda gigi tanpa putus atau mengalami malfungsi. Kapasitas beban roda gigi tergantung pada bahan, ukuran, dan desain roda gigi. Gigi besar dengan gigi yang lebih besar umumnya memiliki kapasitas beban yang lebih tinggi daripada gigi kecil dengan gigi yang kecil.

Perawatan

Masa pakai roda gigi meningkat ketika pengguna memperhatikan rutinitas perawatan rutin. Produsen menyarankan pengguna untuk secara teratur memeriksa roda gigi untuk tanda-tanda kerusakan atau keausan. Roda gigi yang rusak mungkin tidak berfungsi dengan baik. Mereka dapat menyebabkan cedera pada orang atau kerusakan pada mesin yang terhubung.

Pengguna harus menjaga kebersihan sistem roda gigi setiap saat. Mereka harus membuang puing-puing dan kotoran yang telah masuk ke dalam sistem. Puing-puing dan debu yang menempel dapat memengaruhi kinerja sistem roda gigi. Selain itu, terus melumasi sistem roda gigi. Pelumasan meminimalkan gesekan yang menyebabkan keausan. Hal ini juga mengurangi kebisingan.

Pertimbangkan kondisi penyimpanan dan pengoperasian. Roda gigi bekerja secara optimal ketika lingkungan pengoperasiannya kering dengan suhu yang baik. Kelembapan yang berlebihan dapat menyebabkan karat, sementara suhu yang sangat tinggi dapat berdampak buruk pada sifat mekanis bahan roda gigi seperti plastik.

Skenario aplikasi roda gigi mekanis

Aplikasi paling sederhana dari sistem roda gigi adalah untuk memberi daya pada sepeda yang menggunakan rangkaian roda gigi mekanis untuk mengubah kecepatan dan torsi roda. Roda gigi mekanis melayani banyak aplikasi dalam industri.

• Sistem transmisi

  Kendaraan menggunakan berbagai jenis roda gigi mekanis. Mobil, truk, dan sepeda motor menggunakan sistem gigi untuk meningkatkan output energi dan mengontrol kecepatan. Operator kendaraan mengubah kecepatan kendaraan dengan mengubah rasio gigi. Torsi motor berjalan melalui poros ke roda melalui roda gigi. Torsi tinggi dan kecepatan rendah adalah ciri khas gigi pertama, sementara kebalikannya berlaku untuk gigi terakhir.

• Mesin industri

  Pabrik yang membuat produk seperti makanan dan bahan kimia menggunakan mesin besar untuk mengerjakan pekerjaan lebih cepat. Mesin-mesin ini sering kali memiliki roda gigi di dalamnya untuk membantu memindahkan bagian-bagian agar kuat dan tahan lama. Roda gigi adalah penggerak di balik sabuk pengangkut dan pompa. Motor terhubung ke pompa gigi melalui poros untuk memompa cairan hidrolik.

• Turbin angin

  Turbin angin menggunakan roda gigi bevel untuk mengubah arah gerakan rotasi yang disebabkan oleh angin. Roda gigi bevel juga dapat meningkatkan kecepatan rotasi generator. Gearbox merupakan bagian penting dari turbin, dan mereka menyelaraskan poros rotor dengan poros generator turbin.

• Robotika

  Lengan robot, yang digunakan di pabrik untuk merakit mesin kompleks seperti mobil, bergantung pada gerakan yang tepat. Robot membutuhkan presisi, kekuatan, dan aliran gerakan yang halus saat merakit barang-barang halus. Roda gigi cacing memberikan torsi tinggi dan gerakan halus. Mereka juga memungkinkan lengan untuk menahan suatu objek tanpa melepaskannya. Rasio gigi dari rakitan roda gigi mengurangi kecepatan dan meningkatkan torsi ketika kecepatan input rangkaian roda gigi tinggi.

• Peralatan medis

  Peralatan medis membutuhkan gerakan yang akurat, dan gerakan halus dan ketahanan sangat penting. Sangat penting bahwa perangkat bekerja dengan baik dan untuk waktu yang lama. Gearbox sering digunakan dalam pompa injeksi untuk mencapai pengiriman obat yang tepat.

Cara memilih roda gigi mekanis

Ketika melihat cara memilih poros gigi dan roda gigi, pembeli perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Ini terutama termasuk fungsi, beban, lingkungan, dan metode instalasi.

• Pertama, pembeli perlu memikirkan aplikasi dan fungsi kerja roda gigi. Fungsi kerja sering kali akan sesuai dengan metode instalasinya. Metode instalasi kemungkinan besar akan termasuk kopling, poros, selongsong, geser, spline, dan jalinan dengan gigi lainnya. Dalam hal fungsi kerja, roda gigi akan digunakan untuk tujuan mengemudi, tergelincir, atau kemudi.
• Fungsi kerja roda gigi biasanya akan terkait dengan beban yang harus ditanggungnya dalam mesin. Beban mekanis sering kali akan memengaruhi pilihan bahan roda gigi. Misalnya, roda gigi beban berat yang fungsi kerjanya adalah untuk mengemudi mungkin memerlukan logam yang lebih kuat seperti baja karbon.
• Lingkungan kerja roda gigi juga akan memengaruhi pilihan bahannya. Misalnya, roda gigi nilon dapat menahan kelembapan dan sifat kimia, menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk pengaturan yang mungkin memiliki kelembapan atau bahan kimia di sekitarnya.
• Jika roda gigi harus menanggung banyak berat atau beban berat, mereka perlu lebih besar. Gigi yang lebih besar juga akan membutuhkan gigi pasangan yang lebih besar. Ini berarti bahwa ketika merencanakan ukuran gigi, permintaan rasio gigi pasangan perlu dilihat untuk melihat ukuran mana yang akan cocok dengan efisiensi.

Selain faktor-faktor yang disebutkan di atas, pembeli juga perlu mempertimbangkan ketahanan roda gigi dalam lingkungan kerjanya. Ini sering kali akan mencakup resistensi terhadap gesekan. Roda gigi yang sering bersinggungan perlu memiliki sifat tahan aus yang tinggi untuk menjalankan fungsinya dengan baik dan tahan lama.

FAQ

T1: Bagaimana sistem roda gigi mekanis bekerja?

A1: Roda gigi mekanis mentransfer torsi dan gerakan rotasi menggunakan giginya. Ketika satu gigi berputar, giginya mendorong gigi gigi lainnya, memutarnya dalam proses tersebut. Inilah cara gerakan ditransfer antara gigi.

T2: Apa saja kemajuan terbaru dalam roda gigi dan transmisi?

A2: Pengembangan pencetakan 3D dapat merevolusi cara roda gigi mekanis dibuat. Proses ini dapat memungkinkan produksi bentuk gigi yang lebih rumit yang meningkatkan efisiensi. Kemajuan potensial lainnya adalah minyak bio sintetis, yang dapat meningkatkan kinerja sistem roda gigi.

T3: Apa saja keterbatasan roda gigi dan transmisi mekanis?

A3: Roda gigi dan transmisi mekanis dapat aus seiring waktu karena gesekan konstan antara bagian yang bergerak. Mereka juga rentan terhadap kerusakan dari elemen eksternal, seperti kotoran dan air. Pelumasan yang tepat sangat penting untuk melindungi sistem roda gigi dari kerusakan ini.

T4: Apa saja beberapa tips perawatan untuk sistem roda gigi mekanis?

A4: Pengguna perlu menjaga agar sistem roda gigi tetap terlumasi dengan baik untuk memperpanjang masa pakainya dan mempertahankan kinerja optimal. Pembersihan rutin harus dilakukan untuk menghilangkan kotoran dan puing-puing yang mungkin menumpuk seiring waktu. Pengguna juga harus memeriksa sistem roda gigi untuk tanda-tanda kerusakan atau keausan dan mengatasi masalah apa pun dengan segera untuk mencegah kerusakan lebih lanjut.