roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan daya.
roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain.
dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi.
roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya.
tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.
transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli.
keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar.
namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.
ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana.
roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.
rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli).
mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini.
dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil.
kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.
ilmuwan yunani kuno archimedes pertama kali mengembangkan roda gigi dalam ilmu mekanika di sekolah aleksandria pada abad ketiga sebelum masehi.
mekanisme antikythera adalah contoh aplikasi roda gigi yang rumit yang pertama, yang didesain untuk menghitung posisi astronomi.
waktu pengerjaan mekanisme ini diperkirakan antara 150 dan 100 sm m.j.t lewis. 1993.
gearing in the ancient world.
jurnal endeavour 17: 110.
jenis-jenis roda gigi
roda gigi dalam
roda gigi heliks
adalah penyempurnaan dari spur.
ujung-ujung dari gigi-giginya tidak paralel terhadap aksis rotasi, melainkan tersusun miring pada derajat tertentu.
karena giginya bersudut, maka menyebabkan roda gigi terlihat seperti heliks.
gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjadi perlahan sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim getaran.
berbeda dengan spur di mana pertemuan gigi-giginya dilakukan secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga menyebabkn tegangan dan getaran.
roda gigi heliks mampu dioperasikan pada kecepatan tinggi dibandingkan spur karena kecepatan putar yang tinggi dapat menyebabkan spur mengalami getaran yang tinggi.
spur lebih baik digunakan pada putaran yang rendah.
kecepatan putar dikatakan tinggi jika kecepatan linear dari pitch melebihi 25 m/detik
roda gigi heliks bisa disatukan secara paralel maupun melintang.
susunan secara paralel umum dilakukan, dan susunan secara melintang biasanya disebut dengan skew.
roda gigi heliks ganda
roda gigi bevel
roda gigi bevel dapat berbentuk lurus seperti spur atau spiral seperti roda gigi heliks.
keuntungan dan kerugiannya sama seperti perbandingan antara spur dan roda gigi heliks.
roda gigi hypoid
roda gigi mahkota
roda gigi cacing
roda gigi cacing mirip dengan roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90 derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial.
jika ada setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing.
jika tidak, maka itu adalah roda gigi heliks.
roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali.
jumlah gigi pada roda gigi cacing biasanya disebut dengan thread.
dalam pasangan roda gigi cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roda gigi spur.
jarang sekali ada spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing.
sehingga bisa dikatakan bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah.
roda gigi non-sirkuler
roda gigi pinion
roda gigi episiklik
roda gigi planet yang sederhana dapat ditemukan pada zaman revolusi industri di inggris; ketika itu mekanisme roda gigi planet yang berupa roda gigi pusat sebagai matahari dan roda gigi yang berputar mengelilinginya sebagai planet, menjdi bagian utama dari mesin uap.
bagian ini mengubah gaya translasi menjadi rotasi, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan.
berbagai istilah dalam roda gigi
merupakan ukuran seberapa banyak putaran terjadi dalam satu satuan waktu.
misal, rpm, adalah seberapa banyak putaran terjadi dalam satu menit.
diukur dalam radian per detik, di mana 1 rpm = pi/30 rad/detik.
satu putaran bernilai 2 pi rad.
yaitu jumlah gigi yang dimiliki oleh roda gigi.
dalam kasus roda gigi cacing, jumah gigi adalah nomor thread dari roda gigi cacing.
sumbu yang melalui pusat perputaran roda gigi.
ruang di antara gigi.
sudut antara tangen ke heliks dan aksis roda gigi.
sudut heliks roda gigi spur bernilai nol, dan sudut heliks roda gigi cacing mendekati 90 derajat.