Pengertian Roda Gigi atau Gear
Roda gigi atau gear adalah salah satu jenis mekanisme transmisi daya yang banyak digunakan pada mesin dan peralatan industri. Roda gigi terdiri dari dua atau lebih roda bergerigi yang terhubung dan bekerja sama untuk mengubah putaran dan torsi dari satu poros ke poros lainnya.
Cara Kerja Roda Gigi atau Gear
Prinsip kerja roda gigi adalah dengan cara mengubah kecepatan putaran dan torsi antara poros yang berbeda dengan menggabungkan berbagai ukuran roda gigi. Roda gigi yang lebih kecil dan lebih banyak gigi pada roda gigi tersebut dapat meningkatkan kecepatan putaran pada poros keluaran dan menurunkan torsi, sedangkan roda gigi yang lebih besar dan lebih sedikit gigi dapat menurunkan kecepatan putaran pada poros keluaran dan meningkatkan torsi.
Fugsi Roda Gigi atau Gear
Roda gigi digunakan pada berbagai mesin dan peralatan, seperti pada mobil, sepeda motor, pesawat terbang, mesin industri, dan masih banyak lagi. Keuntungan dari penggunaan roda gigi adalah efisiensi tinggi dalam mentransmisikan daya dan mampu menangani beban torsi yang besar.
Kamu pasti menggunakan motor atau mobil dalam kehidupan sehari- hari bahkan peralatan industri sering kita jumpai. Tahukah kalian bahwa didalam benda mati tersebut terdapat sebuah benda yang dinamakan Roda gigi atau GEAR agar dapat bergerak menghidupkan benda mati tersebut?
Baca juga:
Roda gigi atau Gear merupakan komponen bergerak dan bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi.
Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.
Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.
Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.
Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli). Mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini. Dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.
SEJARAH TENTANG GEAR
Tidak ada bukti pasti tentang gear tertua, namun contoh awal roda gigi berasal dari abad ke-4 SM di Cina (Zhan Guo kali – Dinasti Zhou Timur Akhir), yang telah disimpan di Museum Luoyang di Provinsi Henan, Cina. Roda gigi yang diawetkan paling awal di Eropa ditemukan dalam mekanisme Antikythera, sebuah contoh dari perangkat diarahkan sangat awal dan rumit, yang dirancang untuk menghitung posisi astronomi. Waktu pembangunannya sekarang diperkirakan antara 150 dan 100 SM. Roda gigi muncul dalam karya-karya yang terhubung dengan Pahlawan Alexandria, di Mesir Romawi sekitar tahun 50 M, tetapi dapat ditelusuri kembali ke mekanisme sekolah Aleksandria pada abad ke-3 SM.
Dikebudayaan bule barat, Ilmuwan Yunani Kuno Archimedes pertama kali mengembangkan roda gigi dalam ilmu mekanika di sekolah Aleksandria pada abad ketiga sebelum masehi. Mekanisme Antikythera adalah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung posisi astronomi. Waktu pengerjaan mekanisme ini diperkirakan antara 150 dan 100 SM. Teknologi pembuatan gear dari Ptolemeus Mesir, juga dikembangkan oleh asli polimath Yunani Archimedes (287-212 SM).
Gigi segmental, yang menerima / mengkomunikasikan gerakan bolak-balik dari / ke roda gigi, yang terdiri dari sektor roda gigi melingkar / cincin yang memiliki roda gigi di pinggiran, ditemukan oleh insinyur Arab Al-Jazari pada 1206. Gear cacing ini ditemukan di anak benua India, untuk digunakan pada roller cotton gins, beberapa waktu selama abad ke 13-14. Roda gigi diferensial mungkin telah digunakan di beberapa kereta penunjuk arah selatan Tiongkok, tetapi penggunaan roda gigi diferensial pertama yang dapat diverifikasi adalah oleh pembuat jam Inggris Joseph Williamson pada tahun 1720.
Contoh Penggunaan Roda gigi atau gear
Mekanisme Antikythera (abad ke-2 SM)
Ma Jun (sekitar 200-265 M) menggunakan roda gigi sebagai bagian dari kereta yang mengarah ke selatan.
Jam mekanis diarahkan yang pertama dibangun di Cina pada 725.
Al-Jazari (c. 1206) menemukan gigi segmental sebagai bagian dari alat pengangkat air.
Gear cacing ini ditemukan sebagai bagian dari rol kapas gin di anak benua India (abad 13-14).
Jam Katedral Salisbury 1386 mungkin merupakan jam mekanis diarahkan tertua yang masih ada di dunia.
MATERIAL & BAHAN PEMBUATAN GEAR
Banyak paduan nonferrous, besi cor, metalurgi serbuk dan plastik digunakan dalam pembuatan roda gigi. Namun, baja paling sering digunakan karena rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi dan biaya rendah. Plastik biasanya digunakan di mana biaya atau berat menjadi perhatian.
Gigi plastik yang dirancang dengan baik dapat menggantikan baja dalam banyak kasus karena memiliki banyak sifat yang diinginkan, termasuk toleransi kotoran, penyambungan kecepatan rendah, kemampuan untuk “melompati” dengan cukup baik dan kemampuan untuk dibuat dengan bahan yang tidak membutuhkan pelumasan tambahan.
Pabrikan telah menggunakan roda gigi plastik untuk mengurangi biaya barang-barang konsumen termasuk mesin fotokopi, perangkat penyimpanan optik, dinamo murah, peralatan audio konsumen, motor servo, dan printer. Keuntungan lain dari penggunaan plastik, sebelumnya (seperti pada 1980-an), adalah pengurangan biaya perbaikan untuk mesin mahal tertentu. Dalam kasus kemacetan parah (seperti kertas di printer), gigi gir plastik akan terkoyak dari substratnya, memungkinkan mekanisme drive untuk berputar dengan bebas (alih-alih merusak dirinya sendiri dengan menyaring macet).
Penggunaan gigi “pengorbanan” ini menghindari penghancuran motor yang lebih mahal dan bagian terkait. Metode ini telah digantikan, dalam desain yang lebih baru, dengan menggunakan kopling dan motor torsi-atau saat ini terbatas.
