Roda Gigi Lurus-Roda gigi lurus (spur gear) merupakan jenis roda gigi yang paling banyak digunakan dalam sistem transmisi karena bentuknya sederhana, mudah dibuat, serta cocok untuk kecepatan putaran sedang. Pada pekerjaan permesinan, proses pembuatan roda gigi lurus biasanya dilakukan menggunakan mesin frais horizontal ataupun vertikal dengan bantuan kepala pembagi (dividing head).
Artikel ini membahas proses lengkap mulai dari perancangan, perhitungan, persiapan alat, hingga proses pemotongan gigi.
A. Pemahaman Dasar Roda Gigi Lurus
Baca Juga : Jenis-jenis Roda Gigi
Sebuah roda gigi lurus memiliki parameter utama:
- Jumlah gigi (z)
- Modul (m)
- Diameter pitch (Dp)
- Diameter luar (Da)
- Tinggi gigi (h)
- Lebar gigi (b)
- Sudut tekanan (α) — standar umum 20°
Rumus dan Gambar Geometri dasar roda gigi lurus dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
 |
| Geometri Roda Gigi Lurus |
 |
| Rumus Roda Gigi Lurus |
B. Contoh Pembuatan Roda Gigi Lurus
Dalam contoh ini kita membuat roda gigi dengan ketentuan :
- Jumlah gigi (z): 27
- Modul (m): 2
- Sudut tekanan (α): 20°
- Lebar gigi (b): menyesuaikan kebutuhan, misal 10 x m = 10 x 2 = 20 mm
Langkah-langkah pembuatan Roda Gigi Lurus
1. Menghitung Parameter Dasar
a Diameter Pitch
Dp = m×z = 2×27 = 54 mm
b. Diameter Luar
Da = (m × z) + 2m = 54 + 4 = 58 mm
c. Tinggi Gigi
- Tinggi kepala gigi:
ha = m = 2 mm
- Tinggi kaki:
hf = 1.25m=2.5 mm
- Tinggi Total:
h = ha + hf = 2 + 2.5 = 4.5 mm
2. Menentukan Cutter Roda Gigi (Gear Milling Cutter)
Untuk modul 2, digunakan cutter standar M2.
Pemilihan nomor cutter berdasarkan jumlah gigi, Untuk lebih jelas lihat tabel di bawah ini :
 |
| Tabel Pisau Roda Gigi |
Kita lihat dari tabel. : Jumlah Gigi 26–34 → Cutter No. 5
Karena z = 27 → gunakan cutter No. 5 modul 2.
3. Penyetelan Kepala Pembagi
Kepala pembagi semi universal menggunakan rasio standar:
40 : 1
Untuk membagi benda kerja menjadi 27 bagian:
Putaran engkol = 40 / 27
Ubah menjadi bentuk putaran + fraksi: 40 / 27 = 1 + 13/27
Piringan yang cocok: 27 lubang, atau gunakan deret kelipatan (54, 81 lubang jika ada).
Artinya:
Putaran penuh engkol: 1 kali
Tambahan: 13 lubang pada piringan 27 lubang
4. Persiapan Mesin Frais
- Alat yang digunakan
- Mesin frais horizontal/Vertikal
- Kepala pembagi + tailstock
- Arbor cutter
- Gear milling cutter modul 2 no. 5 (sesuai jumlah gigi yang akan dibuat )
- Ragum, cekam atau mandrel untuk memegang benda kerja (jika diperlukan )
- Jangka sorong, mikrometer dan alat ukur lainnya.
5.Pemasangan benda kerja
- Benda kerja dibubut terlebih dahulu membentuk diameter luar 58 mm.
- Pasang pada cekam kepala pembagi.
- Pasang benda kerja pada cekam, fixture, atau between center sesuai desainnya.
- Jika menggunakan tailstock, atur ketinggiannya agar segaris dengan pusat kepala pembagi.
- Kencangkan benda kerja dan pastikan tidak ada getaran.
6 Proses Pemotongan Gigi (Eksekusi)
Langkah-langkah:
a.Setting Awal Benda Kerja dan Cutter
- Menyetel Cutter pada tengah - tengah benda kerja terhadap sumbu x, y , atau z (tergantung mesin dan pemasangan benda kerja ).Untuk lebih jelas lihat gambar di bawah ini.
 |
| Seting Cutter |
- Menyetel ketinggian cutter
- Turunkan arbor perlahan hingga cutter berada pada tengah tinggi benda kerja (bisa menggunakan kertas sebagai alat bantu).
- Menyetel posisi lateral cutter
- Geser meja (arah Y) sampai cutter tepat pada bagian yang akan dipotong.
- Mengukur run-out cutter (jika presisi tinggi)
- Gunakan dial indicator untuk memastikan cutter berputar dengan run-out minimal.
b. Menyetel kedalaman potong
- Kedalaman teoritis:
h=4.5 mm
- Atur kedalaman pemotongan bertahap:
Roughing 2 mm
Semi finish 1,5 mm
- Finishing 1 mm
c. Pemotongan gigi pertam
Nyalakan mesin → lakukan pemotongan sepanjang lebar gigi.
d. Pembagian ke gigi berikutnya
Putar engkol → 1 putaran penuh → geser 13 lubang → Kunci kembali spindle → potong gigi kedua.
e. Ulangi hingga 27 gigi selesai
f. Pemeriksaan
Periksa hasil pengefriasan menggunakan :
- Vernier caliper (jangka soronga)
- Gear tooth vernier
- Template profil gigi
pemeriksaan roda gigi dengan gear tooth vernier
g. Finishing & Pengecekan Akhir
- Bersihkan sudut gigi menggunakan kikir halus.
- Periksa backlash dengan pasangan rodanya.
- Pastikan putaran roda gigi halus tanpa macet.
C. Kesimpulan
Pembuatan roda gigi lurus di mesin frais membutuhkan kombinasi antara perhitungan geometri, pemilihan cutter yang tepat, serta ketelitian dalam pembagian menggunakan kepala pembagi. Dengan langkah yang benar, proses pembuatan roda gigi akan menghasilkan komponen yang presisi dan layak digunakan dalam mekanisme transmisi.