1. Konstruksi dan fungsi roda gigi

Roda gigi dapat secara umum diklasifikasikan menjadi dua kategori: cincin gigi dan badan roda, meskipun bentuk dan ukurannya bervariasi karena berbagai kegunaannya dalam mesin. Kategori-kategori berikut mencakup roda gigi silinder yang umum: roda gigi cakram, roda gigi selongsong, roda gigi dalam, roda gigi poros, roda gigi sektor, dan roda gigi rak. Roda gigi cakram adalah jenis yang paling umum digunakan.

Satu atau beberapa cincin mungkin terdapat pada roda gigi silinder. Roda gigi cincin tunggal umumnya mudah diproduksi; namun, bahu roda gigi sering kali memengaruhi cincin gigi kecil pada roda gigi ganda atau rangkap tiga, sehingga membatasi teknik manufaktur yang dapat digunakan.

2. Persyaratan presisi roda gigi silinder

 Keakuratan pembuatan roda gigi itu sendiri memiliki dampak besar pada kinerja kerja, daya dukung, dan masa pakai keseluruhan mesin. Berdasarkan kondisi penggunaan roda gigi, persyaratan berikut diajukan untuk transmisi roda gigi:

(1) Akurasi gerakan – diperlukan roda gigi yang dapat mentransmisikan gerakan secara akurat, dan rasio transmisi konstan, yaitu, kesalahan sudut roda gigi dalam satu putaran tidak melebihi rentang tertentu.

(2) Kelancaran kerja – pergerakan transmisi roda gigi harus lancar, dan dampak, getaran, serta kebisingan harus minimal. Hal ini memerlukan pembatasan perubahan rasio kecepatan sesaat saat roda gigi berputar sekecil mungkin, yaitu, untuk membatasi kesalahan sudut dalam waktu singkat.

(3) Akurasi kontak – Saat roda gigi mentransmisikan daya, agar tidak membuat tegangan kontak terlalu besar karena distribusi beban yang tidak merata, menyebabkan keausan dini pada permukaan gigi, yang mengharuskan kontak permukaan gigi harus seragam saat roda gigi bekerja, dan memastikan bahwa ada area kontak tertentu dan memenuhi persyaratan posisi kontak.

(4) Jarak bebas sisi gigi – Saat roda gigi perlu digerakkan, terdapat celah tertentu antara permukaan gigi yang tidak bekerja untuk menyimpan oli pelumas dan mengkompensasi perubahan dimensi yang disebabkan oleh suhu dan deformasi elastis serta beberapa kesalahan dalam pemrosesan dan perakitan.

3. Bahan roda gigi

Peralatan harus digunakan sesuai dengan kondisi kerja material yang sesuai. Kinerja pemesinan dan masa pakai roda gigi dipengaruhi secara langsung oleh pemilihan material.

• • Pemilihan roda gigi umum untuk baja paduan karbon rendah dan menengah, seperti 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi, dll., dan baja karbon menengah, seperti baja 45.
• • Baja nitrida 38CrMoAlA merupakan material yang cocok untuk roda gigi penting dengan persyaratan yang lebih tinggi. Material lain yang dapat digunakan untuk roda gigi transmisi non-gaya antara lain besi cor, kayu lapis, dan nilon.

4. Perlakuan panas pada roda gigi

Dalam pemrosesan roda gigi, dua proses perlakuan panas diatur menurut tujuan yang berbeda:

1) Perlakuan panas benda kerja: mengatur normalisasi atau tempering perlakuan panas awal sebelum dan sesudah pemrosesan benda kerja gigi, tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan tegangan sisa yang disebabkan oleh penempaan dan pengasaran, meningkatkan kemampuan mesin material dan meningkatkan sifat mekanik komprehensif.

2) Perlakuan panas permukaan gigi: Setelah pemrosesan bentuk gigi, untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus permukaan gigi, pengerasan karburasi, pengerasan pemanasan induksi frekuensi tinggi, karbonitriding, dan proses perlakuan panas nitridasi sering dilakukan.

5. Perlengkapan kosong

Material batangan, penempaan, dan pengecoran merupakan mayoritas bentuk roda gigi kosong. Material batangan digunakan untuk roda gigi berdiameter kecil dengan konstruksi sederhana dan persyaratan kekuatan minimal. Roda gigi dengan diameter lebih besar dari 400–600 mm seringkali merupakan roda gigi kosong cor, tetapi penempaan serbaguna juga sering dilakukan ketika roda gigi membutuhkan kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan ketahanan benturan. Untuk roda gigi besar dan presisi rendah, gigi roda gigi dapat dicor langsung untuk meminimalkan pemesinan; untuk roda gigi kecil dan berbentuk kompleks, proses baru seperti metalurgi serbuk, penggulungan panas, ekstrusi dingin, pengecoran tekanan, pengecoran presisi, dan pengecoran presisi dapat digunakan untuk menghasilkan billet gigi dengan gigi roda gigi, sehingga meningkatkan produktivitas tenaga kerja dan menghemat bahan baku.

Pemilihan skema pemesinan gigi kosong

Untuk roda gigi poros dan roda gigi selongsong, proses pengolahannya pada dasarnya sama dengan roda gigi poros dan selongsong pada umumnya, yang terutama dibahas adalah proses pengolahan roda gigi cakram.

Teknologi pemrosesan gigi kosong terutama bergantung pada struktur badan roda gigi dan jenis produksi.

(1) Sejumlah besar produksi massal pemrosesan kosong gigi

Ketika sejumlah besar billet gigi berukuran sedang diproses, rencana proses “pengeboran satu tarikan satu mobil alat” digunakan:

1) Pengeboran atau reaming dengan lingkaran luar kosong dan posisi permukaan ujung;

2) Lacon;

3) Lingkaran luar, permukaan ujung, alur dan talang dari mobil finishing kasar pada mesin bubut semi-otomatis multi-alat diposisikan dengan lubang.

Skema proses ini dapat berupa jalur perakitan atau jalur otomatis karena penggunaan peralatan mesin yang efisien, sehingga efisiensi produksinya tinggi.

Rencana proses “tarik mobil” sering digunakan dalam pemrosesan billet gigi yang diproduksi secara batch.

1) Ke lingkaran luar billet gigi atau penempatan roda, lingkaran luar putaran halus, permukaan ujung, dan lubang dalam; 2) Topang lubang spline atau lubang tarik menggunakan permukaan ujung; 3) Sejajarkan lingkaran luar mobil halus dan permukaan ujung dengan lubang.

Solusi ini dapat dicapai dengan mesin bubut horizontal atau mesin bubut turret dan mesin broaching. Hal ini ditandai dengan kualitas pemrosesan yang stabil dan efisiensi produksi yang tinggi. Ketika lubang blank gigi memiliki anak tangga atau permukaan ujung memiliki alur, mesin bubut turret dapat memanfaatkan sepenuhnya multi-alat pada mesin bubut turret untuk melakukan pemesinan multi-stasiun, dan menyelesaikan pemesinan blank gigi pada mesin bubut turret sekaligus.

Metode pemrosesan gigi roda gigi

Pemesinan bentuk gigi cincin roda gigi merupakan inti dari keseluruhan pemesinan roda gigi. Terdapat banyak proses dalam pemrosesan roda gigi, yang bertujuan untuk mendapatkan roda gigi yang memenuhi persyaratan akurasi.
Berdasarkan prinsip pemesinan, bentuk gigi dapat dibagi menjadi metode pembentukan dan metode pengembangan. Metode pembentukan adalah metode pemotongan permukaan gigi dengan pahat pembentuk yang sesuai dengan bentuk alur gigi roda gigi yang akan dipotong, seperti penggilingan gigi, penarikan gigi, dan penggilingan gigi pembentuk. Metode pengembangan adalah metode pemotongan permukaan gigi sesuai dengan hubungan meshing antara pahat roda gigi dan benda kerja, seperti hobbing, pembentuk roda gigi, pencukuran, penggerindaan, dan pengasahan.
Pemilihan skema pemesinan bentuk gigi terutama bergantung pada tingkat presisi, bentuk struktural, jenis produksi, dan kondisi produksi roda gigi. Untuk roda gigi dengan tingkat presisi yang berbeda, skema pemesinan bentuk gigi yang umum digunakan adalah sebagai berikut:

1) Roda gigi dengan akurasi grade 8. Hobbing roda gigi atau pembentuk roda gigi dapat memenuhi persyaratan. Untuk roda gigi yang dikeraskan, dapat digunakan: skema pemesinan gigi rol (sisipan) – pemesinan ujung gigi – pendinginan – pemrosesan lubang koreksi. Namun, presisi pemesinan bentuk gigi harus ditingkatkan sebelum pendinginan.
2) Roda gigi presisi 6-7. Untuk roda gigi yang dikeraskan, dapat digunakan: hobbing kasar – hobbing halus – pemesinan ujung gigi – pencukuran halus – pendinginan permukaan – datum kalibrasi – pengasahan roda gigi.
3) Roda gigi dengan akurasi grade 5 atau lebih tinggi. Umumnya digunakan: hobbing kasar – hobbing halus – pemesinan ujung gigi – pendinginan – datum kalibrasi – penggerindaan kasar – penggerindaan halus. Penggerindaan merupakan metode pemesinan dengan presisi tertinggi dan nilai kekasaran permukaan terkecil dalam pemesinan profil gigi saat ini, dan akurasi tertinggi dapat mencapai 3-4 tingkat.

Tautan sumber daya terkait

Roda gigi metalurgi serbuk

Proses pencetakan injeksi logam

Proses metalurgi serbuk