Bevel Hipoid vs Bevel Spiral Lurus – Apa Perbedaannya?

Roda gigi spiral hadir dalam berbagai macam variasi, tetapi ada perbedaan mendasar antara roda gigi bevel hipoid dan roda gigi bevel spiral lurus. Artikel ini akan menjelaskan perbedaan antara kedua jenis roda gigi tersebut dan membahas penggunaannya. Baik roda gigi tersebut digunakan dalam aplikasi industri maupun di rumah, sangat penting untuk memahami fungsi masing-masing jenis dan mengapa hal itu penting. Pada akhirnya, produk akhir Anda akan bergantung pada perbedaan-perbedaan ini.

Roda gigi bevel hipoid

Dalam penggunaan otomotif, roda gigi bevel hipoid digunakan pada diferensial, yang memungkinkan roda berputar dengan kecepatan berbeda sambil mempertahankan pengendalian kendaraan. Rakitan gearbox ini terdiri dari roda gigi cincin dan pinion yang dipasang pada pembawa dengan roda gigi bevel lainnya. Roda gigi ini juga banyak digunakan pada peralatan berat, unit bantu, dan industri penerbangan. Berikut adalah beberapa aplikasi umum roda gigi bevel hipoid.
Untuk aplikasi otomotif, roda gigi hipoid umumnya digunakan pada poros belakang, terutama pada truk besar. Bentuknya yang khas memungkinkan poros penggerak ditempatkan lebih dalam di dalam kendaraan, sehingga menurunkan pusat gravitasi dan meminimalkan gangguan di dalam kabin. Desain ini menjadikan rangkaian roda gigi hipoid sebagai salah satu jenis gearbox paling efisien di pasaran. Selain efisiensinya yang superior, roda gigi hipoid sangat mudah dirawat, karena pergerakannya didasarkan pada aksi geser.
Roda gigi hipoid yang dibuat dengan metode face-hobbing memiliki kurva ulir epikikloidal yang khas di sepanjang sumbu memanjang. Metode penggerindaan yang paling umum untuk roda gigi hipoid adalah proses Semi-Completing, yang menggunakan roda gerinda berbentuk cangkir untuk mengganti kurva ulir dengan busur lingkaran. Namun, metode ini memiliki kelemahan yang signifikan – menghasilkan penghilangan material yang tidak seragam. Selain itu, roda gerinda tidak dapat menghaluskan seluruh permukaan gigi.
Keunggulan roda gigi hipoid dibandingkan roda gigi bevel spiral meliputi rasio kontak yang lebih tinggi dan torsi transmisi yang lebih tinggi. Roda gigi ini terutama digunakan dalam sistem penggerak mobil, di mana rasio sepasang roda gigi hipoid tunggal adalah yang tertinggi. Roda gigi hipoid dapat diberi perlakuan panas untuk meningkatkan daya tahan dan mengurangi gesekan, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi di mana kecepatan dan efisiensi sangat penting.
Teknik yang sama yang digunakan pada roda gigi bevel spiral juga dapat digunakan untuk roda gigi bevel hipoid. Teknik pemesinan ini melibatkan pemotongan kasar dua kali diikuti dengan pemotongan akhir satu kali. Diameter pitch roda gigi hipoid mencapai hingga 2500 mm. Meskipun dimungkinkan untuk menggabungkan operasi pemotongan kasar dan akhir menggunakan pahat yang sama, proses pemesinan dua kali pemotongan lebih disarankan untuk roda gigi hipoid.
Keunggulan roda gigi hipoid dibandingkan roda gigi bevel spiral terutama didasarkan pada presisi. Penggunaan roda gigi hipoid dengan celah balik hanya tiga menit busur lebih efisien daripada roda gigi bevel spiral yang membutuhkan celah balik enam menit busur. Hal ini menjadikan roda gigi hipoid pilihan yang lebih layak di pasar kontrol gerak. Namun, beberapa orang mungkin berpendapat bahwa roda gigi hipoid tidak praktis untuk perakitan mobil.
Roda gigi hipoid memiliki bentuk yang unik – kerucut dengan gigi yang tidak sejajar. Permukaan kontaknya terdiri dari dua permukaan – permukaan kerucut dan permukaan kontak garis putaran. Kerucut terukir adalah pengganti umum untuk permukaan kontak garis roda gigi bevel hipoid, dan memiliki kontak titik alih-alih garis. Dikembangkan pada awal tahun 1920-an, roda gigi bevel hipoid masih digunakan dalam sistem penggerak truk berat. Seiring meningkatnya popularitasnya, penggunaannya juga semakin meningkat dalam industri transmisi daya dan kontrol gerak.

Roda gigi bevel spiral lurus

Terdapat banyak perbedaan antara roda gigi bevel spiral dan jenis tradisional yang tidak spiral. Roda gigi bevel spiral selalu memiliki mahkota dan tidak pernah terkonjugasi, yang membatasi distribusi tegangan kontak. Bentuk heliks roda gigi bevel juga merupakan faktor desain, begitu pula panjangnya. Namun, bentuk heliks memiliki banyak keuntungan. Berikut beberapa di antaranya.
Roda gigi bevel spiral umumnya tersedia dalam ukuran pitch mulai dari 1,5 hingga 2500 mm. Roda gigi ini sangat efisien dan juga tersedia dalam berbagai kombinasi jumlah gigi dan modul. Roda gigi bevel spiral sangat akurat dan tahan lama, serta memiliki sudut heliks yang rendah. Sifat-sifat ini menjadikannya sangat baik untuk aplikasi presisi. Namun, beberapa roda gigi tidak cocok untuk semua aplikasi. Oleh karena itu, Anda harus mempertimbangkan jenis roda gigi bevel yang Anda butuhkan sebelum membeli.
Dibandingkan dengan roda gigi heliks, roda gigi bevel lurus lebih mudah diproduksi. Metode paling awal yang digunakan untuk memproduksi roda gigi ini adalah dengan menggunakan mesin perencana dengan kepala pengindeks. Namun, dengan perkembangan proses manufaktur modern seperti sistem Revacycle dan Coniflex, produsen mampu memproduksi roda gigi ini dengan lebih efisien. Beberapa roda gigi ini digunakan dalam jam alarm putar, mesin cuci, dan obeng. Namun, roda gigi ini sangat berisik dan tidak cocok untuk penggunaan di mobil.
Roda gigi bevel lurus adalah jenis roda gigi bevel yang paling umum, sedangkan roda gigi bevel spiral memiliki gigi cekung. Desain melengkung ini menghasilkan torsi dan dorongan aksial yang lebih besar daripada roda gigi bevel lurus. Gigi lurus dapat meningkatkan risiko patah dan panas berlebih pada peralatan serta lebih rentan terhadap kerusakan. Roda gigi bevel spiral juga lebih tahan lama dan awet dibandingkan roda gigi heliks.
Roda gigi bevel spiral dan hipoid digunakan untuk aplikasi dengan kecepatan periferal tinggi dan membutuhkan gesekan yang sangat rendah. Roda gigi ini direkomendasikan untuk aplikasi di mana tingkat kebisingan sangat penting. Roda gigi hipoid cocok untuk aplikasi di mana roda gigi tersebut dapat mentransmisikan torsi tinggi, meskipun desain spiral-heliks kurang efektif untuk pengereman. Karena alasan ini, roda gigi bevel spiral dan hipoid umumnya lebih mahal. Jika Anda berencana membeli roda gigi baru, penting untuk mengetahui roda gigi mana yang sesuai untuk aplikasi tersebut.
Roda gigi bevel spiral lebih mahal daripada roda gigi bevel standar, dan desainnya lebih kompleks daripada roda gigi bevel spiral. Namun, kelebihannya adalah lebih mudah diproduksi dan cenderung tidak menghasilkan kebisingan dan getaran yang berlebihan. Roda gigi ini juga memiliki lebih sedikit gigi yang perlu diasah, yang berarti tidak berisik seperti roda gigi bevel spiral. Manfaat utama dari desain ini adalah kesederhanaannya, karena dapat diproduksi berpasangan, yang menghemat biaya dan waktu.
Dalam sebagian besar aplikasi, roda gigi bevel spiral memiliki keunggulan dibandingkan roda gigi lurus. Roda gigi ini memberikan distribusi beban gigi yang lebih merata dan mampu menahan beban lebih besar tanpa kelelahan permukaan. Sudut spiral gigi juga memengaruhi beban dorong. Dimungkinkan untuk membuat roda gigi bevel spiral lurus dengan dua sumbu heliks, tetapi perbedaannya terletak pada jumlah gaya dorong yang diterapkan pada setiap gigi. Selain lebih kuat, sudut spiral memberikan efisiensi yang sama dengan roda gigi spiral lurus.

Roda gigi hipoid

Aplikasi utama gearbox hipoid adalah di industri otomotif. Gearbox ini biasanya ditemukan pada poros belakang mobil penumpang. Namanya berasal dari sudut spiral kiri pinion dan sudut spiral kanan mahkota. Gear hipoid juga memiliki keunggulan berupa pusat gravitasi yang bergeser, yang mengurangi ruang interior mobil. Gear hipoid juga digunakan pada truk dan bus berat, di mana gear ini dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar.
Roda gigi hipoid dan roda gigi bevel spiral dapat diproduksi dengan proses face-hobbing, yaitu proses yang menghasilkan komponen dengan permukaan sangat akurat dan halus. Proses ini memungkinkan permukaan sisi yang presisi dan topografi ease-off yang telah dirancang sebelumnya. Proses ini juga meningkatkan ketahanan mekanis roda gigi sebesar 15 hingga 20%. Selain itu, proses ini dapat mengurangi kebisingan dan meningkatkan efisiensi mekanis. Dalam aplikasi komersial, roda gigi hipoid ideal untuk memastikan pengoperasian yang tenang.
Desain konjugasi memungkinkan produksi rangkaian roda gigi hipoid dengan pembentukan lengkungan panjang atau profil. Karakteristik ini membuat rangkaian roda gigi tidak sensitif terhadap ketidakakuratan pada rumah roda gigi dan defleksi beban. Selain itu, pembentukan lengkungan memungkinkan produsen untuk menyesuaikan perpindahan operasi guna mencapai hasil yang diinginkan. Keunggulan ini menjadikan rangkaian roda gigi hipoid sebagai pilihan yang menarik bagi banyak industri. Jadi, apa saja keunggulan roda gigi hipoid pada roda gigi spiral?
Desain roda gigi hipoid mirip dengan roda gigi bevel konvensional. Permukaan pitch-nya hiperbolik, bukan kerucut, dan giginya berbentuk heliks. Konfigurasi ini juga memungkinkan pinion menjadi lebih besar daripada pinion bevel yang setara. Desain keseluruhan roda gigi hipoid memungkinkan poros berdiameter besar dan pinion yang besar. Roda gigi ini dapat dianggap sebagai perpaduan antara roda gigi bevel dan penggerak cacing.
Pada kendaraan penumpang, roda gigi hipoid hampir universal. Pengoperasiannya yang lebih halus, peningkatan kekuatan pinion, dan pengurangan bobot menjadikannya pilihan yang diinginkan untuk banyak aplikasi kendaraan. Selain itu, bodi kendaraan yang lebih rendah juga menurunkan ketinggian bodi kendaraan. Keunggulan-keunggulan ini membuat semua produsen mobil besar beralih ke poros penggerak hipoid. Perlu dicatat bahwa roda gigi hipoid kurang efisien dibandingkan dengan roda gigi bevel.
Karakteristik desain paling mendasar dari roda gigi hipoid adalah bahwa ia melakukan kontak garis di seluruh area kontak. Dengan kata lain, jika pinion dan roda gigi cincin berputar dengan peningkatan sudut, kontak garis dipertahankan di seluruh area kontaknya. Rasio transmisi yang dihasilkan sama dengan peningkatan sudut pinion dan roda gigi cincin. Oleh karena itu, roda gigi hipoid juga dikenal sebagai roda gigi heliks.

Diedit oleh CX 2023-05-22