Saat mendesain gearbox untuk mesin, salah satu faktor penting adalah memilih antara sudut tekanan 14.5° atau 20° – tetapi apa perbedaannya?
Pilihan yang salah dapat menimbulkan masalah pada kekuatan gigi, keausan, efisiensi, dan kebisingan yang memengaruhi kinerja keseluruhan mesin.
Di sini kami akan menguraikan perbedaan antara gearbox 14.5° dan 20° untuk membantu Anda membuat pilihan terbaik untuk aplikasi Anda.
Sudut Tekanan 14.5°
Sudut tekanan 14.5° merupakan standar profil gigi yang umum digunakan pada gearbox. Sudut tekanan ini mengacu pada sudut yang dibentuk oleh garis yang ditarik dari titik pitch ke sisi gigi dan garis singgung ke lingkaran pitch. Gearbox dengan sudut tekanan 14.5° telah digunakan selama beberapa dekade dan masih ditemukan dalam beberapa aplikasi saat ini.
Karena keterbatasannya, gearbox 14.5° semakin banyak digantikan oleh gearbox 20° dalam banyak aplikasi. Gearbox ini masih digunakan dalam beberapa kasus khusus di mana kelancaran operasi sangat penting dan bebannya relatif rendah.
Sudut Tekanan 20°
Sudut tekanan 20° telah menjadi profil gigi yang paling banyak digunakan dalam desain gearbox modern. Gearbox dengan sudut tekanan 20° memiliki profil gigi yang lebih lebar dan lebih pendek dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 14.5°.
Perbedaan Sudut Tekanan Gearbox 14.5° dan 20°
Kekuatan Gigi
Gearbox dengan sudut tekanan 20° memiliki akar gigi yang lebih tebal dan dasar gigi yang lebih lebar, yang berkontribusi pada peningkatan kekuatan gigi dan kapasitas menahan beban. Hal ini membuatnya lebih cocok untuk aplikasi yang melibatkan beban tinggi atau beban kejut.
Gearbox dengan sudut tekanan 14.5° memiliki akar gigi yang lebih tipis dan dasar gigi yang lebih sempit, sehingga menghasilkan kekuatan gigi yang lebih rendah dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 20°. Hal ini dapat membatasi penggunaannya dalam aplikasi yang memerlukan kapasitas menahan beban tinggi atau ketahanan terhadap beban kejut.
Meremehkan
Pengurangan ketebalan gigi (undercutting) adalah masalah umum dalam desain gearbox, terutama ketika menggunakan jumlah gigi yang lebih sedikit atau rasio gearbox yang lebih rendah. Gearbox dengan sudut tekanan 14.5° lebih rentan terhadap pengurangan ketebalan gigi karena profil giginya yang runcing.
Gearbox dengan sudut tekanan 20° memiliki profil gigi yang lebih kuat dan tidak mudah terkikis. Hal ini memungkinkan penggunaan jumlah gigi yang lebih sedikit atau rasio gearbox yang lebih rendah tanpa mengurangi kekuatan dan kinerja gearbox.
Kapasitas beban
Gearbox dengan sudut tekanan 20° memiliki kapasitas beban yang lebih tinggi dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 14.5°. Hal ini dikarenakan profil gigi yang lebih lebar dan lebih kuat pada gearbox dengan sudut tekanan 20°, sehingga memungkinkan distribusi beban yang lebih baik di antara gigi-gigi.
Memakai
Gearbox dengan sudut tekanan 20° umumnya menunjukkan ketahanan aus yang lebih baik dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 14.5°. Profil gigi yang lebih lebar dan lebih kuat pada gearbox dengan sudut tekanan 20° menghasilkan area kontak yang lebih besar antara gigi yang saling berhubungan, yang membantu mendistribusikan beban secara lebih merata dan mengurangi keausan lokal.
Kebisingan
Gearbox dengan sudut tekanan 14.5° cenderung menghasilkan lebih banyak suara dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 20°. Hal ini disebabkan oleh rasio kontak yang lebih rendah dan pemasangan serta pelepasan gigi gearbox yang lebih mendadak selama proses penyambungan.
Gearbox dengan sudut tekanan 20°, dengan rasio kontak yang lebih tinggi dan pemasangan gigi yang lebih halus, biasanya menghasilkan lebih sedikit kebisingan. Profil gigi yang lebih lebar juga membantu mengurangi benturan antara gigi yang saling menempel, yang selanjutnya berkontribusi pada pengurangan kebisingan.
Efisiensi
Gearbox dengan sudut tekanan 20° umumnya menawarkan efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan gearbox dengan sudut tekanan 14.5°.
Rasio kontak yang lebih tinggi dan pemasangan gigi yang lebih halus pada gearbox sudut tekanan 20° menghasilkan pengurangan geseran dan gesekan antara gigi yang saling terkait. Hal ini menghasilkan kehilangan daya yang lebih rendah dan peningkatan efisiensi keseluruhan sistem gearbox.
Aplikasi
Pilihan antara sudut tekanan 14.5° dan 20° bergantung pada persyaratan dan batasan spesifik aplikasi. Gearbox dengan sudut tekanan 14.5° masih digunakan dalam banyak aplikasi tradisional, seperti pada mesin lama atau di mana kompatibilitas dengan sistem yang ada diperlukan.
Namun, sudut tekanan 20° telah menjadi pilihan yang lebih disukai untuk sebagian besar aplikasi gearbox modern karena karakteristik kinerjanya yang unggul. Sudut ini banyak digunakan dalam otomotif, kedirgantaraan, industri, dan mesin presisi, yang mana kapasitas beban tinggi, ketahanan aus, dan efisiensi sangat penting.
