Bevel gear atau roda gigi kerucut merupakan komponen penting dalam sistem transmisi yang mengubah arah putaran antar poros. Dalam dunia teknik mesin dan industri, pemahaman tentang cara menghitung bevel gear sangat penting untuk memastikan efisiensi dan kekuatan sistem transmisi yang digunakan. Artikel ini akan membahas cara kalkulasi bevel gear, contoh aplikasinya, dan bagaimana mekanisme kerjanya.
Bagaimana Cara Kalkulasi Bevel Gear?
Menghitung bevel gear melibatkan beberapa parameter utama, di antaranya:
- Modul (m): Menunjukkan ukuran gigi, biasanya dalam mm.
- Jumlah gigi (Z): Total jumlah gigi pada pinion dan gear.
- Sudut pitch (pitch angle): Sudut antara sumbu poros dan garis pitch.
- Rasio transmisi (i): Perbandingan antara jumlah gigi gear dan pinion.
Rumus dasar perbandingan rasio transmisi bevel gear:
Contoh perhitungan:
- Jumlah gigi pinion = 20
- Jumlah gigi gear = 40
Artinya, gear akan berputar setengah dari kecepatan pinion, tetapi dengan dua kali lipat torsi. Jika Anda menggunakan modul 2 mm, maka diameter pitch pinion adalah:
d= m x Z = 2 x 20 = 40mm
Untuk desain lengkap, insinyur juga mempertimbangkan back cone distance, face width, dan addendum/dedendum, tergantung standar ISO, DIN, atau AGMA yang digunakan.
Apa Contoh Bevel Gear?
Bevel gear banyak digunakan di berbagai industri, termasuk:
- Otomotif: Diferensial mobil menggunakan bevel gear untuk membagi torsi ke roda kiri dan kanan.
- Industri mesin: Digunakan dalam mesin bubut atau bor untuk mentransfer tenaga antar sumbu dengan sudut 90°.
- Perkapalan: Sistem penggerak baling-baling yang membutuhkan perubahan arah putaran.
- Penebangan kayu: Mesin chainsaw besar menggunakan bevel gear dalam sistem transmisi internalnya.
Contoh lain, gearbox Motovario BA Series menggunakan bevel gear untuk aplikasi torsi tinggi dan penghematan ruang dengan efisiensi tinggi.
Bagaimana Cara Kerja Bevel Gear?
Bevel gear bekerja dengan prinsip kontak antara dua roda gigi berbentuk kerucut. Gigi-gigi pada bevel gear dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan transmisi daya antara dua poros yang tidak sejajar, biasanya pada sudut 90 derajat.
Saat satu bevel gear (pinion) berputar, giginya akan mendorong gigi pada gear pasangannya. Karena bentuk kerucutnya, titik kontak berubah secara konstan sepanjang permukaan gigi, menghasilkan perubahan arah putaran dan memungkinkan transfer torsi secara efisien.
Terdapat beberapa jenis bevel gear, seperti:
- Straight bevel gear: Gigi lurus, cocok untuk kecepatan rendah.
- Spiral bevel gear: Gigi melengkung, untuk operasi halus pada kecepatan tinggi.
- Hypoid gear: Variasi dari spiral bevel dengan offset antara poros, biasa digunakan pada diferensial kendaraan.
