Kp Gear Sk30121

24
15 TAJUK KEMAHIRAN DAN SEMESTER MEKANIKAL – SEMESTER 3 No. DAN TAJUK MODUL SK3021 SAINS KEJURUTERAAN III No. DAN TAJUK PENGALAMAN PEMBELAJARAN LE1 FAHAM GEAR LE2 FAHAM TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR OBJEKTIF PRESTASI AKHIRAN (TPO) FAHAM GEAR, TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR DENGAN MENGGUNAKAN SAINS KEJURUTERAAN SUPAYA; 1. JENIS, FUNGSI DAN ANALISIS GEAR DIAPLIKASIKAN 2. ANALISIS TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR DIAPLIKASIKAN INSTITUT LATIHAN JABATAN TENAGA MANUSIA KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA MALAYSIA KERTAS PENERANGAN (SK3021-LE1-IS1)

Transcript of Kp Gear Sk30121

Page 1: Kp Gear Sk30121

15

TAJUK KEMAHIRAN DAN SEMESTER

MEKANIKAL – SEMESTER 3

No. DAN TAJUK MODUL

SK3021 SAINS KEJURUTERAAN III

No. DAN TAJUK PENGALAMAN PEMBELAJARAN

LE1 FAHAM GEAR LE2 FAHAM TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR

OBJEKTIF PRESTASI AKHIRAN (TPO)

FAHAM GEAR, TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR DENGAN MENGGUNAKAN SAINS KEJURUTERAAN SUPAYA;

1. JENIS, FUNGSI DAN ANALISIS GEAR DIAPLIKASIKAN

2. ANALISIS TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR DIAPLIKASIKAN

INSTITUT LATIHAN JABATAN TENAGA MANUSIA KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA

MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

(SK3021-LE1-IS1)

Page 2: Kp Gear Sk30121

16

ISI KANDUNGAN

LE1 – FAHAM GEAR

� TASK 03.01 – Mekanik Mesin

Page 3: Kp Gear Sk30121

No. & TAJUK PENGALAMAN PEMBELAJARAN

LE1 Faham Gear

No. & TAJUK TUGASAN

TASK 03.01 – Mekanik Mesin

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 1 drp : 22

17

TAJUK : MEKANIK MESIN TUJUAN: Mekanik mesin adalah salah satu elemen penting di dalam bidang kejuruteraan, di dalam bab ini pelatih-pelatih akan didedahkan dengan asas-asas di dalam penggunaan gear termasuk fungsi, kelas-kelas gear, kegunaan gear dan nisbah gear. PENERANGAN: 1.1 PENGENALAN

Rajah 1.1: Gambarajah asas gear

Gear merupakan satu komponen yang berbentuk silinder bulat dengan ketebalan tertentu serta mempunyai binaan gigi di sekelilingnya. Gigi-gigi ini akan dapat memastikan pergerakkan gear dapat dilakukan tanpa gelincir. Gear dipasang pada aci yang dipanca bersama kekunci dan spline bagi mengelakkan kegelinciran. Jarak kelegaan diantara pertemuan dua gigi gear dipanggil backlash.

Gigi-gigi gear

Page 4: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 2 drp : 22

Rajah 1.2(a): Backflash Rajah 1.2(b): Key, keyways and spline

Gear mestilah tahan lasak dan kasar pada semua pemacuan mekanikal bagi memastikan kuasa dapat dihantar dan dipindahkan dengan cekap dan efisyen. Rekabentuk gear adalah rumit dimana gear akan berhadapan dengan masalah regangan kerja, kehausan dan pemilihan bahan yang sesuai akan membantu meningkatkan kecekapan gear.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pemilihan gear yang betul untuk semua jenis pacuan dan ianya bergantung kepada :-

a) Kaitan kelajuan antara dua aci yang membawa gear. b) Arah pusingan aci pemacu dan dipacu. (driver and driven shaft) c) Banyaknya kuasa (power) yang hendak dipindahkan. d) Jenis pergerakan yang diperlukan. e) Hasil keputusan yang diperlukan dalam pemindahan kuasa.

1.2 FUNGSI GEAR

Fungsi gear ialah untuk menghantar gerakan atau kuasa daripada satu syaf ke syaf yang lain dengan nisbah halaju tertentu. Fungsi tersebut boleh juga dilaksanakan dengan pemacu talisawat pemacu rantai cakera geseran dan lain-lain. Akan tetapi bagi gear bergigi,ia dapat memberi pemacuan yang positif tanpa gelincir, penghantaran daya kilas yang tinggi dan bekerja dengan kecekapan yang tinggi. Gear juga berfungsi untuk memindahkan kuasa putaran/daya kilas daripada satu aci ke aci yang lain bertujuan mengerak kan sesuatu beban atau mekanisma mekanikal.

Dalam sistem bergear, gear yang berfungsi sebagai penggerak disebut sebagai gear pemacu (gear pinan) manakala gear yang digerakkan dinamakan sebagai gear penurut (roda).

Dengan adanya gear, halaju sesuatu syaf atau mesin boleh ditinggi atau direndahkan dan nilai

dayakilas untuk memacu sesuatu pergerakkan dapat direndah atau ditinggikan. Bagi kerja-kerja berat dan lasak, penggunaan gear adalah lebih sesuai berbanding tali sawat atau

rantai. Biasanya gear digunakan bagi pemindahan kuasa pada enjin automotif dan pada kebanyakkan pemacu mesin kerja berat.

18

Page 5: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 3 drp : 22

1.3 NOMENKLATUR

Terdapat beberapa terminologi dan istilah digunakan pada gear taji. Rajah 1.3 menunjukkan label bahagian-bahagian yang terdapat pada gear taji. Antaranya;

Rajah 1.3: Menunjukkan rajah dan istilah yang digunakan pada gear taji

a) Jarak Pic bulat

Jarak di antara satu titik di satu gigi gear dengan titik di tempat yang sama, pada gigi berikutnya yang diukur pada lilitan bulatan pic atau jarak dari satu gigi ke gigi yang berikutnya yang diukur pada bulatan pic iaitu;

Pic bulat, t

d

T

Dp

ππ==

b) Pic garispusat

Ialah bilangan gigi semilimeter garispusat bulatan pic, iaitu;

Pic garispusat, picbulagarispusat

geargigibil

pd

t

D

TP

.tan.

..====

π

c) Tebal gigi

Tebal gigi yang diukur pada bulatan pic.

d) Modul Ialah bilangan millimeter bagi tiap-tiap gigi gear diukur pada garispusat bulatan. Picnya bagi setiap gigi ialah;

Modul, π

p

pt

d

T

Dm ====

1

e) Adendum

Tinggi jejarian suatu gigi dari bulatan pic atau jarak antara diameter pic dengan diameter luar

gear. Jejari-jejari bulatan addendum disimbolkan dengan aR dan ar ;

Adendum roda : RRa −

Adendum pinan: rra −

19

Page 6: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 4 drp : 22

f) Dedendum

Jarak dari bulatan pic ke dasar gigi gear atau dalam jejarian suatu gigi dari bulatan pic.

g) Diameter luar Diameter keseluruhan gear (Diameter pic + 2 adendum)

h) Dalam bekerja

Ialah jumlah adendum dua gigi padanan

i) Kelegaan Nilai kedalaman gigi tolak dalam kerja

j) Sudut tekanan

Ialah sudut di antara normal sepunya dua gigi yang bersentuh dengan tangent sepunya kepada bulatan pic.

20

Page 7: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 5 drp : 22

1.4 KELAS-KELAS GEAR

Gear dikelaskan mengikut kedudukkan paksi-paksi syaf pada gear. Terdapat beberapa kelas gear, antaranya termasuklah paksi selari, paksi menyilang dan paksi serong.

1.4.1 Paksi Selari

Gear Paksi Selari adalah kelas gear yang menunjukkan kedudukkan paksi syaf gear berada selari di antara satu syaf dan syaf lain. Antara gear yang dikelaskan sebagai gear selari termasuklah gear taji, gear heliks dan gear dwiheliks.

1.4.1.1 Gear Taji (Spur Gear)

Gear taji digunakan bagi penukaran /pemindahan kuasa yang tinggi kepada rendah atau sebaliknya. Contoh pada mesin larik.

Rajah 1.4: Rajah menunjukkan sentuhan dua gear taji bergigi lurus dan selari dengan paksi syaf

1.4.1.2 Gear Heliks (Parallel helical gear)

Gear yang kuat dan tidak bising, kukuh dan licin dalam operasinya. Gigi helical gear meluncur diantara satu sama lain dimana banyak gigi persentuhan pada satu masa.Contoh: Alat pengangkat. Gigi gear heliks adalah condong pada syaf pada sudut helik θ seperti dalam rajah 1.5.

Rajah 1.5: Gear heliks

21

Page 8: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 6 drp : 22

1.4.1.3 Gear Dwiheliks

Gear Dwiheliks merupakan gabungan dua gear heliks. Gigi gear dwiheliks huruf V seperti dalam rajah 1.6;

Rajah 1.6: Gear Dwiheliks

Bagi ketiga-tiga jenis gear berpaksi selari ini, gear boleh disusun dengan susunan sentuhan luar dan dalam dan arah pusingan gear penurut bergantung kepada susunan sentuhan tersebut.

Rajah 1.7: Rajah menunjukkan susunan gear yang bersentuhan secara luaran dan dalaman

a. Menunjukkan susunan gear sentuhan luar di mana pusingan gear penurut berlawanan arah gear pemacu;

b. Menunjukkan susunan gear sentuhan dalam di mana pusingan gear pemacu dan gear penurut

adalah sama arah.

Penurut (Roda) Pemacu

(Pinan)

Berlawanan Arah

(a) Sentuhan Luaran (b) Sentuhan dalaman

Sama Arah

Pemacu (Pinan)

Penurut (Roda)

22

Page 9: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 7 drp : 22

1.4.2 Paksi Menyilang

Contoh bagi gear paksi bersilang ialah gear serong seperti dalam rajah 1.8 di mana paksi-paksi gear bersilang pada sudut tepat;

Rajah 1.8: Rajah menunjukkan Bevel Gear. Dua gear yang disambungkan secara menyilang

Digunakan apabila aci tidak selari antara satu dengan lain dan bertemu pada satu titik. Contoh pada gandar kenderaan berat.

23

Page 10: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 8 drp : 22

1.5 RANGKAIAN GEAR

Rangkaian gear merupakan gabungan atau susunan roda-roda gear yang digunakan untuk penghantaran gerakan putaran daripada satu syaf ke syaf yang lain. Sesetengah kerja tidak memerlukan bilangan putaran yang tepat. Kadangkala sesuatu kerja memerlukan jumlah putaran kerja yang tepat dan betul. Oleh yang demikian, gear akan disambungkan dalam satu rangkaian bagi menghasilkan jumlah putaran yang dikehendaki. Jika hanya dua buah gear sahaja yang digunakan, ianya dipanggil gear mudah. Manakala jika lebih daripada dua buah gear digunakan bagi mendapatkan jumlah pusingan yang dikehendaki, ianya dipanggil rangkaian gear majmuk.

1.5.1 Jenis Rangkaian Gear 1.5.1.1 Rangkaian Gear Ringkas (Mudah)

Rajah 1.9: Rangkaian gear mudah yang terdiri daripada gear pemacu, gear antara dan gear penurut

Rajah 1.9 adalah contoh rangkaian gear ringkas yang menunjukkan gear-gear berputar dalam arah berlawanan. Rangkaian gear jenis ini boleh terdiri daripada dua atau lebih gear. Gear 1: Gear pemacu (pinan) Gear 2: Gear perantara (boleh lebih dari satu) Gear 3: Gear penurut (roda) Dalam rajah 1.9 didapati arah pusingan gear penurut sama dengan gear pemacu. Kenapa perkara ini berlaku? Sebenarnya arah pusingan gear penurut adalah bergantung kepada jumlah gear yang ada. Sekiranya jumlah gear adalah genap, maka arah pusingan gear pemacu dan penurut adalah berlawanan dan bagi jumlah gear yang ganjil, arah pusingan gear pemacu dan penurut adalah sama. Gear antara tidak memberi kesan pada nisbah gear di antara pemacu dan penurut tetapi hanya menentukan arah pusingan gear penurut sahaja.

Perhatian: Arah pusingan di antara gear pemacu dan gear penurut adalah;

a. Sama apabila jumlah gear ganjil b. Berlawanan apabila jumlah gear genap

24

Page 11: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 9 drp : 22

1.6 NISBAH GEAR MUDAH

Nisbah gear ditakrif sebagai nisbah antara laju gear penurut (gear keluaran) dengan gear pemacu (gear masukan). Nisbah gear perlu dinyatakan dengan tanda (+) untuk arah pusingan yang sama dan (-) untuk arah pusingan yang berlawanan.

Rajah 1.10: Rangkaian Gear Mudah yang terdiri daripada gear pemacu (1) dan gear penurut (2)

Rajah 1.10 menunjukkan dua gear yang bersentuh dengan baik di titik A, gear 1 ialah gear pemacu (pinan) sementara gear 2 ialah gear penurut (roda). Nisbah gear mudah diberikan oleh persamaan berikut;

Nisbah gear,

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Dengan;

1d = garispusat bulatan pic gear 1

2d = garispusat bulatan pic gear 2

1t = bilangan gigi gear 1

2t = bilangan gigi gear 2

1ω = halaju pusingan gear 1

2ω = halaju pusingan gear 1

n = nisbah gear

Ingat, nisbah gear mudah

diberikan oleh;

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

25

Page 12: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 10 drp : 22

Contoh 1.1 Rajah di bawah menunjukkan satu rangkaian gear mudah. Gear pemacu mempunyai jumlah gigi 20 dan

gear pengikut mempunyai gigi 40. Halaju pusingan gear pemacu 1ω ialah 200rad/s. Dapatkan;

a. Nisbah gear

b. Halaju pusingan gear pengikut 2ω

Penyelesaian;

Diberi, 201 =t 402 =t srad /2001 =ω

a. Maka nisbah gear

Langkah 1: Kenalpasti formula yang akan digunakan

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Dari persamaan ini hanya maklumat yang berkaitan dengan gigi gear sahaja yang memenuhi syarat bagi mengira nisbah gear;

2

1

t

tn −=

Langkah 2: Masukkan nilai yang berkaitan

5.040

20

2

1==−=

t

tn

b. Halaju pusingan gear pengikut 2ω

Dari formula nisbah gear;

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Formula ini boleh diringkaskan;

2

1

1

2

t

t−=−

ω

ω

Maka;

1

2

1

2 ωω −×−=

t

t

20040

202 −×=ω

srad /1002 −=ω (arah berlawanan)

Pemacu Pengikut

26

Page 13: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 11 drp : 22

Contoh 1.2 Satu rangkaian gear mudah terdiri daripada gear pemacu A dan gear terpacu B seperti rajah. Gear

pemacu A mempunyai bilangan gigi AT berjumlah 60, manakala bilngan gigi

BT berjumlah 45. Gear

pemacu A berputar pada kelajuan 80 ppm. Kirakan kelajuan putaran gear B.

Penyelesaian; Dengan mengunakan hubungan nisbah gear;

Dari formula nisbah gear;

B

A

B

A

A

B

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Formula ini boleh diringkaskan;

B

A

A

B

t

t−=−

ω

ω

Maka;

A

B

A

Bt

tωω −×−=

8045

60×=Bω

ppmB 67.106=ω (arah berlawanan)

Gear A Gear B

27

Page 14: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 12 drp : 22

Contoh 1.3

Rajah menunjukkan satu rangkaian gear mudah. Gear pemacu mempunyai jumlah gigi 50. Diberi halaju pusingan gear pemacu ialah 150 rad/s dan halaju gear penurut 50 rad/s. Dapatkan;-

a. Nisbah gear, n b. Bilangan gigi gear penurut

Penyelesaian;

Diberi, 501 =t srad /502 =ω srad /1501 =ω

a. Maka nisbah gear

Langkah 1: Kenalpasti formula yang akan digunakan

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Dari persamaan ini hanya maklumat yang berkaitan dengan gigi gear sahaja yang memenuhi syarat bagi mengira nisbah gear;

1

2

ω

ω−=n

Langkah 2: Masukkan nilai yang berkaitan

333.0150

50

1

2==−=

ω

ωn

b. Bilangan gigi gear pengikut 2ω

Dari formula nisbah gear;

2

1

2

1

1

2

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Formula ini boleh diringkaskan;

2

1

1

2

t

t−=−

ω

ω

Maka;

1505050

1501

2

1

2 =×=×= ttω

ω

28

Page 15: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 13 drp : 22

Contoh 1.4

Dua buah gear disusun mudah seperti rajah diatas. Gear pemacu A bergigi 24 memindahkan kuasa

gear penurut B yang bergigi 68 dengan berkelajuan 200 rpm dan berjejari 12 cm. Kirakan halaju gear

pemacu dan diameter bagi gear pemacu?

Penyelesaian;

24=t A 68=tB

rpm 200=ωB cmr B

12=

Halaju gear pemacu;

Dari formula nisbah gear;

B

A

B

A

A

B

t

t

d

dn −=−=−=

ω

ω

Formula ini boleh diringkaskan;

B

A

A

B

t

t−=−

ω

ω

Maka;

B

A

B

At

tωω ×=

20024

68×=Bω

rpmB 67.566=ω (arah berlawanan)

Maka halaju gear pemacu rpmB 67.566=ω

Di beri jejari pada gear penurut adalah 12 cm oleh itu diameter pada gear penurut adalah 24 cm

B

A

B

A

t

t

d

dn −=−=

68

24

24=

Ad

cmd A 5.82468

24=×=

A

B

Pemacu Pengikut

29

Page 16: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 14 drp : 22

1.7 NISBAH RANGKAIAN GEAR MAJMUK

Rajah 1.11: Rangkaian Gear Majmuk

Gear majmuk terdiri daripada dua gear yang dipasang secara tegar pada syaf yang sama dan berputar dalam arah dan halaju pusingan yang sama. Rajah 1.13 menunjukkan rangkaian gear majmuk yang terdiri daripada dua gear majmuk, iaitu gabungan gear 2-3 dan gabungan gear 4-5. Sentuhan berlaku di titik A, B dan C. Nisbah gear adalah seperti berikut;

Sentuhan A :

2

1

1

2

t

t−=

ω

ω

Sentuhan B :

4

3

3

4

t

t−=

ω

ω

Sentuhan C :

6

5

5

6

t

t−=

ω

ω

Bagi menghitung nisbah gear bagi rangkaian gear majmuk darabkan nisbah gear di setiap titik sentuhan;

6

5

4

3

2

1

5

6

3

4

1

2

t

t

t

t

t

t−×−×−=××

ω

ω

ω

ω

ω

ω

Akan tetapi 32 ωω = dan 54 ωω = kerana gear tersebut merupakan gear majmuk. Oleh itu,

6

5

4

3

2

1

1

6

t

t

t

t

t

t−×−×−=

ω

ω (arah berlawanan)

Halaju Penurut = Hasil darab bil. gigi pemacu Halaju Pemacu Hasil darab bil. gigi penurut

Pemacu

Penurut

A

B

C

1 +

- 6

- 4

- 2

3 +

5 +

Syaf

30

Page 17: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 15 drp : 22

Rajah 1.12: Salah satu bentuk sambungan gear majmuk

SOALAN UJIDIRI!

1. Tentukan yang manakah antara gear dalam rajah 1.12 di atas ini merupakan gabungan

gear majmuk? Mengapakah anda mengatakan sedemikian?

Pemacu A

AAtω

Pemacu C

CCtω

Penurut D

DDtω

Penurut B

BBtω

A

B

C

D

31

Page 18: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 16 drp : 22

Contoh 1.5;

Rajah menunjukkan satu rangkaian gear majmuk. Diberi halaju pusingan sudut untuk gear pemacu (ω1 = 200 rad/s), jumlah gigi gear pemacu ialah 60, gigi gear 2 ialah 30, gigi gear 3 ialah 70, gigi gear 4 ialah 20, gigi gear 5 ialah 80 dan gigi gear 6 ialah 40. Dapatkan;

a. Nisbah gear di setiap titik sentuhan A, B dan C? b. Halaju sudut untuk gear penurut dan arah pergerakkannya c. Tentukan yang manakah merupakan gabungan gear majmuk.

Penyelesaian;

Kumpulkan maklumat dari soalan yang diberi;

60

200

1

1

=

=

t

sradω

70

30

3

2

=

=

t

t

80

20

5

4

=

=

t

t 406 =t

a. Nisbah gear di setiap titik sentuhan A, B dan C?

Nisbah gear pada titik sentuhan A; 230

60

2

1===

t

tnA

Nisbah gear pada titik sentuhan B; 5.320

70

4

3===

t

tnB

Nisbah gear pada titik sentuhan C; 240

80

6

5===

t

tnc

b. Halaju sudut untuk gear penurut dan arah pergerakkannya

6

5

4

3

2

1

1

6

t

t

t

t

t

t××=

ω

ω

Halaju sudut gear penurut telah diberi srad /2001 =ω , maka

1

6

5

4

3

2

16 ωω ×××=

t

t

t

t

t

t

16 ωω ×××= CBA nnn

20025.326 ×××=ω

srad /28006 −=ω (arah berlawanan)

c. Tentukan yang manakah merupakan gabungan gear majmuk.

Gear 2-3 & Gear 4-5

Pemacu

Penurut

A

B

C

1 +

- 6

- 4

- 2

3 +

5 +

32

Page 19: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 17 drp : 22

Contoh 1.6;

Rajah menunjukkan satu rangkaian gear majmuk yang terdiri daripada gear pemacu A, gear pemelahu (perantara) B dan gear terpacu C. Ketiga-tiga gear dipasang pada syaf masing-masing yang berkedudukan selari antara satu sama lain. Kirakan halaju putaran gear terpacu C, jika gear pemacu berputar pada kelajuan 35 ppm. Penyelesaian; Diberikan;

ppm

t

A

A

35

40

=

=

ω

?

80

=

=

B

Bt

ω

?

60

=

=

C

Ct

ω

Untuk gear A dan B Dengan persamaan nisbah gear;

ppmT

T

B

A

AB 50.1780

4035 =×== ωω

Untuk gear B dan C Dengan persamaan nisbah gear;

ppmT

T

C

B

BC 33.2360

805.17 =×== ωω

Gear Pemacu A Gear terpacu C

Gear pemelahu C

40=At

ppmA 35=ω

80=Bt

60=Ct

33

Page 20: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 18 drp : 22

Contoh 1.7;

Rajah menunjukkan pandangan sisi satu rangkaian gear majmuk A, B, C & D. Daripada data yang diberi, dapatkan;

d. Halaju pusingan gear B dan D e. Nisbah halaju pusingan gear D terhadap gear A

Penyelesaian;

a. Halaju Pusingan Gear B dan D Halaju pusingan gear B;

ppmt

t

B

A

AB 30090

30900 =×== ωω

Halaju pusingan gear C; – Gear B dan gear C disambungkan secara rangkaian gear majmuk. Bagi gear majmuk, halaju

pusingan bagi kedua-dua gear adalah sama kerana ciri-ciri gear majmuk adalah berputar pada satu syaf yang sama dengan halaju pusingan yang sama.

– Maka ppmBC 300== ωω

Halaju pusingan gear D

ppmt

t

D

C

CD 15060

30300 =×== ωω

b. Nisbah halaju pusingan gear D terhadap gear B

6

1

60

30

90

30=×=×=

D

C

B

A

A

D

t

t

t

t

ω

ω

Gear A 30

900

=

=

A

A

t

ppmω

Gear B 90

?

=

=

B

B

t

ω

Gear D 60

?

=

=

D

D

t

ω

Gear C

30

?

=

=

A

C

t

ω

34

Page 21: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 19 drp : 22

Contoh 1.8;

Daripada data yang diberi, kirakan bilangan gigi gear D;

Penyelesaian;

Halaju Pusingan Gear B dan C Halaju pusingan gear B;

ppmt

t

B

A

AB 45050

25900 =×== ωω

Halaju pusingan gear C; – Gear B dan gear C disambungkan secara rangkaian gear majmuk. Bagi gear majmuk, halaju

pusingan bagi kedua-dua gear adalah sama kerana ciri-ciri gear majmuk adalah berputar pada satu syaf yang sama dengan halaju pusingan yang sama.

– Maka ppmBC 450== ωω

Halaju pusingan gear D=650ppm, maka bilangan gigi gear D

21650

45030 =×==

D

C

CD ttω

ω

Gear A 25

900

=

=

A

A

t

ppmω

Gear B 50

?

=

=

B

B

t

ω

Gear D ?

650

=

=

D

D

t

ppmω

Gear C 30

?

=

=

C

C

t

ω

35

Page 22: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 20 drp : 22

SOALAN: 1. Rajah menunjukkan satu rangkaian gear mudah. Gear pemacu mempunyai jumlah gigi 40. Dberi halaju

pusingan gear pemacu ialah 200 rad/s dan halaju gear penurut 100 rad/s. Dapatkan;- a. Nisbah gear, n b. Bilangan gigi gear penurut

2. Labelkan nama gear berikut;

Bil Rajah Kelas-kelas gear 1

2

3

4

36

Page 23: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 21 drp : 22

3. Berikan jenis-jenis gear bagi kelas-kelas gear berikut:

a) Paksi selari b) Paksi menyilang

4. Apakah fungsi utama gear? 5. Apakah yang dinamakan sebagai gear majmuk? Gunakan rajah yang berkaitan. 6. Jelaskan fungsi-fungsi gear yang terdapat di dalam sistem kejuruteraan? 7. Jelaskan perbezaan antara paksi gear selari dan paksi gear menyilang? 8. Gear A berputar pada satu syaf membawa gear B pada syafnya sendiri dengan menggunakan rangkaian

rantai. Jika gear A berputar pada kelajuan 800 psm dan gear B pula berputar pada kelajuan 600 psm, dan gear A berdiameter 100mm, kirakan diameter gear B?

9. Apakah kesan-kesan yang kita perolehi sekiranya pemasangan gear di buat dengan sempurna ? 10. Dua buah gear disusun mudah seperti rajah di bawah. Gear pemacu A bergigi 24 memindahkan kuasa

gear penurut B yang bergigi 68 dengan berkelajuan 200 rpm dan berjejari 12 cm. Kirakan halaju gear pemacu dan diameter bagi gear pemacu?

11. Rajah menunjukkan satu rangkaian gear majmuk. Diberi halaju pusingan sudut untuk gear pemacu (ω1 = 200 rad/s), jumlah gigi gear pemacu ialah 60, gigi gear 2 ialah 30, gigi gear 3 ialah 70, gigi gear 4 ialah 20, gigi gear 5 ialah 80 dan gigi gear 6 ialah 40. Dapatkan;

a. Tentukan nisbah gear di titik sentuhan A, B dan C b. Halaju sudut untuk gear penurut dan arah pergerakkannya c. Tentukan yang manakah merupakan gear majmuk.

A B

Pemacu

Penurut

A

B

C

1 +

- 6

- 4

- 2

3 +

5 +

37

Page 24: Kp Gear Sk30121

Code No. : SK3021-LE1-IS1

Muka : 22 drp : 22

12. Berdasarkan kepada data gigi gear dan susunan gear seperti dibawah,kirakan halaju gear D? Di beri

halaju gear A ialah 1500ppm

Jadual 1

RUJUKAN

1. Robert L. Norton, (2002), Machine Design: An Integrated Approach, Prentice Hall, 2nd

Edition, pg 683 – 793.

2. Bernard J. Hamrock, Bo Jacobson & Steven R.Schmid, (1999), Fundamentals of Machine Elements,

Mg Graw Hill, pg. 613 – 656.

3. Yusof Ali, Agus Dollah, Zaini Yahaya, Zakaria Saad & Zuraimi Sani, (2003), Pengajian Kejuruteraan Mekanikal Ting. 5, Dewan Bahasa & Pustaka, pg 105 – 120.

4. Nota kuliah Mekanik Mesin, Universiti Teknologi Malaysia.

Gear A B C D

T 50 150 40 250

38