perancangan kopling gesek kerucut, Essays (university) of Mechanics

Download perancangan kopling gesek kerucut and more Essays (university) Mechanics in PDF only on Docsity!

PERANCANGAN KOPLING GESEK KERUCUT

PERANCANGAN MESIN 1

Oleh : Afwan Heru Cahya 061001500557 JURUSAN TENIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS TRISAKTI JAKARTA 2016

i

Kata Pengantar

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan berkat yang diberikan sehingga karya tulis perancangan mesin ini yang berjudul "Perancangan Kopling Gesek Kerucut" dapat tersusun hingga selesai. Tidak lupa penulis juga mengucapkan banyak terima kasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik materi maupun pikirannya. Harapan penulis semoga karya tulis ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca dan untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi karya tulis agar menjadi lebih baik lagi dikarenakan keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman penulis. Penulis yakin masih banyak kekurangan dalam karya tulis ini. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Jakarta, Juni 2016 Afwan Heru Cahya

iii

Abstrak

The clutch is a mechanism designed to connect and disconnect the power transfer from a driving shaft to driven shaft. In the automotive field, the coupling is used to move the motor to the power transmission unit using the clutch, shift- gear transmissions can be done, coupling also allows the motor can spin even if the transmission is in the neutral position. Cone clutch is one of clutch which using friction area to rotating other object. Cone clutch has an advantage of small axial force can be transmitted a big moment due to the its semi-angle on friction area. In a state in which the plate is not desired, and there is probably exposed to oil, cone clutch more profitable. Based on the data of power 20 kilo Watt and rotating speed 2000 revolution per minute. Designing the cone clutch resulting in dimension of clutch, shaft, and spring. In the process, designing required data have reference standards and steps. Both are necessary to carry out the design, designing steps used as a design process sequence. Standardized reference data is the result of research that has been recorded, so that the trial can be minimized in the designing. Keyword: Cone clutch, transmission, coupling, designing.

iv

Daftar Isi

Kata Pengantar .............................................................................................. i Lembar Pengesahan ...................................................................................... ii Abstrak ......................................................................................................... iii Daftar Isi ....................................................................................................... iv Daftar Gambar .............................................................................................. vi Daftar Tabel ................................................................................................ vii Bab 1 Pendahuluan ........................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 1 1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan ............................................................... 1 1.4 Metode Pengumpulan Data ................................................................... 1 1.5 Sistematika Pembahasan ........................................................................ 2 Bab 2 Landasan Teori ................................................................................... 3 2.1 Definisi Kopling ..................................................................................... 3 2.2 Penggunaan Kopling .............................................................................. 3 2.3 Klasifikasi Kopling ................................................................................ 4 2.3.1 Kopling Tetap ......................... ......................................................... 4 A. Kopling Kaku ................................................................................... 4

1. Kopling Bus .................................................................................... 5
2. Kopling Flens Kaku ........................................................................ 5
3. Kopling Flens Tempa ...................................................................... 5
4. Kopling Bumbungan Tekan Minyak .............................................. 6 B. Kopling Luwes .................................................................................. 6
5. Kopling Roda Gigi ....................................................................... 6
6. Kopling Universal ........................................................................ 7
7. Kopling Elastis ............................................................................. 7 2.3.2 Kopling Fluida .................................................................................. 8 2.3.3 Kopling Tidak Tetap ......................................................................... 9
8. Kopling Cakar .................................................................................... 9

vi

 - 2) Kopling Pelat - 3) Kopling Friwel - 4) Kopling Sentrifugal........................................................................... - 5) Kopling Kerucut 

• 2.4 Bagian-Bagian Kopling Kerucut
• Bab 3 Metodologi Perancangan
• 3.1 Diagram Alir
• 3.2 Diagram Alir Perancangan Kopling Gesek Kerucut
• 3.3 Diagram Alir Perancangan Bidang Gesek
• 3.4 DIagram Alir Perancangan Poros
• 3.5 Diagram Alir Perancangan Dimensi Kopling
• 3.6 Diagram Alir Perancangan Pegas
• Bab 4 Analisa
• 4.1 Data Analisa
• 4.2 Perhitungan Bidang Gesek
• 4.3 Perhitungan Poros
• 4.4 Perhitungan Kopling
• 4.5 Perhitungan Pegas
• Bab 5 Kesimpulan
• Daftar Pustaka
• Lampiran
• Lampiran
• Gambar 2.1 Kopling Bus Daftar Gambar
• Gambar 2.2 Kopling Flens Kaku
• Gambar 2.3 Kopling Flens Tempa
• Gambar 2.4 Kopling Bubungan Tekan Minyak
• Gambar 2.5 Kopling Roda Gigi
• Gambar 2.6 Kopling Universal
• Gambar 2.7 Kopling Piring Karet
• Gambar 2.8 Kopling Karet Ban
• Gambar 2.9 Kopling Selongsong Pena (Karet Bintang)
• Gambar 2.10 Kopling Fluida
• Gambar 2.11 Kopling Cakar Spiral
• Gambar 2.12 Kopling Plat
• Gambar 2.13 Kopling Friwel
• Gambar 2.14 Kopling Sentrifugal
• Gambar 2.15 Kopling Kerucut
• Gambar 2.16 Kopling Kerucut
• Gambar 2.17 Konstruksi Kopling Kerucut
• Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan Kopling Gesek Kerucut
• Gambar 3.2 Diagram Alir Perancangan Bidang Gesek
• Gambar 3.3 Diagram Alir Perancangan Poros
• Gambar 3.4 Diagram Alir Perancangan Dmensi Kopling
• Gambar 3 .5 Diagram Alir Perancangan Pegas

vii

Daftar Tabel

Tabel 3.1 Bagian-bagian Flowchart ............................................................. 13 Tabel 4.1 Tabel Data Awal ........................................................................... 19 Tabel 4.2 Tabel Data Pendukung .................................................................. 19 Tabel 4.3 Tabel Ukuran Spline ...................................................................... 22 Tabel 4.4 Tabel Data Awal Pegas ................................................................. 25

2 1.5 Sistematika Pembahasan Penulisan karya tulis ini terbagi pembahasan sebagai berikut BAB 1 : Pendahuluan; pada bab ini akan disebutkan mengenai latar belakang, rumusan masalah, ruang lingkup masalah, dan sistematika pembahasan. BAB 2: Landasan Teori; bab ini menjelaskan mengenai teori teori referensi yang sesuai dengan pembahasan, definisi dan jenis- jenis kopling. BAB 3: Metodologi Perancangan; dalam bab ini dibahas alur perancangan. BAB 4: Analisa; di bab ini berisi analisa perancangan. BAB 5: Kesimpulan, bab ini berisi hasil perancangan.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Kopling Kopling adalah suatu mekanisme yang dirancang mampu menghubungkan dan memutuskan perpindahan tenaga dari suatu benda yang berputar ke benda lainnya. Pada bidang otomotif, kopling digunakan untuk memindahkan tenaga motor ke unit transmisi dengan menggunakan kopling, pemindahan gigi-gigi trasmisi dapat dilakukan, kopling juga memungkinkan motor juga dapat berputar walaupun transmisi tidak dalam posisi netral. 2.2 Penggunaan Kopling Secara garis besar penggunaan kopling antara lain sebagai berikut : a. Untuk menjamin mekanisme dan karakteristik getaran yang terjadi akibat bagian-bagian mesin berputar. b. Untuk menjamin hubungan antara poros yang digerakkan yang dibuat secara terpisah. c. Untuk mengurangi beban lanjut atau hentakan pada saat melakukan transmisi dari poros penggerak ke poros yang akan digerakkan. Dalam penggunaan kopling sering kita jumpai beberapa gangguan- gangguan atau masalah, antara lain : a. Biasanya pada kopling sering terjadi keausan antara kedua permukaan kontak dan akan mengakibatkan kehilangan tenaga. b. Beban yang terlalu besar atau pegas tidak dapat lagi menjadi gigi-gigi yang tetap tertekan, maka kopling akan menggelincir dan bersamaan dengan terdengarnya suara menyentak. c. Akibat dari penggunaan kopling pada permesinan, poros yang digerakkan selalu mendapat tekanan yang melewati batas ketentuan dari kemampuan sebuah kopling dan berakibat kopling akan cacat, patah atau sebagainya

1 ) Kopling Bus Kopling bus terdiri atas sebuah selongsong (bus) dan baut-baut yang dibenamkan pada kedua poros. Dan sering juga dipakai berupa pasak yang dibenamkan pada ujung-ujung poros. Gambar 2.1 menunjukkan gambar kopling bus. Gambar 2.1 kopling bus (Sumber; sularso 2000. Hal 30) 2 ) Kopling Flens Kaku Kopling flens kaku terdiri dari atas naf dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut pada flensnya. Gambar 2.2 menunjukkan gambar kopling flens kaku. Gambar 2.2 kopling flens kaku (Sumber; sularso 2000. Hal 30) 3 ) Kopling Flens Tempa Pada kopling flens tempa masing-masing ujung poros terdapat flens yang dilas atau ditempa dan kedua flens diikat dengan baut-baut.Pada kopling ini momen dipindahkan melalui pergeseran baut atau pergesaran antara kedua flens. Gambar 2.3 menunjukkan gambar kopling flens tempa. Gambar 2.3 Kopling flens tempa (Sumber; sularso 2000. Hal 30)

4 ) Kopling Bumbungan Tekan Minyak Kopling bumbungan tekan minyak terdiri dari sebuah bumbungan yang bagian dalamnya berbentuk lurus dan tabung yang bagian luarnya juga berbentuk tirus yang sama dengan bagian dalam silinder. Minyak atau gemuk dipres dengan tekanan tinggi melalui tabung berulir ditengah-tengah bus (bumbungan) sehingga batang tertekan. Sambungan jepit yang ditimbulkan dapat memindahkan momen- momen putaran yang besar karena gesekan. Gambar 2.4 menunjukkan gambar kopling bumbungan tekan minyak. G a m b a r 2 .4 K o p l i n g b u m b u n g a n t e k a n m i n y a k t e m p a t m e m a s u k k a n m i n y a k C i n c i n - o S i l i n d e r l u a r S i l i n d e r d a l a m Gambar 2.4 kopling bumbungan tekan minyak (Sumber; sularso 2000. Hal 30) B. Kopling Luwes (Fleksibel) Kopling luwes atau fleksibel ini digunakan apabila kedudukan yang baik antara kedua ujung poros satu sama lain tidak dapat diharapkan sehingga kedua ujung poros itu disambungkan sedemikian rupa sehingga dapat bergerak satu sama lain. 1 ) Kopling Roda Gigi Kopling roda gigi kedua poros dilengkapi dengan naf bergigi, dimana sisi gigi dan puncak gigi sedikit banyak berbentuk bulatan.Gigi ini merangkap didalam sistem gigi dalam sebuah longsongan yang cocok dan menyambung kedua naf, lubang ulir dalam naf berfungsi untuk melepas baut. Gambar 2. menunjukkan gambar kopling roda gigi. Gambar 2.5 kopling roda gigi (Sumber; http://4.bp.blogspot.com/-vV9_nNzWcSs/VP3EvY- Gc2I/AAAAAAAAABY/8fu2GK7S7SQ/s1600/couplings-19th-century.jpg)

3.b) Kopling Ban Karet Kopling ini sebuah ban yang sangat elastis yang terdiri dari karet dengan lapisan yang ditenun dan ditekan oleh dua buah cincin penekan pada flens kedua paruhan kopling. Gambar 2.8 menunjukkan gambar kopling karet ban. Gambar 2.8 Kopling karet ban (Sumber; sularso 2000. Hal 30) 3.c) Kopling Selongsong Pena Kopling ini terdiri dari dua paruh yang identik dilengkapi dengan pena penggerak dan lubang dalam jumlah yang sama. Dalam lubang ini dipasang pena dengan selongsong untuk paruhan kopling yang lain. Gambar 2.9 menunjukkan gambar kopling selongsong pena. Gambar 2.9 kopling selongsong pena (karet bintang) (Sumber; sularso 2000. Hal 30) 2.3.2 Kopling Fluida Kopling fluida yaitu kopling yang meneruskan dan memutuskan daya melalui fluida sebagai zat perantara dan diantara kedua poros tidak terdapat hubungan mekanis. Gambar 2.10 menunjukkan gambar kopling fluida.

Gambar 2.10 kopling fluida (Sumber; sularso 2000. Hal 44) 2.3.3 Kopling Tak Tetap Kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang dapat memutuskan dan menghubungkan dari poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepaskan kedua hubungan poros tersebut pada keadaan diam maupun berputar. Sifat-sifat kopling ini adalah :  Poros output relatif bergerak terhadap poros input  Pemutusan hubungan dapat terjadi pada saat kedua poros berputar maupun tidak berputar.

1. ) Kopling Cakar Kopling ini digunakan untuk meneruskan momen yang kontak positif atau tanpa ada gesekan sehingga tidak ada terjadi slip. Pada tiap bagian kopling mempunyai cakar yang satu sama lain sesuai dan salah satu dari separuh itu harus dapat disorongkan secara aksial. Gambar 2.11 menunjukkan gambar kopling cakar. Gambar 2.11 kopling cakar spiral (sumber ; sularso, 2000 hal 58)

gaya sentrifugal pada kopling sentrifugal pun bekerja. Kanvas akan mengembang mendekati mangkok kopling. Akhirnya kedua komponen ini akan merapat dan saling mengunci. Gambar 2.14 menunjukkan gambar kopling sentrifugal. Gambar 2.14 kopling sentrifugal (Sumber: http://www.crazymechanical.com/wp-content/uploads/2013/07/clutch2.jpg)

5. ) Kopling Kerucut Kopling kerucut adalah suatu kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan dimana dengan gaya aksial yang kecil dapat memindahkan momen yang besar. Gambar 2.15 menunjukkan gambar kopling gesek keruvut. Gambar 2.15 kopling kerucut (sumber ; sularso.2000. hal 73) 2.4 Bagian-Bagian Kopling Kerucut Kopling kerucut adalah suatu kopling gesek yang mempunyai keuntungan dimana gaya aksial yang kecil dapat ditransmisikan momen yang besar. Kopling macam ini dahulu banyak dipakai, tetapi sekarang tidak lagi karena daya yang diteruskan tidak seragam.

Meskipun demikian, dalam keadaan dimana bentuk pelat tidak dikehendaki, dan ada kemungkinan terkena minyak, kopling kerucut lebih menguntungkan. Gambar 2.16 menunjukkan gambar kopling kerucut dan gambar 2.17 menunjukkan konstruksi kopling kerucut.. Gambar 2.16 Kopling Kerucut (Sumber: https://yefrichan.files.wordpress.com/2010/05/kopling.pdf) Gambar 2.17 Konstruksi Kopling Kerucut Bagian-bagian kopling kerucut

1. Pegas
2. Poros
3. Male Cone
4. Female Cone