Panduan untuk Jenis Perlengkapan, Penggunaan, dan Kriteria Pemilihan

Gigi, sebagai komponen mekanis fundamental, mentransmisikan daya dan gerakan melalui pertautan gigi. Memahami jenis gigi, karakteristik, dan kriteria pemilihan sangat penting untuk desain mekanis yang efektif. Artikel ini mengeksplorasi klasifikasi gigi, aplikasi di berbagai industri, dan pertimbangan utama untuk kinerja optimal.

Gigi terutama dikategorikan berdasarkan hubungan posisi antara porosnya:

• Gigi Poros Paralel: Termasuk gigi lurus, gigi heliks, rak, dan gigi internal. Ini biasanya menawarkan efisiensi transmisi yang tinggi.
• Gigi Poros Berpotongan: Terutama gigi bevel, yang mempertahankan efisiensi transmisi tinggi meskipun hubungan poros bersudut.
• Gigi Poros Non-Paralel, Non-Berpotongan: Mencakup gigi cacing dan gigi sekrup, yang menunjukkan efisiensi yang relatif lebih rendah karena kontak geser.

Gigi poros paralel yang paling umum menampilkan gigi lurus sejajar dengan sumbu. Desainnya yang sederhana memungkinkan manufaktur presisi tinggi. Tidak seperti gigi heliks, mereka tidak menghasilkan beban dorong aksial.

Gigi poros paralel dengan gigi bersudut ini memberikan operasi yang lebih halus dan lebih tenang daripada gigi lurus dan dapat menangani beban yang lebih tinggi. Desain heliks menciptakan dorongan aksial yang membutuhkan bantalan dorong.

Gigi linier (rak) yang bertautan dengan gigi silinder (pinion) mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier. Rak dapat dianggap sebagai gigi lurus dengan jari-jari pitch tak hingga.

Gigi berbentuk kerucut untuk poros yang berpotongan termasuk varietas gigi lurus, spiral, dan zerol. Mereka secara efisien mengubah arah transmisi daya antara poros.

Menampilkan gigi melengkung, ini menawarkan efisiensi, kekuatan, dan karakteristik kebisingan yang unggul dibandingkan dengan gigi bevel lurus, meskipun dengan persyaratan manufaktur yang lebih kompleks.

Susunan poros non-berpotongan ini menggabungkan cacing berbentuk sekrup dengan roda kawin. Meskipun memberikan operasi yang halus dan tenang dengan rasio reduksi yang tinggi, kontak geser menghasilkan efisiensi yang lebih rendah.

Dengan gigi yang dipotong pada permukaan bagian dalam silinder atau kerucut, ini terutama digunakan dalam sistem roda gigi planet dan kopling poros tipe gigi.

Di luar jenis gigi, desainer harus mempertimbangkan beberapa parameter:

• Spesifikasi Dimensi: Modul, jumlah gigi, sudut heliks, lebar muka
• Standar Akurasi: Klasifikasi ISO, AGMA, DIN, JIS
• Proses Manufaktur: Gigi yang digiling, persyaratan perlakuan panas
• Parameter Kinerja: Torsi yang diizinkan, efisiensi transmisi
• Profil Gigi: Bentuk involute (paling umum), sikloid, atau trokoid

Gigi melayani fungsi penting di berbagai industri:

• Robotika dan robot humanoid
• Peralatan manufaktur semikonduktor
• Perangkat medis dan mesin diagnostik
• Peralatan mesin dan otomatisasi industri
• Sistem pengolahan makanan

Di luar transmisi daya, gigi memungkinkan solusi mekanis yang inovatif:

• Mekanisme Penjepitan: Gigi lurus berpasangan menciptakan gerakan mundur yang disinkronkan untuk penanganan benda kerja yang dapat disesuaikan
• Sistem Gerakan Intermiten: Gigi dengan gigi yang hilang memberikan alternatif hemat biaya untuk mekanisme Geneva
• Transmisi Satu Arah: Dikombinasikan dengan kopling satu arah untuk transfer daya selektif
• Sistem Pemutus Darurat: Pengaturan gigi pegas untuk operasi fail-safe

Tidak adanya standar gigi universal menciptakan beberapa pertimbangan praktis:

• Spesifikasi khusus seringkali membutuhkan manufaktur yang unik
• Gigi pengganti mungkin memerlukan rekayasa balik
• Produksi dalam jumlah kecil menimbulkan premi biaya yang signifikan
• Pemanfaatan gigi standar dapat menyederhanakan desain dan mengurangi biaya

Pemilihan gigi yang tepat membutuhkan penyeimbangan persyaratan teknis dengan realitas manufaktur. Memahami prinsip-prinsip dasar ini memungkinkan desainer mekanik untuk mengoptimalkan sistem transmisi daya untuk kinerja, keandalan, dan efektivitas biaya.