Dokumen tersebut membahas tentang elemen fleksibel transmisi daya yaitu rantai. Rantai memiliki karakteristik ketegaran aksial tinggi meskipun ketegaran lenturnya rendah, efisiensi tinggi dan relatif murah. Rantai sering digunakan untuk mentransmisikan daya antar poros karena mampu memberikan rasio kecepatan tinggi dengan biaya produksi relatif rendah.

1. TKM4213 ELEMEN MESIN II
1.2 ELEMEN MESIN FLEKSIBEL - RANTAI
MOCH. SYAMSUL MAÁRIF
TEKNIK MESIN FTUB

2. 2.1. Karakteristik Transmisi Rantai
• Transmisi rantai adalah salah satu metode transmisi daya seperti pada transmisi
roda gigi, poros, dan sabuk gilir.
• Karakteristik trasmisi rantai adalah ketegaran aksialnya yang tinggi meskipun
ketegaran lenturnya rendah, efisiensi tinggi, dan relative murah.
• Keuntungan transmisi rantai:
o Tidak slip, sehingga velocity ratio sempurna
o Efisiensi transmisi daya yang tinggi (sampai 98%)
o Memberikan beban yang ringan ke poros
o Mampu memberikan gerakan ke beberapa poros dengan hanya satu rantai
o Mampu memberikan high speed ratio (8-10 dalam satu step)
o Bisa beroperasi di temperature maupun kondisi lingkungan yang berat

3. 2.1. Karakteristik Transmisi Rantai
• Kerugian transmisi rantai:
o Ongkos produksi tinggi
o Butuh akurasi untuk mounting, perawatan yang cermat, lubrikasi yang
memadai dan penyesuaian slack (kekenduran).
o Punya tendensi untuk berfluktuasi dalam hal kecepatan khususnya ketika
terlalu kendur

4. 2.2. Unjuk Kerja Transmisi Rantai
Unjuk kerja bermacam-macam tipe transmisi rantai

5. 2.3. Sejarah Transmisi Rantai
Rantai bangsa
Romawi
Rantai bangsa Romawi untuk emompa
air

6. 2.3. Sejarah Transmisi Rantai
Sket rantai tipe daun (leaf
type chain) oleh da Vinci
Rantai yang didesain oleh Gale (abad 19)
Rantai yang didesain oleh Hans Renold
(abad 19)
bush- roller chain

7. 2.4. Nomenklatur & Terminologi Rantai
Bagian-bagian bush-roller chain
Terminologi bush-roller chain

8. 2.4. Terminologi Transmisi Rantai
• Pitch of chain:
o Merupakan jarak antara pusat engsel suatu link dengan engsel link
berikutnya. Biasanya dinyatakan dengan P.
• Pitch circle diameter of chain sprocket:
o Merupakan diameter dari circle (lingkaran) dimana engsel link beradaketika
rantai dilingkarkan pada sprocket pasangannya. Dinyatakan dengan P.

9. 2.5. Proses Manufaktur Bush Roller Chain
• Proses Manufaktur
- Bush dan pin: cold drawn, cropped, turned/ground, case hardened, ground
dan shot peened.
- Side-plate di proses stamped dari pelat bakalan.
• Proses Perakitan
- Pin dan bush di press-fitted ke dalam side-plate yang bersesuaian.

10. Video Proses Pembuatan Roller Bush Chain
• https://www.youtube.com/watch?v=PRzcqoKUABo

11. 2.6. Desain Transmisi Rantai
• Panjang rantai dan jarak pusat (centre distance)
- Syarat:
o Jumlah link harus genap
o Jarak pusat dan chain pitch tidak bisa ditentukan sesukanya (karena jumlah
link harus genap).
• Panjang rantai terdekat (dalam pitch) untuk centre distance yang diinginkan
(CC) dihitung dengan rumus empiris sebagai berikut:
Dengan N1 dan N2 adalah jumlah gigi pada sprocket dan P adalah chain pitch
• Aktual centre distance (CA) dihitung dengan rumusan:

12. 2.6. Desain Transmisi Rantai
• Gaya inersial di rantai
- Sebagai tambahan terhadap tarikan (tension) yang dibutuhkan untuk
mentransmisikan daya, maka dibutuhkan gaya sentripetal untuk
menggerakkan link seputar sprocket.
- Gaya inersial tersebut dihitung sebagai berikut:
• Getaran di rantai
- Rantai diantara sprocket dapat bergetar seperti dawai yang frekuensi
alamiahnya (fn) diberikan sbb, dengan k = mode number, L = panjang, m =
massa, dan F = tension :

13. 2.6. Desain Transmisi Rantai
• Getaran disisi yang tegang:
- Dengan Fc merupakan tight span tension.
• Metode menghindari getaran
- Dengan cara menghindari sumber eksitasi yang frekuensi dekat dengan
frekuensi resonansi. Sumber asalnya biasanya impak antara gigi sprocket
dan rantai.
- Frekuensinya, dengan ω = rotation speed dan N jumlah gigi :

14. 2.7. Tipe Rantai
• Rantai transmisi daya
- Rantai mentransmisi gaya berputar diantara poros.
- Contohnya bush roller chain.
- Untuk kapasitas yang lebih besar, digunakan multi-strand transmission
chain.

15. 2.7. Tipe Rantai
• Rantai konveyor
- Roller duduk diatas link dan dapat menggelinding sepanjang permukaan
pendukung.
- Dapat digunakan untuk memindahkan material (roller dapat dibebani)
- Dapat juga digunakan untuk mendukung berat rantai jika transmisi daya
sangat panjang.

16. 2.7. Tipe Rantai
• Rantai inverted tooth (silent)
- Sproket bersentuhan dengan rantai bentuk tertentu (bukan berbentuk roll).
- Sambungan antar link menggunakan roller, bukan sliding contact.
- Profil dari link hamper mirip involute gear.
- Efek secara keseluruhan akan membuat sangat tenang (tidak berisik).

17. 2.7. Tipe Rantai
• Leaf (atau lifting) chain
- Didesain untuk mengangkat (bukan transmisi
daya).
- Tidak berpasangan dengan sprocket, sehingga
tidak perlu roller.
- Secara umum lebih langsing disbanding roller
chain dengan kekuatan sepadan.

18. 2.7. Tipe Rantai
• Heavy duty chain

19. 2.8. Pemilihan Tipe Rantai
• Memakai
selection chart

20. 2.8. Pemilihan Tipe Rantai
• Kriteria batas:
o Kekuatan fatik dari link
plates
o Kekuatan fatik dari bush
dan roller
o Pin galling (kerusakan
karena lubricating
breakdown pada beban
tinggi

21. 2.8. Tipe Kerusakan Rantai
• Kerusakan akibat pemilihan yang buruk:
o Overload
o Failure pada side plate karena beban fatik berulang
o Failure pada bush atau roller akibat impact fatigue
• Kerusakan diatas mungkin diakibatkan oleh:
o Missalignment
o Ketidak sesuaian atau kegagalan lubrikasi
• Jika pemilihan rantai benar, diinstal dan dipelihara dengan baik maka
kerusakan hanya terjadi akibat aus.

22. 2.8. Tipe Kerusakan Rantai
• Sebab dan akibat keausan rantai:
o Disebabkan hilangnya material karena gesekan antar part.
o Akibatnya adalah rantai secara perlahan memanjang.
o Ketika pitch meningkat, rantai akan duduk pada radius sprocket yang lebig
besar.
o Batasannya adalah ketika rantai melompati gigi sprocket.
o Batas empiris ekstensi:
- 2% untuk sprocket dibawah 200 gigi.
- 200/N% untuk sprocket dengan lebih dari 200 gigi.

23. 2.9. Umur Rantai
• Umur rantai biasanya berada pada 15.000 jam penggunaan untuk daya, rantai
atau ukuran sprocket secara umum dengan syarat pemilihan, instalasi dan
perawatan benar.
• Typical elongation curve:

24. SOAL UNTUK DIKERJAKAN
• Untuk tipe daya seperti apakah transmisi rantai biasa digunakan?
• Jelaskan dengan gambar mengenai nomenklatur bush-roller chain!
• Apakah yang dimaksud dengan pitch dalam transmisi rantai?