skip to main content

ANALISIS CONTACT STRESS DAN BENDING STRESS PADA SPUR GEAR MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA DAN TEORITIS DENGAN VARIASI JENIS MATERIAL

*Ruben Sanilo  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Budi Setiyana  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Mohammad Tauviqirrahman  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Penggunaan roda gigi semakin beragam dalam banyak kondisi memungkinkan adanya material-material baru yang digunakan untuk menyesuaikan lingkungan tempat kerja. Material seperti kuningan, aluminium, dan nilon menjadi alternative material baru untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Penelitian ini bertujuan membandingkan material-material roda gigi dengan metode perhitungan Hertz, Lewis, dan metode elemen hingga untuk mengetahui besaran tekanan kontak, tegangan lentur, dan torsi kritis dari sebuah material. Roda gigi pinion diberikan torsi tertentu yang bervariasi pada bagian poros agar menghasilkan tegangan dan tekanan pad agigi yang berkontak dengan gigi roda gigi pasangannya. Tekanan kontak roda gigi berdasarkan metode Hertz dan ANSYS akan bervariasi sesuai dari material seperti pada baja karbon senilei 86,62 MPa, kuningan 60,99 MPa, dan nilon 7,79 MPa pada torsi 10 Nm. Torsi kritis didapatkan dengan menghitung kembali torsi pada saat tegangan atau tekanan mencapai nilai kekuatan luluh material uji. Kegagalan roda gigi material baja karbon dan kuningan akan mengalami deformasi pada daerah kontak sementara nilon akan terdeformasi pada daerah kaki gigi.

Fulltext View|Download
Keywords: elemen hingga; hertz; lewis; tekanan-tegangan; torsi
  1. Rao, P.S., Vamsi, Ch. (2016). Contact Stress and Shear Stress Analysis of Spur Gear Using ANSYS and Theoretical. International Journal of Modern Studies in Mechanical Engineering (IJMSME), 2, pp.9-14
  2. Mohammed, J.K., Khdir, Y.K., Kasab, S.Y. (2018). Contact Stress Analysis of Spur Gear Under the Different Rotational Speed by Theoretical and Finite Element Method. Academic Journal of Nawroz University (AJNU), 7(4), pp. 213-222
  3. Buj-Corral, I., Zayas-Figueras, E.E. (2023). Comparative study about dimensional accuracy and form errors of FFF printed spur gears using PLA and Nylon. Polymer Testing, 117, 107862
  4. Shukla, A., Patel, S. (2023). Fatigue failure analysis of spur gear under moving load. Materials Today: Proceedings, 72, pp. 2803-2810
  5. Gupta, B., Choubey, A., Varde, G.V. (2012) Contact Stress Analysis of Spur Gear. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 1. ESRSA Publications
  6. Budynas, R.G., Nisbett, J.K. (2015). Shigley’s Mechanical Enngineering Design Tenth Edition. New York: McGraw-Hill Education
  7. Agrawal, A.P., Ali, S., Rathore, S. (2022). Finite element stress analysis for shape optimization of spur gear using ANSYS. Materials Today: Proceedings, 64, pp. 1147-1152
  8. Zhang, Y., Purssell, C., Mao, K. (2020). A physical investigation of wear and thermal characteristics of 3D printed nylon spur gears. Tribology Internantional, 141, 105953
  9. Imrek, H. (2009). Performance improvement method for Nylon 6 spur gears. Tribology International, 42, pp. 503-510
  10. Muminovic, A.J., Pervan, N., Delic, M. (2022). Failure analysis of nylon gears made by additive manufacturing. Engineering Failure Analysis, 137, 106272

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.