MAKALAH ELEMEN MESIN

PASAK DAN POROS

POLITEKNIK MAUFAKTUR ASTRA

Jl Gaya Motor Raya No 8 Sunter II Jakarta Utara 14330 Telp 021 6519555

Fax 021 6519821 email sekretariatpolmanastraac id

POROS

Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar biasanya berpenampang

bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear) pulley flywheel

engkolsprocket dan elemen pemindah lainnya Poros bisa menerima beban lenturan

beban tarikan beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau

berupa gabungan satu dengan lainnya (Josep Edward Shigley 1983)

Untuk merencanakan sebuah poros maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai

berikut

1 Kekuatan poros

Pada poros transmisi misalnya dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur Juga ada poros yang mendapatkan beban tarik

atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros

diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus

diperhatikan Jadi sebuah poros harus direncanakan cukup kuat untuk menahan

beban-beban yang terjadi

2 Kekakuan poros

Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan

dan defleksi puntirannya terlalu besar maka hal ini akan mengakibatkan

ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin

dan kotak roda gigi)

3 Putaran kritis

Putaran kritis terjadi jika putaran mesin dinaikkan pada suatu harga putaran

tertentu sehingga dapat terjadi getaran yang terlalu besar Hal ini dapat

mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian yang lainnya Untuk itu

maka poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerjanya lebih

rendah dari putaran kritis

4 Korosi

Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeller dan pompa bila

terjadi kontak dengan fluida yang korosif Demikian pula untuk poros-poros yang

terancam kavitas dan poros mesin yang sering berhenti lama

5 Bahan poros

Bahan untuk poros mesin umum biasanya terbuat dari baja karbon konstruksi

mesin sedangkan untuk pembuatan poros yang dipakai untuk meneruskan putaran

tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit

yang sangat tahan terhadap keausan Beberapa diantaranya adalah baja khrom

nikel baja khrom dan baja khrom molybdenum

b Macam ndash Macam Poros

Poros sebagai penerus daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai

berikut

1 Poros transmisi

Poros transmisi atau poros perpindahan mendapat beban puntir murni atau

puntir dan lentur Dalam hal ini mendukung elemen mesin hanya suatu cara

bukan tujuan Jadi poros ini berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah

satu elemen mesin ke elemen mesin yang lain

Dalam hal ini elemen mesin menjadi terpuntir (berputar) dan dibengkokkan

Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau

sproket rantai dan lain-lain

2 Spindle

Poros tranmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas

dimana beban utamanya berupa puntiran disebut spindle Syarat yang harus

dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil dan bentuk serta

ukuranya harus teliti

5 Bahan poros

Bahan untuk poros mesin umum biasanya terbuat dari baja karbon konstruksi

mesin sedangkan untuk pembuatan poros yang dipakai untuk meneruskan putaran

tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit

yang sangat tahan terhadap keausan Beberapa diantaranya adalah baja khrom

nikel baja khrom dan baja khrom molybdenum

b Macam ndash Macam Poros

Poros sebagai penerus daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai

berikut

1 Poros transmisi

Poros transmisi atau poros perpindahan mendapat beban puntir murni atau

puntir dan lentur Dalam hal ini mendukung elemen mesin hanya suatu cara

bukan tujuan Jadi poros ini berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah

satu elemen mesin ke elemen mesin yang lain

Dalam hal ini elemen mesin menjadi terpuntir (berputar) dan dibengkokkan

Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau

sproket rantai dan lain-lain

2 Spindle

Poros tranmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas

dimana beban utamanya berupa puntiran disebut spindle Syarat yang harus

dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil dan bentuk serta

ukuranya harus teliti

3 Gandar

Gandar adalah poros yang tidak mendapatkan beban puntirbahkan kadang-

kadang tidak boleh berputar Contohnya seperti yang dipasang diantara roda-roda

kereta barang

Sedangkan pembagian poros berdasarkan bentuknya terdapat beberapa tipe sebagai

berikut

Poros Engkol

Poros engkol merupakan bagian dari mesin yang dipakai untuk merubah gerakan naik

turun dari torak menjadi gerakan berputar Poros engkol yang kecil sampai yang sedang

biasanya dibuat dari satu bahan yang ditempa kemudian dibubut sedangkan yang besar-besar

dibuat dari beberapa bagian yang disambung-sambung dengan cara pengingsutan

Didalam praktek dikenal 2 macam poros engkol yaitu

a Poros Engkol Tunggal

Poros ini terdiri dari sebuah poros engkol dan sebuah pen engkol Kedua-duanya diikat menjadi satu oleh pipi engkol yang pemasangannya menggunakan cara pengingsutan Pipi engkol biasanya dibuat dari baja tuang sedangkan pen engkolnya dari pada baja St50 atau St60 jarak antara sumbu pen engkol dengan sumbu poros engkol adalah setengah langkah torak

b Poros Engkol Ganda

Poros engkol ini mempunyai 2 buah pipi engkol terdiri dari satu bahan sedang pemasangan poros engkolnya adalah dengan sambungan ingsutan Poros-poros engkol ini bahan dibuat dari besi tuang khusus Disamping harga pembuatannya lebih ringan besi tuang itu mempunyai sifat dapat menahan getaran-getaran

Poros Engkol Ganda

Poros Dengan Beban Puntir

Berikut ini akan dibahas rencana sebuah poros yang mendapat pembebanan utama

berupa torsi seperti pada poros dengan sebuah kopling Suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan

Pd iquest f cP (kW)

Daya yang harus ditransmisikan f c

Daya rata-rata yang diperlukanDaya maksimum yang diperlukanDaya normal

12 ndash 2008 ndash 1210 ndash 15

Pd adalah daya rencana

Jika momen puntir adalah T (kgmm) maka

Pd = iquestiquest

Sehigga

T = 974 times105 Pd

N1

Bila momen T(kgmm) dibebankan pada suatu diameter poros d s (mm) maka

tegangan geser τ (kg mm2) yang terjadi adalah

τ= Tiquestiquest

= 51T

ds3

Tegangan geser yang diijinkan τa (kgmm2) untuk pemakaian umum pada poros dapat

diperoleh dengan berbagai cara salah satunya τa dihitung atas dasar batas kelelahan puntir

adalah 18 dari kekuatan tarik σB (sesuai standar ASME)

Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar 1018 = 56 Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dan 60 untuk bahan S-C dan baja paduan Faktor ini

dinyatakan dengan Sf1

Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau

dibuat bertangga karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran

permukaan juga harus diperhatikan Faktor-faktor ini dinyatakan dengan Sf2 dengan

harga sebesar 13 sampai 30

Dari hal-hal diatas maka besarnya τa dapat dihitung dengan

τ a = σ Biquest)

Faktor Koreksi Momen Puntir Kt (Standar ASME)

bull Kt = 10 jika beban dikenakan secara halus

bull Kt = 10 ndash 15 jika terjadi sedikit tumbukan atau kejutan

bull Kt = 15 ndash 30 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar

bull Meskipun dalam perkiraan sementara bahwa beban hanya puntiran saja perlu ditinjau pula

apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur dimasa mendatang Jika memang

diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur maka dapat dipertimbangkan

pemakaian faktor Cb yang harganya 12 sampai 23 (Cb = 10 jika tidak ada beban

lentur)

Diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros ds (mm)

d s=⦋51τa

K c Cb T ⦌1 3

Diameter poros dapat dipilih dari tabel Pada tempat dimana akan dipasang bantalan

gelinding pilihlah suatu diameter yang lebih besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk

menyesuaikannya dengan diameter dalam dari bantalan

bull Selanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel

bull Harga faktor konsentrasi tegangan untuk alur pasak α dan untuk poros bertangga β dapat

diperoleh dari diagram Peterson

Periksalah perhitungan tegangan mengingat diameter yang dipilih dari tabel lebih

besar dari ds yang diperoleh dari perhitungan

bull Bandingkan σ dan β dan a2 atau β ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi

Bandingkan harga ini dengan τCbKt dari tegangan geser yang dihitung atas dasar

poros tanpa alur pasak faktor lenturan Cb dan faktor koreksi tumbukan Kt dan

tentukan masing-masing harganya jika hasil yang terdahulu lebih besar serta lakukan

penyesuaian jika lebih kecil

Poros yang hanya terdapat momen lentur murni

Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen lentur saja (bending moment

only) dapat diperoleh dari persamaan berikut

Poros dengan beban punter dan lentur

Jika pada poros tersebut terdapat beban lentur dan beban puntir maka perancangan

poros harus didasarkan pada kedua beban tersebut Banyak teori telah diterapkan untuk

menghitung elastic failure dari material ketika dikenai beban lentur dan beban puntir

misalnya

1 Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang dapat diregangkan (ductile) misalnya baja

lunak (mild steel)

2 Maximum normal stress theory atau Rankinersquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle) misalnya besi cor

(cast iron)

Pada pembahasan selanjutnya cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada

pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material

poros Terkait dengan Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory bahwa besarnya

maximum shear stress pada poros dirumuskan

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Poros Dengan Beban Puntir

Berikut ini akan dibahas rencana sebuah poros yang mendapat pembebanan utama

berupa torsi seperti pada poros dengan sebuah kopling Suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan

Pd iquest f cP (kW)

Daya yang harus ditransmisikan f c

Daya rata-rata yang diperlukanDaya maksimum yang diperlukanDaya normal

12 ndash 2008 ndash 1210 ndash 15

Pd adalah daya rencana

Jika momen puntir adalah T (kgmm) maka

Pd = iquestiquest

Sehigga

T = 974 times105 Pd

N1

Bila momen T(kgmm) dibebankan pada suatu diameter poros d s (mm) maka

tegangan geser τ (kg mm2) yang terjadi adalah

τ= Tiquestiquest

= 51T

ds3

Tegangan geser yang diijinkan τa (kgmm2) untuk pemakaian umum pada poros dapat

diperoleh dengan berbagai cara salah satunya τa dihitung atas dasar batas kelelahan puntir

adalah 18 dari kekuatan tarik σB (sesuai standar ASME)

Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar 1018 = 56 Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dan 60 untuk bahan S-C dan baja paduan Faktor ini

dinyatakan dengan Sf1

Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau

dibuat bertangga karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran

permukaan juga harus diperhatikan Faktor-faktor ini dinyatakan dengan Sf2 dengan

harga sebesar 13 sampai 30

Dari hal-hal diatas maka besarnya τa dapat dihitung dengan

τ a = σ Biquest)

Faktor Koreksi Momen Puntir Kt (Standar ASME)

bull Kt = 10 jika beban dikenakan secara halus

bull Kt = 10 ndash 15 jika terjadi sedikit tumbukan atau kejutan

bull Kt = 15 ndash 30 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar

bull Meskipun dalam perkiraan sementara bahwa beban hanya puntiran saja perlu ditinjau pula

apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur dimasa mendatang Jika memang

diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur maka dapat dipertimbangkan

pemakaian faktor Cb yang harganya 12 sampai 23 (Cb = 10 jika tidak ada beban

lentur)

Diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros ds (mm)

d s=⦋51τa

K c Cb T ⦌1 3

Diameter poros dapat dipilih dari tabel Pada tempat dimana akan dipasang bantalan

gelinding pilihlah suatu diameter yang lebih besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk

menyesuaikannya dengan diameter dalam dari bantalan

bull Selanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel

bull Harga faktor konsentrasi tegangan untuk alur pasak α dan untuk poros bertangga β dapat

diperoleh dari diagram Peterson

Periksalah perhitungan tegangan mengingat diameter yang dipilih dari tabel lebih

besar dari ds yang diperoleh dari perhitungan

bull Bandingkan σ dan β dan a2 atau β ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi

Bandingkan harga ini dengan τCbKt dari tegangan geser yang dihitung atas dasar

poros tanpa alur pasak faktor lenturan Cb dan faktor koreksi tumbukan Kt dan

tentukan masing-masing harganya jika hasil yang terdahulu lebih besar serta lakukan

penyesuaian jika lebih kecil

Poros yang hanya terdapat momen lentur murni

Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen lentur saja (bending moment

only) dapat diperoleh dari persamaan berikut

Poros dengan beban punter dan lentur

Jika pada poros tersebut terdapat beban lentur dan beban puntir maka perancangan

poros harus didasarkan pada kedua beban tersebut Banyak teori telah diterapkan untuk

menghitung elastic failure dari material ketika dikenai beban lentur dan beban puntir

misalnya

1 Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang dapat diregangkan (ductile) misalnya baja

lunak (mild steel)

2 Maximum normal stress theory atau Rankinersquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle) misalnya besi cor

(cast iron)

Pada pembahasan selanjutnya cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada

pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material

poros Terkait dengan Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory bahwa besarnya

maximum shear stress pada poros dirumuskan

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau

dibuat bertangga karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran

permukaan juga harus diperhatikan Faktor-faktor ini dinyatakan dengan Sf2 dengan

harga sebesar 13 sampai 30

Dari hal-hal diatas maka besarnya τa dapat dihitung dengan

τ a = σ Biquest)

Faktor Koreksi Momen Puntir Kt (Standar ASME)

bull Kt = 10 jika beban dikenakan secara halus

bull Kt = 10 ndash 15 jika terjadi sedikit tumbukan atau kejutan

bull Kt = 15 ndash 30 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar

bull Meskipun dalam perkiraan sementara bahwa beban hanya puntiran saja perlu ditinjau pula

apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur dimasa mendatang Jika memang

diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur maka dapat dipertimbangkan

pemakaian faktor Cb yang harganya 12 sampai 23 (Cb = 10 jika tidak ada beban

lentur)

Diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros ds (mm)

d s=⦋51τa

K c Cb T ⦌1 3

Diameter poros dapat dipilih dari tabel Pada tempat dimana akan dipasang bantalan

gelinding pilihlah suatu diameter yang lebih besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk

menyesuaikannya dengan diameter dalam dari bantalan

bull Selanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel

bull Harga faktor konsentrasi tegangan untuk alur pasak α dan untuk poros bertangga β dapat

diperoleh dari diagram Peterson

Periksalah perhitungan tegangan mengingat diameter yang dipilih dari tabel lebih

besar dari ds yang diperoleh dari perhitungan

bull Bandingkan σ dan β dan a2 atau β ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi

Bandingkan harga ini dengan τCbKt dari tegangan geser yang dihitung atas dasar

poros tanpa alur pasak faktor lenturan Cb dan faktor koreksi tumbukan Kt dan

tentukan masing-masing harganya jika hasil yang terdahulu lebih besar serta lakukan

penyesuaian jika lebih kecil

Poros yang hanya terdapat momen lentur murni

Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen lentur saja (bending moment

only) dapat diperoleh dari persamaan berikut

Poros dengan beban punter dan lentur

Jika pada poros tersebut terdapat beban lentur dan beban puntir maka perancangan

poros harus didasarkan pada kedua beban tersebut Banyak teori telah diterapkan untuk

menghitung elastic failure dari material ketika dikenai beban lentur dan beban puntir

misalnya

1 Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang dapat diregangkan (ductile) misalnya baja

lunak (mild steel)

2 Maximum normal stress theory atau Rankinersquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle) misalnya besi cor

(cast iron)

Pada pembahasan selanjutnya cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada

pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material

poros Terkait dengan Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory bahwa besarnya

maximum shear stress pada poros dirumuskan

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

bull Bandingkan σ dan β dan a2 atau β ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi

Bandingkan harga ini dengan τCbKt dari tegangan geser yang dihitung atas dasar

poros tanpa alur pasak faktor lenturan Cb dan faktor koreksi tumbukan Kt dan

tentukan masing-masing harganya jika hasil yang terdahulu lebih besar serta lakukan

penyesuaian jika lebih kecil

Poros yang hanya terdapat momen lentur murni

Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen lentur saja (bending moment

only) dapat diperoleh dari persamaan berikut

Poros dengan beban punter dan lentur

Jika pada poros tersebut terdapat beban lentur dan beban puntir maka perancangan

poros harus didasarkan pada kedua beban tersebut Banyak teori telah diterapkan untuk

menghitung elastic failure dari material ketika dikenai beban lentur dan beban puntir

misalnya

1 Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang dapat diregangkan (ductile) misalnya baja

lunak (mild steel)

2 Maximum normal stress theory atau Rankinersquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle) misalnya besi cor

(cast iron)

Pada pembahasan selanjutnya cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada

pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material

poros Terkait dengan Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory bahwa besarnya

maximum shear stress pada poros dirumuskan

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Poros dengan beban punter dan lentur

Jika pada poros tersebut terdapat beban lentur dan beban puntir maka perancangan

poros harus didasarkan pada kedua beban tersebut Banyak teori telah diterapkan untuk

menghitung elastic failure dari material ketika dikenai beban lentur dan beban puntir

misalnya

1 Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang dapat diregangkan (ductile) misalnya baja

lunak (mild steel)

2 Maximum normal stress theory atau Rankinersquos theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle) misalnya besi cor

(cast iron)

Pada pembahasan selanjutnya cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada

pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material

poros Terkait dengan Maximum shear stress theory atau Guestrsquos theory bahwa besarnya

maximum shear stress pada poros dirumuskan

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh

dari berbagai cara salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan

kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-

kira 45 dari kekuatan tarik Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik

sesuai dengan standar ASME Untuk harga 18 ini faktor keamanan diambil sebesar Harga

56 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 60 untuk bahan S-C

dengan pengaruh masa dan baja paduan Faktor ini dinyatakan dengan Selanjutnya perlu

ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh

konsentrasi tegangan cukup besar Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan

Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan

dalam yang besarnya 13 sampai 30 (Sularso dan Kiyokatsu suga 1994 8)

2 Pembebanan berubah-ubah (fluctuating loads)

Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads)

yang terjadi pada poros Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami

pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah

Dengan mempertimbangkan jenis beban sifat beban dll yang terjadi pada poros

maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan

untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan

pengaruh kelelahan karena beban berulang

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

PASAK

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasang roda

roda gigi roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros

Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan

bagian-bagian yang disambung

Untuk daya yang kecil antara naf roda dan poros cukup dijamin dengan baut tanam (set

screw)

Dilihat cara pemasangannya pasak dapat dibedakan yaitu

1 Pasak memanjang

Jenis pasak memanjang yang banyak digunakan ada bermacam-macam yaitu

Sunk Keys (pasak benam)

Pasak benam ada beberapa jenis yaitu

a Pasak benam segi empat (Rectangular Sunk key)

Lebar pasak b = 4d

Tinggi pasak t = 32 b

dimana d = diameter poros

b Pasak bujur sangkar (Square key)

Bentuknya smaa seperti Rectangular sunk key tetapi lebar dan tebalnya sama yaitu

b = t = 4d

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

c Parallel Sunk key (pasak benam sejajar)

Bentuknya sama seperti di atas tapi penggunaannya bila pemakaian di atas belum

mampu memindahkan daya maka pasak tersebut dipasang sejajar

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

d Pasak Berkepala (Gib head key)

Pasak ini digunakan biasanya untuk poros berputar bolak balik

b = 4d

t = 32 b = 6d

e Pasak Tembereng (woodruff key)

Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir daya tidak terlalu besar

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

f Pasak Pelana (Saddle key)

Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda dengan

poros

g Tangent key

Pemakaiannya sama seperti pasak pelana tetapi pasaknya dipasang dua buah

berimpit

h Pasak bulat (Round keys)

Jenis pasak ini biasanya digunakan untuk memindahkan daya relatip kecil

i Pasak gigi (Splines)

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Jenis pasak ini bahannya dibuat satu bahan dengan poros dan biasanya

digunakan untuk memindahkan daya serta putaran yang cukup besar dan arah kerja

putarannya bolak balik

bull Perhitungan kekuatan pasak memanjang

Bila direncanakan poros tersebut mampu memindahkan daya sebesar P (KW)

dengan putaran (n) rpm maka sudah barang tentu pasak yang akan direncanakan

tersebut juga harus mampu meneruskan daya dan putaran sehingga besar torsi (T)

yang bekerja pada poros yaitu

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

T = nPπ260 (Nm) atau T = 16π τp d3

dimana p = daya yang akan dipindahkan (watt)

n = putaran dalam (rpm)

d = Diameter poros

τp = Tegangan puntir yang diizinkan untuk bahan poros

Dalam perencanaan pasak besar torsi yang terjadi lebih besar dari torsi yang harus

dipindahkan yaitu

Tp = k T

dimana Tp = Total untuk perencanaan pasak

T = Torsi yang bekerja pada poros

k = Faktor perencanaan = 125 sd 15

Bila diameter poros serta Torsi untuk perencanaan pasak telah diketahui maka gaya

keliling yang bekerja pada pasak dapat dicari yaitu

F = 2dTp helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 1) dimana d = diameter poros

Dalam perencanaan pasak ada dua kemungkinan pasak tersebut rusak atau putus

a Putus akibat gaya geser

b Putus akibat tekanan bidang

Bila pasak tersebut diperhitungkan kemungkinan putus akibat gaya geser maka

F = A τg

---------- gt F = L b τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 2)

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

dimana A = Luas penampang kemungkinan putus tergeser

10486611048661= L b

τg = Tegangan geser yang diizinkan untuk bahan pasak

Dari pers 1 amp 2 diperoleh

2dTp = L b τg ===== gt Tp = L b 2d τg helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 3)

Bila diperhitungkan kemungkinan rusak akibat tekanan bidang

F = A σD

dimana σD = Tegangan bidang yang diizinkan untuk bahan pasak

A = Luas bidang pasak yang menekan bersinggungan terhadap bidang poros

10486611048661= L 2t

------ gt F = L 2t σD dimana Tp = F 2d

===== gt Tp = L 2t 2d σD helliphelliphelliphelliphelliphellip 4)

Bila pasak harus mampu menahan gaya geser dan gaya tekan maka dari pers

3 amp 4 diperoleh

L b 2d τg = L 2t σD

b τg = 2t σD ==== gt tb = gDτσ2

Untuk ukuran lebar dan tebal pasak biasanya sudah distandarisasi maka hasil

perhitungan harus dipilih ukuran yang ada pad astandarisasiBila hasil perhitungan

ukurannya tidak ada yang cocok dalam tabel pasak maka ukuran pasak yang diambil

adalah ukuran yang lebih besar

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50

Di bawah ini dicantumkan ukuran lebar dan tebal pasak

sesuai dengan standart yang dipasaran

Tabel standart pasak melintang menurut SI 2292 dan 2293 ndash 1963

Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak Diameter

Poros

(mm)

Penampang Pasak

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

Lebar

(mm)

Tebal

(mm)

6 2 2 85 25 14

8 3 3 95 28 16

10 4 4 110 32 18

12 5 5 130 36 20

17 6 6 150 40 22

22 8 7 170 45 25

30 10 8 200 50 28

38 12 8 230 56 32

44 14 9 260 63 32

50 16 10 290 70 36

58 18 11 330 80 40

65 20 12 380 90 45

75 22 14 440 100 50