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

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.