1. RODA GIGI
1. Teori Dasar Roda Gigi
Disebut roda gigi karena roda gigi tersebut bergerigi, dimana gunanya
untuk mentransmisikan daya yang cukup besar dengan putaran yang tepat yang mana
tidak dapat dilakukan oleh dengan roda biasa (roda gesek).
Maka roda tersebut harus bergerigi/bergigi pada kelilingnya, sehingga
dapat dilakukan penerusan daya oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan.
Selain pemakaian roda gigi pada transmisi, terdapat cara lain untuk meneruskan daya,
cara tersebut adalah dengan menggunakan sabuk .
Sabuk yang digunakan (sabuk rata, sabuk v, sabuk gigi/serempak) dan
rantai (rantai nol, rantai gigi). Diantara penerus daya tersebut akan lebih ringkas, dapat
digunakan untuk putaran tinggi dengan tepat dan daya yang cukup besar.
1.1. Roda Gigi Secara Umum
Roda gigi secara umum merupakan suatu mekanisme yang dipergunakan
untuk memindahkan elemen mesin yang satu kegerakan elemen mesin yang lain.
Selain itu roda gigi juga berfungsi mengubah jumlah putaran dan momen
putar mesin, daya mesin serta mengatur keduanya untuk kebutuhan kerja mesin.
Ketika kendaraan mulai berjalan diperlukan tenaga yang besar, setelah
kendaraan berjalan bukan tenaga lagi yang diperlukan melainkan kecepatan. Untuk
memenuhi kebutuhan tersebut diperlukan trnsmisi yang lebih dari berbagai tingkat
perbandingan gigi. Sebuah kotak transmisi pada prinsipnya terdiri atas tiga bagian,
yaitu :
• Poros penggerak
• Poros yang digerakkan
• Rangka pengikat
Transmisi tersebut ditetapkan antara clutch dengan propeller shaft (FR-
Type)atau antara clutch dengan drive shaft (FF-Type).
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 1

2. Gambar .1 Tata nama roda gigi
Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diperlukannya transmisi yang terdiri dari
berbagai tingkat perbandingan gigi (Gear Ratio).
1.2 Gear Ratio
Perakitan/hubungan gear yang berada dalam kotak transmisi (gear box),
antara gear input shaft untuk output shaft dapat diperoleh berbagai kondisi seperti
berikut ini :
• Perbandingan kecepatan putar yang sama ataupun berbeda
• Perbandingan momen yang dapat sama atau berbeda
• Arah putaran yang sama atau berbeda
Gear kecil (A) bila langsung memutarkan gear (B) yang lebih besar akan
menghasilkan :
~ Putaran shaft gear (B) lebih lambat
~ Momen shaft gear (B) lebih besar
~ Arah putaran gear (B) berlawanan dengan shaft gear (A)
Begitu pula apabila sebaliknya, jika pemutar (drive) adalah gear yang lebih
besar maka akan diperoleh :
~ Putaran shaft gear yang digerakkan (driven) lebih besar
~ Momen shaft gear yang digerakkan (driven) lebih lambat
~ Arah putaran driven berlawanan dengan arah driven
Tetapi juga gear kecil (A) memutar gear besar (B) melalui perantara satu
gear maka diperoleh :
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 2

3. ~ Putaran shaft gear (B) lebih lambat
~ Momen shaft driven lebih besar
~ Arah putaran shaft gear (B) searah dengan shaft gear (A)
Begitu pula sebaliknya jika gear besar sebagai drive dan gear yang lebih
kecil sebagai driven maka akan diperoleh :
~ Putaran shaft driven lebih cepat
~ Momen shaft driven lebih kecil
~ Arah putaran driven searah dengan driven
Putaran driven shaft yang menjadi lebih lambat atau lebih cepat dan
momen yang menjadi lebih kecil atau lebih besar, tergantung dari jumlah gear pada
pemutar (drive) dan diputar (driven), perbandingan ini disebut gear ratio.
1.3 Fungsi , Kategori Dan Jenis Transmisi Pada Kendaraan
Adapun fungsi dari sistem transmisi pada kendaraan bermotor antara lain:
• Mengatur kecepatan kendaraan sesuai dengan beban dan kondisi jalan.
• Merubah arah putaran roda, sehingga kendaraan dapat berputar maju dan
mundur.
• Memutuskan dan menghubungkan putaran kendaraan sehingga kendaraan
dapat berhenti walaupun mesin dalam keadaan hidup.
Sedangkan pada sistem transmisi dapat dikategorikan menjadi dua bagian,
yaitu :
1. Transmisi langsung dimana sebuah piringan atau roda pada poros yang satu
dapat menggerakkan roda serupa pada poros kedua melalui kontak
langsung (roda gesek dan roda gigi).
2. Elemen sebagai penghubung sementara, dimana gerakkan poros pertama
akan menggerakkan poros kedua menggunakan elemen penghubung antara
(Sabuk dan rantai).
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 3
Gear Ratio = Driven Gear/Drive Gear
Kecepatan putar Driven Shaft = (1/Gear Ratio) x Kecepatan Drive Shaft
Momen Driven Shaft = Gear Ratio x Momen Driven Shaft

4. Adapun jenis transmisi yang digunakan pada kendaraan dapat digolongkan
sebagai berikut :
• Selective Gear Transmission
• Automatic Transmission
• Planetary Gear Transmission
Klasifikasi Roda Gigi
Roda gigi dapat diklasifiasikan menjadi beberapa bagian antara lain :
a. Ditinjau dari letak poros
• Roda gigi dengan poros sejajar
• Roda gigi dengan poros berpotongan (intersection)
• Roda gigi dengan poros silang
b. Ditinjau dari bentuk alur gigi
• Roda gigi lurus
• Roda gigi miring
• Roda gigi miring ganda
c. Ditinjau dari arah putaran
• Roda gigi luar (arah putaran berlawanan)
• Roda gigi dalam dan piyon (arah ptaran sama)
• Rack and pinyon (gerak lurus dan berputar)
d. Ditinjau dari bentuk gigi
• Roda gigi kerucut lurus
• Roda gigi kerucut spiral
• Roda gigi kerucut zerol
• Roda gigi kerucut miring
• Roda gigi kerucut miring ganda
e. Ditinjau dari kecepatan keliling roda gigi
• Vc < 3 (m/s) ; kecepatan rendah
• 3 < Vc 15 (m/s) ; kecepatan sedang
• Vc > 15 (m/s) ; kecepatan tinggi
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 4

5. f. Ditinjau dari type roda gigi
• Roda gigi cacing silindris
• Roda gigi cacing selubung ganda
• Roda gigi cacing samping
• Roda gigi miring silang
• Roda gigi hiper boloid
• Roda gigi hipoid
g. Ditinjau dari posisi pada permukaan Roda gigi
• Gigi lurus (straight)
• Gigi miring (inclived)
• Gigi kurva (curve)
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 5

6. Gambar 2. Jenis-jenis roda gigi
2.2 Bagian – Bagian Dan Fungsi Transmisi Roda Gigi
Salah satu tujuan digunakannya transmisi roda gigi adalah untuk mengatur
putaran motor yang dipindahkan ke roda-roda belakang dalam bermacam-macam
perlambatan dimana letak dari transmisi dibelakang pesawat kopling dan
penjelasannya akan dibahas selanjutnya :
a. Main Gear
Main gear terpasang pada main shaft dengan perantara bearing. Jumlah main gear
tergantung dengan jumlah tingkat kecepatan yang ada pada transmisi. Untuk
transmisi dengan 5-speed (5 tingkat percepatan) terdapat 5 main gear dengan
jumlah gear yang berbeda dan fungsi main gear tersebut berfungsi untuk membuat
gear ratio bersama-sama dengan counter gear sesuai dengan tingkat kecepatan.
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 6

7. b. Counter Gear
terdiri dari beberapa gear yang disatukan, banyaknya gear tergantung dengan
banyaknya tingkat kecepatan.
Untuk transmisi dengan 5-speed terdapat 6 counter gear jumlah gear yang berbeda.
Counter gear tersebut berfungsi untuk memindahkan putaran dari input shaft (main
drive gear) ke main gear sekaligus membuat gear ratio.
c. Reverseidle Gear dan Shaft
Reverseidle gear terpasang pada reverseidle gear shaft dan gear ini berfungsi untuk
menghubungkan counter gear dengan main reverse gear sehingga main reverse
gear berputar berlawanan arah dengan input shaft (main drive gear).
d. Input Shaft
Input shaft tranmission disatukan dengan main drive gear berfungsi untuk
memindahkan putaran dari clutch ke counter gear.
e. Main Shaft
Main shaft berfungsi sebagai output transmisi sekaligus tempat pemasangan main
gear dan hub set, antara main shaft ke main gear dan hub set dihubungkan dengan
bearing.
f. Interlock Sistem
Dalam pengoperasian transmisi, setiap tingkat kecepatan hanya boleh terjadi satu
gear yang masuk (satu sleeve hub yang berkaitan dengan main gear) karena setiap
main gear mempunyai gear ratio yang berbeda, untuk maksud tersebut pada
transmisi dipasang interlock pin dan ball seperti yang digunakan pada transmisi.
Cara kerja :
Bila salah satu fork digerakkan (misalnya fork untuk kecepatan mundur) maka
interlock ball akan menekan interlock pin, selanjutnya interlock pin menekan
interlock ball, sehingga fork shaft untuk light speed dan fork shaft low speed tidak
dapat bergerak.
g. Location Ball
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 7

8. Dalam pengoperasian transmisi, gear yang sudah masuk (sleeve hub yang sudah
berkaitan dengan main gear) diusahakan agar tidak kembali keposisi netral dengan
sendirinya.
Begitu pula gerakan dari fork juga harus dibatasi sesuai dengan gerakan sleeve,
sehingga pengemudi dapat merasakan gear yang sudah masuk atau belum. Untuk
maksud tersebut digunakan location ball pada setiap fork shaft yang selalu ditekan
oleh spring.
Cara kerja :
Pada setiap fork shaft terdapat 2 atau 3 groove, pada grove tengah menunjukkan
posisi netral. Bila fork shaft digerakkan maka location ball akan tertekan keatas oleh
shaft dan selanjutnya ball tersebut akan masuk pada groove lainnya.
• Posisi I
Low sleeve hub digeser ke belakang sehingga berkaitan dengan low main gear,
maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai berikut :
Input shaft transmission (drive gear) – Counter gear (counter driven gear) –
counter low gear – low main gear – low sleeve hub – low clutch hub – main shaft
(output shaft).
Gear Ratio = (counter driven gear / driven gear) x (2nd
main gear / counter 2nd
gear).
• Posisi II
Low sleeve digeser kedepan sehingga berkaitan dengan second main gear,
maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai berikut :
Input shaft transmission (drive gear) – counter gear (counter driven gear) –
counter 2nd
gear – 2nd
main gear – low sleeve hub – low clutch hub – main shaft
(output shaft).
Gear Ratio = (counter driven gear / drive gear) x (2nd
main gear / counter 2nd
gear)
• Posisi III
High sleeve hub digeser kebelakang hingga berkaitan dengan third main gear,
maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai berikut :
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 8

9. Input shaft transmission (drive gear) – counter gear (counter driven gear) – 3rd
main gear – high sleeve hub – high clutch hub – main shaft (output shaft).
Gear Ratio = (counter driven gear / driven gear) x (3rd
main gear / counter 3rd
gear).
• Posisi IV
High sleeve hub digeser kedepan sehingga berkaitan dengan drive gear pada
input shaft transmission, maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai
berikut :
Input shaft transmission (drive gear) – high sleeve hub – high clutch hub – main
shaft (output shaft).
Gear Ratio = 1.000
• Posisi V
5th
dan sleeve hub digeser kebelakang sehingga berkaitan dengan main gear,
maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai berikut :
input shaft transmisson (drive gear) – counter gear (counter driven gear) –
counter 5th
gear – 5th
main gear – 5th
dan reverse clutch hub – main shaft (output
shaft).
Gear Ratio = (counter driven gear / driven gear) x (5th
main gear / counter 5th
gear).
• Posisi Reverse (mundur)
5th
dan reverse sleeve hub digeser kedepan sehingga berkaitan dengan reverse
gear, maka putaran dari clutch akan dipindahkan sebagai berikut :
Input shaft transmission (drive gear) – counter gear (counter driven gear) –
counter reverse gear – reverse idle gear – reverse gear – 5th
dan reverse sleeve
hub – 5th
dan reverse clutch hub – main shaft (output shaft).
Gear Ratio = (counter driven gear / drive gear) x (reverse gear / counter reverse
gear).
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 9

10. Gambar 3. Bagian – Bagian Utama Synchromesh
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ismail Muchsin, ST.M.Sc ELEMEN MESIN II 10