Modul ini membahas perencanaan kopling dan bantalan. Topik utama meliputi definisi dan jenis kopling, perencanaan kopling flens kaku dan kopling karet ban, serta faktor-faktor yang mempengaruhi perencanaan kedua jenis kopling tersebut seperti daya, putaran, material, dan variasi momen.

1. 1
MODUL 3
Pertemuan ke : 3
Topik belajar : Perencanaan kopling dan bantalan
Alokasi waktu : 200 menit
Tujuan pembelajaran :
- Mahasiswa mampu menjelaskan fungsi dan macam kopling
- Mahasiswa mampu menjelaskan kekuatan dan perancangan kopling
- Mahasiswa mampu merencanakan kopling
- Mahasiswa mampu merencanakan bantalan
Materi 1
Kopling
Kopling adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebahgai penerus putaran
dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. Kopling ada dua macam yaitu kopling
tetap (coupling) dan kopling tidak tetap (clutch).
 Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus
putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara
pasti (tanpa terjadi slip), dimana sumbu kedua poros tersebut terletak pada
satu garis lurus atau dapat sedikit berbeda sumbunya.
 Kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus
putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. Putaran
pada kopling tidak tetap dapat dilepaskan atau dihubungkan bila diperlukan.
Kopling jenis ini biasanya dipakai pada kendaraan bermotor.

2. 2
Kopling tetap (coupling) Kopling tidak tetap (clutch)
Modul ini akan membahas kopling tetap yaitu kopling flens kaku dan kopling karet
ban. Kopling tetap jenis kopling flens kaku dipergunakan bila kedua poros harus
dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling flens kaku digunakan pada kopling mesin
dan transmisi umum di pabrik-pabrik. Kopling karet ban dipergunakan bila kedua sumbu
poros yang dihubungkan tidak segaris atau tidak benar-benar lurus. Kopling karet ban
dapat meredam tumbukan dan getaran yang terjadi pada transmisi akibat kedua sumbu
poros yang dihubungkan tidak segaris.
Penggunaan koplng untuk menghubungkan dua poros sangat banyak digunakan
karena mempunyai berbagai macam keunggulan yaitu:
 Pemasangan yang mudah dan cepat.
Konstruksi pemasangan kopling sangat mudah dan sederhana artinya tidak
membutuhkan tambahan peralatan dan sangat cepat dilakukan. Pemasangan
kopling hanya membutuhkan kopling yang mempunyai diameter lubang yang
sama dengan diameter poros yang akan dihubungkan dan untuk
menetapkannya dibutuhkan pasak sebagai pengunci agar kopling berputar
bersama-sama dengan poros.
 Ringkas dan ringan.
Konstruksi pemasangan kopling sangat ringkas dan ringan. Artinya berat
kopling relatif ringan sehingga tidak mempengaruhi kekuatan poros dan
pemasangannya ringkas dan tidak menggunakan banyak ruang sehingga
dapat dipasang dengan mudah.
 Aman pada putaran tinggi; getaran dan tumbukan kecil.

3. 3
Konstruksi pemasangan kopling sangat aman pada putaran rendah maupun
tinggi karena dapat dipasang dengan kuat sehingga mengurangi
kemungkinan terjadi getaran yang cukup kuat dan juga dapat menahan jika
ada tumbukan,tumbukan yang kecil. Pada waktu pemasangan, sumbu kedua
poros harus terlebih dahulu diusahakan segaris dengan tepat sebelum baut-
baut flens dikeraskan. Untuk dapat menyetel lurus kedua sumbu poros secara
mudah, permukaan flens yang satu dapat dibubut kedalam dan dan
permukaan flens yang menjadi pasangannya dibubut menonjol sehingga
dapat saling mengepas.
Perencanaan Kopling Flens Kaku
Kopling flens kaku dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan
sumbu segaris. Kopling jenis ini banyak digunakan pada kopling mesin dan sistem
transmisi di pabrik. Kopling flens kaku terdiri atas naf dengan flens yang dibuat dari besi
cor atau baja cor, dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat
dengan baut pada flensnya. Ada juga naf kopling yang dipasang pada poros dengan
sambungan pres atau kerut.
Untuk merencanakan kopling pertama harus diketahui besarnya daya (P) dan
putaran (n) yang akan diteruskan poros penggerak. Diameter poros penggerak seperti
pada poros motor listrik harus diperiksa agar diameter tersebut sama dengan poros
yang digerakkan. Sifat dari daya yang akan diteruskan harus dperiksa untuk
menentukan faktor koreksi daya, baru kemudian dapat dihitung besarnya daya rencana
(Pd). Kemudian dapat dihitung momen rencana (T).
Bahan baut dapat ditentukan sesuai dengan standar, sehingga kekuatannya
daoat diketahui dengan jelas. Jika bahan baut dibuat dari baja liat maka faktor-faktor
keamanan yang dipakai cukup besar sehingga pada umumnya ukuran yang ditentukan
akan memenuhi semua persyaratan pada hampir semua pemeriksaan. Namun
demikian jika ternyata masih kurang kuat, dapat diambil bahan baut yang mempunyai
kadar karbon yang lebih tinggi, atau ambil bahan lain untuk flensnya.
Bagian yang perlu diperiksa adalah baut. Jika ikatan antara kedua flens
dilakukan dengan baut-baut pas, dimana lubang-lubangnya dirim, maka meskipun
diusahakan ketelitian yang tinggi, distribusi tegangan geser pada semua baut tetap

4. 4
tidak dapat dijamin seragam. Makin banyak jumlah baut yang digunakan, makin silit
untuk menjamin keseragaman tersebut. Sehingga contoh dalam hal kopling yang
mempunyai ketelitian rendah, dapat terjadi bahwa hanya satu baut saja yang menerima
seluruh beban transmisi hingga dalam waktu singkat akan putus. Jika setelah baut ini
putus terjadi lagi pembebanan pada satu baut, maka seluruh baut dapat mengalami hal
yang sama dan putus secara bergantian.
Biasanya dalam perhitungan dianggap bahwa hanya 50(%) saja dari seluruh
baut yang berjumlah n buah menerima seluruh beban secara merata. Jika jumlah baut
efektif yang menanggung beban dinyatakan dengan ne maka besarnya tegangan geser
pada baut dapat dihitung sbb.
)mm.kg(
2
B
nd
4
T eb
2
b


T = momen punter (kg.mm)
db = diameter baut (mm)
b = tegangan geser (kg/mm2
)
ne = jumlah baut efektif
B = jarak antara dua sumbu baut (mm)
)mm/kg(
Bnd
T8 2
e
2
b
b


bab 
ba adalah suatu harga tegangan geser izin bahan baut yang diperoleh misalnya
dengan membagi kekuatan tarik 41 (kg/mm2
) dari bahan SS41 dengan faktor
keamanan Sf = 6. Bagian yang mengalami konsentrasi tegangan seperti bagian ulir
baut harus dijauhkan dari permukaan kontak dari kopling. Jika kemungkinan akan
terjadi tumbukan, maka b harus dikalikan dengan faktor Kb (faktor tumbukan) yang
dipilih antara 1.5 dan 3.

5. 5
Bagian kopling yang perlu direncanakan berikutnya adalah flens. Jika kopling
dipergunakan untuk menghubungkan turbin dengan generator, maka pemakaian baja
tempa perlu digunakan untuk menghindari adanya bagian yang keropok. Untuk
pemakaian lain dapat digunakan baja cor. Karena bagian yang keropok peka terhadap
tumbukan, maka faktor koreksi Kb harus diambil sebesar 2 atau 3 dan dikalikan pada
.f
2
C
CFT f
C = diameter naf (mm)
F = tebal flenz pada sambungan baut (mm)
FC
T2
2f


Faf 
Jika baut pas dipakai, gesekan antara kedua flens dapat juga meneruskan
momen tetapi gesekan ini biasanya diabaikan.
Ada juga flens yang ditempa menjadi satu dengan poros pada ujung poros dan
disebut poros flens tempa. Keuntungannya adalah diameter flens dapat dibuat kecil
karena tidak memerlukan naf.
Contoh soal.
Rencanakan kopling flens kaku yang dipasang pada poros baja liat dengan sebuah
pasak untuk meneruskan daya sebesar 50 (kW) pada putaran 180 (rpm), dan periksa
kekuatan baut dan flens.
Penyelesaian soal
1. P= 50 (kW), n1 = 180 (rpm)
2. fc = 1,2

6. 6
3. Pd = 1,2 x 50 = 60 (kW)
4. T = 9,74 x 105
x 60/180 = 4,12 x 105
(kg.mm)
5. Dengan mengambil kadar karbon untuk baja liat sebesar 0,20 (%), maka
kekuatan tarik B adalah
B = 0,20 x 100 + 20 = 40 (kg/mm2
)
Sf1 = 6,0, Sf2 = 2,0
6. )mm/kg(33,3)0,2x0,6/(40 2
sa 
7. 0,1C,0,2K bt 
8. )(100)(2,981012,40,10,2
3,33
1,5
3/1
5
mmmmxxxxds 






9. Dari Tabel 2.1, A = 355 (mm), C = 180 (m), L = 125 (mm)
A = 25 (mm), n = 8
10. 48x5,0n,5,0 e 
11. )mm/kg(21,1
260x4x25x
10x10,3x8 2
2
5
b 


12.Dengan bahan baut SS41B, )mm/kg(41 2
B 
Faktor keamanan Sfb = 6,
Faktor koreksi Kb = 3,0
13. )mm/kg(94,0)3x6/(41 2
ba 
14.1,21<2,28 baik
15.Bahan flens FC20,F = 35,5 (mm), ,6Sf),mm/kg(17 F
2
B 
Faktor koreksi KF =3

7. 7
16. )mm/kg(94,0)3x6/(17 2
Fa 
17.3,0 x 0,17=0,51 < 0,94 (kg.mm2
), baik
18.Diameter luar kopling A = 355 (mm) kopling standar
ds = 100 (mm), baut; M25 x 8(pcs)
bahan baut; SS41. Bahan flens : FC20
Kopling karet ban
Mesin-mesin yang dihubungkan dengan penggeraknya melalui kopling flens
kaku, memerlukan penyetelan yang sangat teliti agar kedua sumbu poros yang saling
dihubungkan dapat menjadi satu garis lurus. Selain itu, getaran dan tumbukan yang
terjadi dalam penerusan daya antara mesin penggerak dan yang digerakkan tidak dapat
diredam, sehingga dapat memperpendek umur mesin serta menimbulkan bunyi berisik.
Untuk menghindari kesulitan-kesulitan dapat digunakan kopling karet ban.
Kopling ini dapat bekerja dengan baik meskipun kedua poros yang dihubungkannya
tidak benar-benar lurus. Selain itu kopling ini juga dapat meredam tumbukan dan
getaran yang terjadi pada transmisi.
Meskipun terjadi kesalahan dalam pemasangan poros, dalam batas-batas
tertentu seperti diperlihatkan pada gambar, kopling ini masih dapat meneruskan daya
dengan halus. Pemasangan dan pelepasan juga dapat dilakukan dengan mudah
karena hubungan dilakukan dengan jepitan baut pada ban karetnya. Variasi beban juga
dapat diserap oleh ban karet, sedangkan hubungan listrik antara kedua poros dapat
dicegah.

8. 8
Karena keuntungannya demikian banyak, pemakaian kopling ini semakin luas.
Meskipun harganya agak lebih tinggi dibandingkan dengan kopling flens kaku, namun
keuntungannya yang diperoleh sari segi-segi lain sangat besar.
Beberapa produsen kopling ini menyediakan ukuran-ukuran standar. Untuk
merencanakan atau melakukan penelitian, perlu diketahui dulu besarnya daya yang
akan diteruskan, putaran poros, mesin yang dipakai, persyaratan kerja, dll. Seperti
perencanaan pada kopling flens. Setelah tipe yang sesuai dipilih, kemudian diperiksa
kekuatan bagian-bagiannya serta beban yang dipakai.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada kopling karet ban yaitu pada
taksiran variasi momen puntir, sebagai tambahan atas momen yang dihitung dari daya
dan putaran poros.
Misalkan momen puntir yang diteruskan bervariasi seperti dalam gambar, garis
putus-putus menunjukkan momen puntir Tm (kg.mm) yang dihitung dari daya nominal P

9. 9
(kW) dan putaran n1 (rpm) dari suatu motor listrik, motor tersebut mampu memberikan
daya tambahan yang cukup besar sesuai denagan permintaan diatas daya rata-rata
yang sesungguhnya.
)mm.kg(n/xP10x74,9T 1
5
m 
Bila terdapat variasi momen, kalikan harga Tm dengan faktor koreksi fc untuk
tumbukan dan umur ban.
Bila variasi momen sangat besar seperti dikemukakan diatas, kalikan harga Tmax
(kg.mm) yang terbesar dalam satu putaran dengan faktor koreksi yang sama fc seperti
di atas.
maxcd TfT 
Pilihlah ukuran sedemikian rupa sehingga momen Td (kg.mm) lebih rendah dari
pada momen normal maksimum dari kopling standar Tu (g.mm).
Perlu juga diperiksa apakah momen awal yang dikenakan beberapa kali dalam
sehari juga lebih rendah dari harga Td ini.
Untuk perhitungan diameter poros, faktor koreksi Kt untuk poros sudah tercakup
didalam Td. Faktor koreksi lenturan Cb ditentukan atas dasar perkiraan apakah kopling
tersebut dimasa mendatang akan diganti dengan alat lain yang menimbulkan momen
lentur pada poros. Biasanya perhitungan didasarkan atas harga Cb = 1, yaitu dengan
anggapan tidak akan ada pergantian kopling dengan alat lain.
Dengan demikian rumus untuk diameter poros adalah
3/1
d
a
s T
1,5
d 







Bagian yang menempel dapat dibagi atas bagian piringan dan bagian silinder.
Luas tempelan S1 dan Ss (mm). Jika diameter luar bagian piringan dan silinder adalah

10. 10
d1 dan d2 (mm), maka tegangan geser )mm/kg( 2
t yang timbul pada bagian yang
menempel adalah
dt
2
2
21
1 T
2
d
S
4
dd
S 
















2
d
S
4
dd
S/T 2
2
21
1dt
Tegangan geser yang diizinkan Ta antara ban kopling dan logam pemasang
adalah 0,04 (kg/mm2
).
tat 
Pemeriksaan selanjutnya dilakukan pada baut pengikat antara flans dengan
logam pemasang kopling ban.
Dalam hal kopling flens kaku yang diikant dengan baut pas, perhitungan
kekuatan didasarkan pada setengah dari jumlah semua baut, karena distribusi gaya
gesek yang tidak merata. Tetapi pada kopling karet ban, karena flens pada semua baut.
Dengan pemakaian baut tanam ini, tegangan geser terjadi pada ulir baut sehingga
konsentrasi tegangan harus diperhatikan. Disini konsentrasi tegangan dapat diambil
sebesar 3,0. Maka besarnya tegangan geser yang diizinkan pada baut adalah
21Bba xSfSf/( )
Jika diameter inti baut adalah dr, maka
xBxnd
T8
e
2
r
max
b


ne = n
Akhirnya, pada kopling yang dipergunakan untuk meneruskan daya dari suatu
penggerak mula dengan momen puntir yang sangat bervariasi seperti sebuah motor

11. 11
torak dengan jumlah silinder sedikit, ayau kopling untuk menggerakkan mesin dengan
beban yang bervariasi secara periodic, maka getaran puntir harus diperiksa.
Jika jumlah puncak momen tiap putaran adalah v, dan putaran poros adalah n1
(rpm), maka frekuensi variasi momen puntir adalah vn1. Sekarang akan dihitung
frekwensi pribadi dari poros, momen inersia poros yang digerakkan dinyatakan dengan
ll (kg.cm.s2
). Jika )m.kg(GD 22
t diberikan, maka )980x4/(xGD10l 2
t
4
l  . Ini adalah jumlah
inersia beban dan ½ dari momen inersia kopling. Momen inersia dari satu flens dapat
diperoleh dari tabel 2.6, yang besarnya adalah setengah dari selisih antara momen
inersia logam pemasang dan momen inersia badan kopling.
Momen inersia dari badan motor induksi 2
mGD adalah )980x4/(xGD10 2
m
4
dan ½
dari momen inersia kopling adalah Im.
Jika roda gigi reduksi dipakai antara motor dan kopling, maka GD2
dari motor
dan pinyon harus dikalikan dengan kuadrat dari perbandingan reduksi i(i>l). hasil
perkalian tersebut setelah ditambah dengan GD2
dari roda gigi kemudian dikalikan
dengan (104
/4 x 980).
Jika konstanta pegas kopling ban adalah k (kg.cm/rad), maka harga ukuran-
ukuran yang bersangkutan adalah seperti tertera dalam tabel 2.6, putaran krisisnya nc
(rpm) adalah









ml
c
l
l
l
l
k
2
60
n
Adalah suatu hal yang dapat dipandang baik jika frekwensi variasi momen puntir
vn1 tidak lebih dari 0,8 nc.
Contoh soal
Sebuah kompresor yang menimbulkan variasi momen puntir seperti dalam gambar
dalam satu putaran poros, digerakkan oleh sebuah motor induksi sebesar 5,5 (kW)
pada 960(rpm). Pilihlah suatu kopling karet ban untuk menghubungkan kedua mesin
tersebut. Motor tersebut mempunyai poros dengan diameter 42 (mm), GD2
sebesar

12. 12
0,22 (kg.m2
), dan 6 buah kutub, sedang kompresor mempunyai GD2
sebesar 0,12
(kg.m2
).
Penyelesaian soal.
1. P = 5,5 (kW), n1 = 960 (rpm)
2. Tm = 9,74 x 105
x 5,5/960 = 5580 (kg.mm)
3. Tmax = 11000 (kg.mm), v=2
4. dari tabel 2.7,fc = 3,0
5. Td = 3,0 x 11000 = 33000 (kg.mm)
6. no. 265 A = 265 (mm)
momen normal maksimum Tu=36(kg.m) > 33000(kg.mm).
B = 140 (mm), C = 100(mm), L=71(mm), F=14(mm), d=12(mm),
n = 2 x 6
7. Bahan poros S45C
0,6Sf),mm/kg(58 1
2
B 
Dengan alur pasak Sf2 = 2,5
Pengaruh tangga poros adalah kecil
8. )mm/kg(87,3
5,2x0,6
58 2
a 
9. )mm(1,3533000x
87,3
1,5
d
3/1
s 






Diameter poros sebesar 35(mm) dapat dipandang cukup. Tetapi karena diameter
poros motor adalah 42 (mm), maka diameter yang sama juga harus diambil
untuk poros yang digerakkan.
10.Dengan diameter naf kopling sebesar 100(mm), diameter lunang poros
maksimum adalah 56(mm). Jadi diameter poros sebesar 42(mm) adalah cukup
baik.

13. 13
11.Periksa konsentrasi tegangan pada alur pasak.
Untuk diameter poros sebesar 38 sampai 44(mm), ukuran pasak adalah 12 x 8.
Jari-jari filet r1, r2 = 0,25 sampai 0,40(mm) => ambil 0,4 (mm), Maka 0,4/42 =
0,0095, 32
Konsentrasi tegangan ternyata lebih besar dari taksiran semula yaitu sebesar
2,5. Karena itu perlu diadakan koreksi.
3,87 x 2,5/3,2 = 3,02 (kg/mm2
)
Periksa apakah tegangan geser yang diperoleh dengan mengalihkannya dengan
Td = 33000(kg.mm) untuk poros tanpa pasak adalah lebih kecil dari 3,02
(kg/mm2
) atau tidak.
5,1 x 33000/423
= 2,27 < 3,02 (kg/mm2
) => baik.
12.Luas penempelan antara ban dengan logam pemasang.
Bagian piringan S1 = 10287 (mm2
).
Bagian silinder S2 = 6180 (mm2
).
).mm/kg(04,0),mm(164d),mm(200d 2
ta21 
13. )mm/kg(023,0
2
164
6180
4
164200
10287/33000 2









14.0.023 < 0,04, baik
15.Bahan baut S20C, ).mm/kg(41 2
B 
3f,3Sf,6Sf,6n),mm(140B),mm(863,10d c211b 
16. )mm/kg(28,2)3x6/(41 2
ba 
17. )mm/kg(283,0
140x6x)863,10(x
11000x8 2
2b 


18.3,0 x 0,283 =0,849 < 2,28, baik
19.Kompresor: GD2
= 0,12 (kg.m2
)
)cm.kg(306,0)980x4/(12,0x10l 24


14. 14
Kopling: lc = (0,83-0,38)=0,45(kg.cm.s2
)
Sisi digerakkan l1 = 0,560+(0,45/2)=0,531 (kg.cm.s2
)
Motor GD2
= 0,22 (kg.m2
), l=104
x 22/(4 x 980) = 0,560 (kg.cm.s2
)
Sisi penggerak lm = 0,560 + (0,45/2) = 0,785 (kg.cm.s2
)
Konstanta pegas puntiran : k = 6,07 x 104
(kg.cm./rad)
20. )rpm(4180
785,0
1
531,0
1
10x07,6
2
60
n 4
c 








21.2 x 960/4180 = 0,46 < 0,8, baik
22.No. 265 diameter luar 265 (mm)
Diameter poros 42 (mm).
Bahan poros S45C
Baut M12 x 6(buah) x dua sisi.
Bahan baut S20C
Materi 2
Bantalan Gelinding
Bantalan gelinding dapat diklasifikasikan atas: bantalan radial, yang terutama
membawa beban radial dan sedikit beban aksial, dan bantalan aksial yang membawa
beban yang sejajar sumbu poros. Menurut bentuk elemen gelindingnya, dapat pula
dibagi atas bantalan bola dan bantalan rol. Demikian pula dapat dibedakan menurut
banyaknya baris dan kontruksi dalamnya. Bantalan yang cincin dalam dan cincin
luarnya dapat saling dipisahkan disebut macam pisah.
Menurut diameter luar atau diameter dalamnya, bantalan gelinding dapat dibagi atas:
Diameter luar lebih dari 800(mm) ultra besar
Diameter luar 180-800 (mm) Besar
Diameter luar 80-180 Sedang
Diameter dalam 10 (mm) atau lebih, dan Kecil
Diameter luar sampai 80 (mm)

15. 15
Diameter dalam kurang dari 10 (mm), dan Diameter kecil
Diameter luar 9 (mm) atau lebih
Diameter luar kurang dari 9 (mm) Miniatur
Menurut pemakaiannya, dapat digolongkan atas bantalan otomobil, bantalan
mesin, dan bantalan instrument. Bantalan gelinding biasa terdapat dalam ukuran metris
dan inc, dan distandartkan menurut ISO dengan nomer kode internasional menurut
ukurannya. Namun demikian perlu diketahui bahwa bantalan otomobil dapat
mempunyai ukuran kusus sesuai dengan pemakaiannya.

16. 16
Kemampuan Bantalan Gelinding
1. Kemampuan Membawa Beban Aksial
Bantalan radial yang mempunyai sudut kontak yang besar antara elemen
gelinding dan cincinnya, dapat menerima sedikit beban aksial. Bantalan bola macam
alur dalam, bantalan bola kontak sudut, dan bantalan rol kerucut merupakan macam
bantalan yang akan dibebani beban kecil. Bantalan mapan sendir dapat
menyesuaikan diri dengan defleksi poros. Namun demmikian kemampunannya
menahan daya aksial adalah kecil. Bantalan rol silinder pada umumnya hanya dapat
menerima beban radial. Meskipun demikian diantaranya terdapat pula yang
mempunyai konstruksi khusus untuk dapat menerima gaya aksial.
2. Kemampuan Terhadap Putaran
Diameter poros d (mm) dikalikan dengan putaran permenit n (rpm) disebut harga
d.n. Harga ini untuk suatu bantalan mempunya batas empiris yang besarnya
tergantung pada macamnya dan cara pelumasannya, Tabel 4.7 merupakan suatu
pedoman dalam perencanaan bantalan. Bantalan bola alur dalam dan bantalan bola
sudut serta bantalan rol silinder pada umumnya dipakai untuk putaran tinggi;
bantalan rol kerucut dan bantalan mapan sendiri untuk putaran sedang; bantalan
aksial untuk ptaran rendah. Harha-harga yang diberikan pada tabel diatas
merupakan batas untuk kondisi kerja terus-menerus dalam keadaan bias. Untuk
bantalan yang diameter dalamnya dibawah 10 (mm), atau lebih dari 200 (mm),
terdapat harga-harga yang lebih rendah. Dalam hal pelumasan dengan gemuk,
harga-harga batas tersebut adalah untuk umur gemuk 1000jam. Untuk pelumasan
celup, 2-2,5 kali harga didalam tabel dapat diterima; untuk pelumasan dengan
pompa, 3-5 kai harga dalam tabel dapat diterima.
3. Kemampuan Terhadap Gesekan
Bantalan bola dan bantalan rol mempunyai gesekan yang relative kecil
dibandingkan dengan bantalan macam lain. Untuk alat-alat ukur, gesekan bantalan
merupakan hal yang menentukan ketelitiannya.

17. 17
4. Kemampuan Terhadap Bunyi Dan Getaran
Hal ini dipengaruhi oleh kebulatan bola dan rol, kebulatan cincin, kekasaran
elemen-elemen tersebut, keadaan sangkarnya, dan kelas mutunya. Faktor lain yang
mempengaruhi adalah ketelitian pemasangan, konstruksi mesin (yang memakai
bantalan tersebut), dan kelonggaran dala bantalan, bunyi atau getaran adalah
pengaruh gabungan dari berbagai faktor. Sampai saat ini belum ada perencanaan
yang memuaskan dan sempurna.
Bahan Bantalan Gelonding
Cincin dan elemen gelinding pada bantalan umumnya terbuat dari baja bantalan
khrom karbon tinggi. Baja bantalan dapat memberikan efek stabil pada perlakuan
panas. Baja ini dapat memberikan umur panjang dengan kerusakan yang sangat
kecil.
Dengan kemajuan dalam teknik hampa pada akir-akir ini, telah dikembangkan
baja bantalan cair hampa. Baja macam ini tidak sesuai dengan produksi masa dan
sangat mahal sehingga hanya dipakai dimana diperlikan baja murni.
Produksi masa dari baja bantalan de-gas hampa telah menghasilkan umur
bantalan yang lebih panjang. Dalam proses ini, baja yang mula-mula dicairkan
dalam udara, dikenakan tekanan hampa tinggi untuk meneluarkan gas-gas yang
terkurung didalamnya. Proses ini diikuti dengan pembuatan ingot.
Untuk bantaln yang memerlukan ketahanan kusus terhadap kejutan, dipakai baja
paduan karbon rendah yang kemudian diberi perlakuan panas dengan sementasi.
Baja semen yang kedalaman sementasinya dan kekerasa dari inti dan
permukaannya adalah sedang, dapat menahan tembukan yang besarnya beberapa
kali kemampuan baja bantalan.
Untuk bantalan yang tahan panas dan tahan karat terdapat baja kecepatan tinggi
atau deretan martensit dari baja tahan karat.
Bahan untuk sangkar, yang akan mengalami kontak gesekan dengan elemen
gelinding, harus tahan aus dan tidak mudah patah. Sangkar untuk bantalan kecil
dibuat dengan mengepres pita baja yang difinis dari baja karbon rendah atau baja
plat yang difinis. Untuk pemakaian kusus, plat kuningan atau plat baja tahan karat
juga sering dipakai. Untuk beberapa macam bantalan putaran tinggi dapat dibuat

18. 18
dari plastic. Sebagai paku keeling untuk sangkar dipergunakan baja karbon rendah
bermutu baik.
Nomor Nominal Bantalan Gelinding
Dalam praktek, bantalan gelinding standart dipilih dari catalog bantalan. Ukuran
utama bantalan gelinding adalah diameter lubang, diameter luar, lebar, dan
lengkungan sudut. Pada umumnya, diameter lubang diambil sebagai patokan,
dengan mana berbagai diameter luar dan lebar digabungkan.
Nomor nominal bantalan gelinding terdiri dari nomor dasar dan pelengkap.
Nomor dasar yang terdapat merupakan lambang jenis, lambang ukuran (lambang
lebar, diameter luar), nomor diameter lubang, dan lubang sudut kontak.
Lambang-lambang pelengkap mencakup lambang sangkar, lambang skat(sil),
bentuk cincin, pemsangan, kelonggaran, dan kelas. Jika hal-hal tersebut tidak
doperinci, maka lambang-lambang diatas tidak dituliskan.
Lamnbang jenis menyatakan jenis bantalan. Baris tunggal alur dalam diberi tanda
6; rol silinder diberi tanda huruf seperti N, NF, dan NU, yang menyatakan macam
kerahnnya.
Lambang ukuran merupakan lebar untuk bantalan radial dan tinggi untuk
bantalan aksial; dapat juga menyatakan diameter luar dari bantalan-bantalan
tersebut. Untuk bantalan radial, tidak mendapat lambang lebar. Diameter membesar
dalam ukuran; 7,8,9,0,1,2,3 dan 4. lambang diameter luar 0,2, dan 3 pada umumnya
banyak dipakai. Juga lambang lebar, 0,1,2, dan 3 lazim dipergunakan. Lambang
diameter luar 0 dan 1 menyaakan jenis beban yang sangat ringan ; 2, jenis beban
ringan; 3, jenis beban sedang dan 4, jenis beban berat.
Nomor diameter lubang dinyatakan dengan dua angka. Untuk bantalan yang
berdiameter 20-500 (mm), kalikanlah 2 angka lubang tersebut dengan 5 untuk
mendapatkan diameter lubang yang sebenarnya (dalam mm). nomor tersebut
bertingkat, dengan kenaikan sebesar 5 (mm), nomor 00 menyatakan 10 (mm); 01,
12 (mm); 02, 15(mm); dan 03, 17(mm) diameter lubang. Untuk diameter lubang
dibawah 10(mm), nomor tanda adalah sama dengan diameter lubangnya.
Dibawah ini akan diberikan contoh nomor nominal dan artinya.

19. 19
1. 6312 ZZ C3 P6
6 menyatakan bantalan bola baris tunggal alur dalam
3 adalah singkatan dari lambang 03, dimana 3 menunjukkan diameter
luar 130(mm) untuk diameter lubang 60 (mm)
12 berarti 12 x 5 = 60 (mm) diameter lubang
ZZ berarti bersil 2
C3 adalah kelonggaran C3
P6 berarti kelas ketelitian 6
2. 22220 K C3
2 menyatakan bantalan rol mapan sendiri
22 menunjukkan diameter luar 180 (mm) dan lebar 46 (mm) untuk diameter
lubang 110 (mm)
20 berarti 20 x 5 = 100 (mm) diameter lubang
K berarti 1/12 tirus lubang, kelas ketelitian 0
C3 kelonggaran C3
Sebagai tambahan, untuk bantalan rol kerucut dalam inc dapat ditemui dalam
standar AFBMA, dan untuk bantalan miniature dalam USAS. Untuk perusahaan
kereta api nasional jepang terdapat nomor nominal dengan lambang-lambang
seperti diatas disamping penomoran menurut JIS.
Kapasitas Nominal Bantalan Gelinding
Ada dua macam kapasitas nominal, yaitu kapasitas nominal dinamis spesifik dan
kapasitas nominal statis spesifik.
Misalkan sejumlah bantalan membawa beban tanpa variasi dalam arah yang
tetap. Jika bantalan tersebut adalah bantalan radial, maka bebannya adalah radial
murni, cincin luar diam dan cincin dalam berputar. Jika bantalan tersebut adalah aksial,
maka kondisi bebannya adalah aksial murni, satu cincin diam dam cincin yang lain
berputar. Jumlah putaran adalah 1.000.000 (atau 33,3 rpm selama 500 jam). Setelah
menjalani putaran tersebut, jika 90 (%) dari jumlah bantalan tersebut tidak menunjukkan

20. 20
kerusakan karena kelelahan oleh beban gelinding pada cincin atau elemen
gelindingnya, maka besarnya beban tersebut dinamakan kapasitas nominal dinamis
spesifik, dan umur yang bersangkutan disebut umur nominal.
Jika bantalan membawa beban dalam keadaan diam (atau berayun-ayun), dan
pada titik kontak yang menerima tegangan maksimum besarnya deformasi cincin
menjadi 0.0001 kali diameter elemen gelinding, maka beban tersebut dinamakan
kapasitas nominal statis spesifik.
Kedua macam beban diatas merupakan faktor dasar yang pertama dalam
pemilihan bantalan. Rumus-rumus perhitungan beban dinamis spesifik dulu belum
diseragamkan diseluruh dunia. Hal ini dapat dolihat pada perbedaan besarnya harga
beban dinamis spesifik C dari bantalan yang sama ukurannya tetapi dibuat oleh pabrik
yang berbeda.
Dalam tahun 1959, persamaan teoritis dari lundberg dan palmgrens diterima oleh
ISO, dan dimasukkan dalam JIS B 1518. pada saat ini, semua produsen bantalan
menggunakan standar perhitungan tersebut sehingga harga C yang terdapat dalam
catalog bantalan dari berbagai pabrik sama besarnya untuk bantalan yang sama
ukurannya. Persamaan untuk C pada bantalan bola dan rol radial adalah sebagai
berikut.
Untuk diameter bola 25,4 (mm) atau kurang
C = fc (i cos
8,1
a
3/27,0
DZ)
Untuk diameter bola lebih dari 25,4 (mm)
C = fc (i cos 4,13/27,0
Da647,3Z)
Untuk bantalan rol
27/29
a
4/39/7
ac DZ)cosil(fc 
Dimana
C: adalah kapasitas nominal stasis spesifik

21. 21
I: jumlah baris bola dalam satu bantalan
: sudut kontak nominal
Da: diameter bola,
Fc: faktor yang besarnya tergantung pada jenis,kelas ketelitian
La: panjang efektif rol.
Perhitungan Beban Dan Umur Bantalan Gelinding
Perhitungan beban ekivalen
Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa sehingga memberikan umur yang
sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya disebut
beban ekivalen dinamis.
Jika suatu deformasi permanent, ekivalen dengan deformasi permanent
maksimum yang terjadi Karena kondisi beban statis yang sebenarnya pada bagian
dimana elemen gelinding membuat kontak dengan cincin pada tegangan maksimum,
maka beban yang menimbulkan deformasi tersebut dinamakan beban ekivalen statis.
Misalkan sebuah bantalan membawa beban radial Fr (kg) dan beban aksial Fa
(kg), maka beban ekivalen dinamis Pr (kg) adalah sebagai berikut.
Untuk bantalan radial (kecuali bantalan rol silinder)
Pr = XVFr + YFa
Untuk bantalan aksial, beban aksial ekivalen dinamis Pa (kg)
Pa = XFr + YFa
Faktor V sama dengan l untuk pembedaan pada cincin dalam yang berputar, dan
1,2 untuk pembebanan pada cincin luar yang berputar. Harga-harga X dan Y
terdapat dalam tabel 4.9.

22. 22
Beban radial ekivalen statis Po (kg), dan beban aksial ekivalen statis Poa (kg) untuk
suatu bantalan yang membawa beban radial Fr (kg) dan beban aksial Fa (kg), dapat
ditentukan dengan persamaan berikut.



tanF3,2FP
,FP
FYFXp
raoa
r0
a0r00
di ambil yang lebih besar Hara-harga
faktor X0 dan Y0 juga terdapat dalam tabel 4.9
Perhitungan Umur Nominal
Umur nominal L (90% dari jumlah sample, setelah berputar satu juta
putaran, tidak memperlihatkan kerusakan karena kelelahan gelinding) dapat ditentukan
sebagai berikut.
Jika C (kg) menyatakan beban nominal dinamis spesifik dan P (kg) beban
ekivalen dinamis, maka faktor kecepatan fn adalah:

23. 23
Untuk bantalan bola,
3/1
n
n
3,33
f 






Untuk bantalan rol,
10/3
n
n
3,33
f 






Faktor umur adalah:
Untuk kedua bantalan,
P
C
ff nh 
Umur nominal Ln adalah:
Untuk bantalan bola, 3
hh f500L
Untuk bantalan rol, 3/10
hh f500L 
Dengan bertambah panjangnya umur karena adanya perbaikan besar dalam
mutu bahan dank arena tuntutan keandalan yang lebih tinggi, maka bantalan
modern direncanakan dengan Lh yang dikalikan dengan faktor koreksi. Jika Ln
menyatakan keandalan umur (100-n)(%), maka
h321n L.a,a,aL 
Dimana:
a1: adalah faktor keandalan (tabel 4.10). a1 = 1 bila keandalan 90(%) dipaka
seperti biasanya, atau 0,21 bila keandalan 99 (%) dipakai.
a2: adalah faktor bahan. a2 = 1 untuk bahan baja bantalan yang dicairkan
secara terbuka, dan kurang lebih = 3 untuk baja bantalan de-gas hampa.
a3: adalah faktor kerja. a3 = 1 untuk kondisi kerja normal, dan kurang dari 1
untuk hal-hal berikut ini (karena kondisinya tidak menguntungkan umur
bantalan):

24. 24
 Bantalan bola, dengan pelumasan minyak berviskositas 13(cSt) atau
kurang.
 Bantalan rol, dengan pelumasan minyak berviskositas 20 (cSt) atau
kurang.
 Kecepatan rendah, yang besarnya sama dengan atau kurang dari
10000 (rpm) dibagi diameter jarak bagi elemen gelinding.
Jika bantalan tinggal diam, bila cincin dalam, cincin luar, dan elemen gelinding
berputar bersama sebagai satu kesatuan (tidak ada gerakan relative antara
ketiga bagian tersebut), atau bantalan berputar dengan putaran tidak lebih dari
10 (rpm), atau berayun-ayun, maka perhitungan L tidak dilakukan. Dalam hal ini
keadaan beban dianggap statis, dan perhitungan hanya didasarkan pada beban
ekivalen statis yang harus lebih rendah dari pada beban nominal statisnya.
Untuk menentukan apakah umur yang dihitung perlu dihitung lagi dengan
nomor bantalan yang lain, harus dipertimbangkan berdasarkan harga-harga
standard alam tabel 4.11.

25. 25

26. 26
Soal evaluasi
1. Kopling flenz kaku berfungsi untuk
a. penerus putaran
b. penurun putaran
c. pemercepat putaran
d. pemutus putaran
2. Kopling karet ban berfungsi untuk
a. sumbu poros yang dihubungkan segaris
b. sumbu poros yang dihubungkan tidak segaris.
c. sumbu poros yang dihubungkan sejajar
d. sumbu poros yang dihubungkan berpotongan
3. Jika sumbu poros yang dihubungkan tidak segaris, kopling yang tepat adalah
a. Kopling flenz kaku
b. Kopling karet ban
c. Kopling bus
d. Kopling tempa
4. Tujuan dari penggunaan kopling adalah untuk
a. perawatannya mudah dan cepat
b. pemasangannya mudah dan cepat
c. pemasangan poros mudah dan cepat
d. pemasangan baut mudah dan cepat
5. Rencanakan sebuah kopling untuk memindahkan daya dari sebuah motor listrik
sebesar 5 (kW) pada putaran 1000 (rpm). Poros mengalami sedikit beban
tumbukan, dan dipakai selama 16 jam. Bahan harus dipilih sendiri yang sesuai.
6. Rencanakan bantalan gelinding untuk sebuah poros yang memindahkan daya dari sebuah
motor listrik sebesar 5 (kW) pada putaran 1000 (rpm). Poros mengalami beban puntir, dan
juga beban lentur karena ada 2 puli yang terpasang. besarnya beban lentur yang terjadi
dapat dilihat pada gambar. Pada poros dibuat alur pasak untuk memasang puli dan dibuat
bertangga untuk memasang bantalan, jika sehari poros ini dipakai selama 16 jam dengan
tumbukan ringan. Bahan harus dipilih sendiri yang sesuai.

27. 27
7. Rencanakan bantalan gelinding untuk sebuah poros dipasang roda gigi transmisi
dengan ukuran diameter 15 cm dan lebar 3 cm. Daya yang ditransmisikan 5 kW,
pada putaran 200 Rpm dan bahan poros yang dipakai S35C.
roda gigi
bantalan 15 cm bantalan
12 cm 12 cm

28. 28
Kunci soal evaluasi
1. a
2. b
3. b
4. b

29. 29
Rangkuman.
Kopling adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebahgai penerus putaran
dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. Kopling ada dua macam yaitu kopling
tetap (coupling) dan kopling tidak tetap (clutch). Kopling tetap yang dibahas yaitu
kopling flens kaku dan kopling karet ban. Kopling tetap jenis kopling flens kaku
dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling
flens kaku digunakan pada kopling mesin dan transmisi umum di pabrik-pabrik. Kopling
karet ban dipergunakan bila kedua sumbu poros yang dihubungkan tidak segaris atau
tidak benar-benar lurus. Kopling karet ban dapat meredam tumbukan dan getaran yang
terjadi pada transmisi akibat kedua sumbu poros yang dihubungkan tidak segaris.
Penggunaan koplng untuk menghubungkan dua poros sangat banyak digunakan
karena mempunyai berbagai macam keunggulan yaitu pemasangannya yang mudah
dan cepat, ringkas, ringan dan aman tehadap putaran tinggi; getaran dan tumbukan
kecil.
Bantalan gelinding dapat diklasifikasikan atas: bantalan radial, yang terutama
membawa beban radial dan sedikit beban aksial, dan bantalan aksial yang membawa
beban yang sejajar sumbu poros. Menurut bentuk elemen gelindingnya, dapat pula
dibagi atas bantalan bola dan bantalan rol.

30. 30
Daftar pustaka
 Holowenko, dkk. , 1980 , Machine Design, Asian Student Edition, Schaums
Outline Series, New York : McGraw-Hill Book, Inc.
 Khurmi, R.S., Gupta, J.K., 1980 , Machine Design, New Delhi: Eurasia Publishing
House.
 Shigley, J.E., Mitchell, L.D., 1986, Perencanaan Teknik Mesin Jakarta :
Erlangga.
 Sularso, Kiyokatsu Suga, 1980, Elemen Mesin, Jakarta: Pradnya Paramita.