Gearbox merupakan komponen penting dalam berbagai macam mesin, yang berfungsi untuk menyalurkan daya dan gerakan di antara poros yang berputar. Sementara gearbox eksternal, dengan gigi pada permukaan luar yang saling bertautan dengan gearbox lain, merupakan jenis yang paling umum, gearbox internal menawarkan keuntungan tersendiri karena memiliki gigi yang dipotong ke permukaan bagian dalam.
Panduan komprehensif ini membahas perbedaan utama antara gearbox internal dan eksternal di berbagai dimensi. Topik yang dibahas meliputi lokasi dan profil gigi, arah putaran, aplikasi umum, kebutuhan ruang, proses produksi, pertimbangan biaya, serta karakteristik torsi dan kinerja.
Apa itu Gearbox Eksternal
Gearbox eksternal, yang juga dikenal sebagai gearbox pacu, adalah jenis gearbox silinder yang gigi-giginya terletak di lingkar luar badan gearbox. Gigi-gigi gearbox eksternal menonjol keluar secara radial dan bertautan dengan gigi-gigi gearbox eksternal lain dalam sepasang gearbox. Ketika dua gearbox eksternal bertautan, keduanya berputar ke arah yang berlawanan.
Gearbox eksternal merupakan jenis gearbox yang paling umum digunakan dalam sistem transmisi daya mekanis. Gearbox ini secara efisien mentransfer gerakan rotasi dan daya antara poros paralel. Profil gigi involute yang digunakan dalam gearbox eksternal modern memungkinkan perpindahan gerakan yang halus dan berkecepatan konstan serta mengurangi tekanan pada gigi gearbox.
Apa itu Internal Gear
Gearbox internal, yang juga disebut gearbox annular atau gearbox cincin, memiliki gigi yang dipotong pada permukaan bagian dalam silinder atau cakram. Gigi gearbox internal mengarah secara radial ke dalam menuju pusat badan gearbox. Gearbox internal berpasangan dengan gearbox eksternal, dan ketika berpasangan, kedua gearbox berputar ke arah yang sama.
Gearbox internal menawarkan keunggulan unik dalam aplikasi tertentu. Gearbox ini memungkinkan desain yang lebih ringkas dibandingkan dengan susunan gearbox eksternal, karena gearbox eksternal dapat ditempatkan di dalam gearbox internal. Konfigurasi ini sering digunakan dalam sistem gearbox planet. Kapasitas daya dukung beban gearbox internal biasanya lebih tinggi daripada gearbox eksternal dengan ukuran yang sama karena area kontak yang lebih besar antara gigi yang saling berpasangan.
Perbedaan antara Gearbox Internal dan Eksternal
Lokasi Gigi (Luar vs. Dalam)
Perbedaan utama antara gearbox eksternal dan internal terletak pada lokasi giginya. Gearbox eksternal memiliki gigi di pinggiran luar badan gearbox, sedangkan gearbox internal memiliki gigi di permukaan bagian dalam.
Profil Gigi (Cembung vs. Cekung)
Gearbox eksternal memiliki profil gigi cembung, artinya permukaan gigi melengkung ke luar. Sebaliknya, gearbox internal memiliki profil gigi cekung, dengan permukaan gigi melengkung ke dalam. Gigi cembung pada gearbox eksternal berpasangan dengan gigi cekung pada gearbox internal, memungkinkan transmisi daya yang efisien antara keduanya.
Arah Rotasi (Berlawanan vs. Sama)
Ketika gearbox eksternal bertemu dengan gearbox eksternal lainnya, keduanya berputar ke arah yang berlawanan. Namun, ketika gearbox eksternal bertemu dengan gearbox internal, kedua gearbox berputar ke arah yang sama.
Aplikasi khas
Gearbox eksternal banyak digunakan dalam berbagai mesin dan sistem mekanis, termasuk transmisi otomotif, kotak gearbox industri, dan perkakas listrik. Gearbox ini cocok untuk aplikasi yang membutuhkan pengurangan kecepatan, penggandaan torsi, atau perubahan arah putaran antara poros paralel.
Gearbox internal digunakan di tempat yang ruangnya terbatas dan memerlukan desain yang ringkas. Gearbox internal umumnya digunakan dalam sistem gearbox planetary, seperti transmisi otomatis pada kendaraan, di mana beberapa gearbox disusun di sekitar gearbox matahari pusat. Gearbox internal juga digunakan dalam mekanisme pengangkat, mesin pesawat terbang, dan sistem propulsi laut.
Persyaratan Ruang
Salah satu keuntungan utama gearbox internal adalah potensi penghematan ruangnya. Ketika gearbox eksternal menyatu dengan gearbox internal, sebagian diameter gearbox eksternal dapat disarangkan di dalam gearbox internal. Pengaturan ini menghasilkan sistem gearbox yang lebih kompak dibandingkan dengan menggunakan dua gearbox eksternal dengan ukuran dan jumlah gigi yang sama.
Manufaktur dan Biaya
Gearbox eksternal umumnya lebih mudah dan lebih murah untuk diproduksi dibandingkan dengan gearbox internal. Proses pemesinan untuk memotong gigi pada permukaan luar gearbox eksternal, seperti hobbing atau shaping, sudah mapan dan tersedia secara luas.
Di sisi lain, gearbox internal memerlukan perkakas khusus dan teknik pemesinan untuk memotong gigi pada permukaan bagian dalam. Proses pembuatan gearbox internal lebih rumit dan sering kali melibatkan broaching atau wire electric discharge machining (EDM). Akibatnya, gearbox internal cenderung lebih mahal untuk diproduksi daripada gearbox eksternal.
Torsi dan Performa
Gearbox internal memiliki area kontak yang lebih besar antara gigi yang saling bertautan dibandingkan dengan gearbox eksternal dengan ukuran yang sama. Area kontak yang lebih besar ini memungkinkan gearbox internal untuk menyalurkan torsi yang lebih tinggi dan menangani beban yang lebih besar. Kapasitas menahan beban gearbox internal biasanya 20-50% lebih tinggi daripada gearbox eksternal yang setara.
Namun, kecepatan geser antara gigi gearbox internal dan gearbox eksternal yang berpasangan lebih tinggi daripada kecepatan geser antara dua gearbox eksternal. Peningkatan kecepatan geser ini dapat menyebabkan gesekan dan keausan yang lebih tinggi, terutama pada kecepatan putar yang tinggi. Oleh karena itu, gearbox internal umumnya lebih cocok untuk aplikasi dengan kecepatan sedang hingga rendah dan kebutuhan torsi yang tinggi.
