Dokumen ini memberikan penjelasan tentang elemen poros mesin dan perhitungan diameter poros kipas angin berdaya 24 Watt. Diuraikan spesifikasi poros kipas angin, perhitungan momen puntir, tegangan geser, dan diameter poros yang dihasilkan sebesar 4 mm sesuai dengan spesifikasi aktual.

1. Oleh:
Mario Stefanus K. (22-2010-001)
Venska Stefani (22-2010-003)
Julita (22-2010-006)
Elemen Mesin Dasar

2. POROS
Poros berfungsi untuk
meneruskan tenaga melalui
putaran mesin.
Poros adalah suatu bagian
stasioner yang beputar, dimana
terpasang elemen-elemen
seperti roda gigi (gear), pulley,
flywheel, engkol, sprocket dan
elemen pemindah lainnya.

3. Macam – macam Poros
 Poros Transmisi :
Poros transmisi mendapat beban puntir murni atau puntir
dan lentur.
 Spindel :
Poros transmisi yang relatif pendek, di mana beban
utamanya berupa puntiran.
 Gandar :
Gandar tidak mendapat beban puntir, bahkan terkadang
tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban
lentur.

4. Hal-hal Penting dalam
Perencanaan Poros
1. Kekuatan poros
2. Kekakuan poros
3. Putaran Kritis
4. Korosi
5. Bahan Poros

5. Beban pada Poros
 Poros dengan Beban Puntir
Poros transmisi yang mendapat beban puntir

6.  Poros dengan Beban Lentur Murni
Biasanya terjadi pada gandar dari kereta tambang dan
lengan robot yang tidak dibebani dengan puntiran,
melainkan diasumsikan mendapat pembebanan lentur
saja.
Beban lentur murni pada lengan robot

7.  Poros dengan Beban Puntir dan Lentur
 Poros dengan beban puntir dan lentur dapat
terjadi pada puli atau roda gigi pada mesin
untuk meneruskan daya melalui sabuk, atau
rantai.
 Dengan demikian poros tersebut mendapat
beban puntir dan lentur akibat adanya beban.

8. PASAK
 Pasak adalah elemen mesin yang dipakai
untuk menetapkan bagian-bagian mesin
seperti roda gigi, sproket, puli dan kopling
pada poros.
 Pasak berupa sepotong baja lunak (mild
steel) yang berfungsi sebagai pengunci.

9. Macam-macam Pasak

10. CONTOH POROS DAN
PERHITUNGANNYA

11. POROS KIPAS ANGIN MEJA

12. SPESIFIKASI POROS
 Poros diambil dari kipas angin meja yang mampu
menahan beban puntir dan lentur.
 Dalam sehari, poros bekerja selama 8 jam dengan
tumbukan ringan.
 Poros buatan dari: Jepang
 Bahan poros terbuat dari baja karbon konstruksi mesin
S30C.
 Diameter poros: (0.43 ± 0,005) cm = (4,3 ± 0,05) mm
 Poros meneruskan daya sebesar 24 W.
 Kecepatan putarnya terbagi menjadi dua jenis:
a. Kecepatan 1: 800 rpm.
b. Kecepatan 2: 1200 rpm.

13. PERHITUNGAN DIAMETER POROS
START
1. P = 0,024 (kW),
n1 = 1200 (rpm)
1. Daya yang ditransmisikan: P (kW)
Putaran poros n (rpm) 2. fc = 1,0
(daya normal)
2. Faktor koreksi 3. Pd = fc P
= 1,0 . 0,024
= 0,024 (kW)
3. Daya rencana Pd (kW)

14. PERHITUNGAN DIAMETER POROS
4. Momen putir Rencana T (kg mm) 4. T = 9,74 x 105 x Pd/n1
= 9,74.105x 0,024/1200
= 19,48 (kg mm)
5. Bahan poros, perlakuan 5. S30C, σB = 48 (kg/mm2)
panas, kekuatan tarik σB
(kg/mm2) Sf1 = 6,0; Sf2 = 2,0
Apakah poros bertangga
atau beralur pasak
Faktor keamanan Sf1, Sf2
6. τa = σB / (Sf1 x Sf2)
= 48/(6,0 x 2,0)
= 4 (kg/mm2)
6. Tegangan geser yang diijinkan τa (kg/mm2)

15. PERHITUNGAN DIAMETER POROS
7. Kt = 1,0 (beban dikenakan secara
7. Faktor koreksi untuk
momen puntir Kt halus)
Faktor lenturan Cb Cb = 1,2 (pemakaian beban lentur
kecil)
8. ds = [5,1/τa x Kt Cb T]1/3
= [5,1/4 x1,0 .1,2 .19,48]1/3
8. Diameter poros ds (mm) = 3,1 mm.
Diameter poros ds = 4 mm
9. Anggaplah diameter bagian yang
9. Jari – jari filet dari menjadi tempat bantalan adalah
poros bertangga r (mm) 4,5 (mm)
Ukuran pasak dan alur Jari-jari filet = (4,5 – 4)/2
pasak = 0,5 (mm)
Alur pasak 2 x 2 x fillet 0,16

16. PERHITUNGAN DIAMETER POROS
10. Konsentrasi tegangan pada poros
10. Faktor konsentrasi tegangan pada bertangga adalah:
poros bertangga β, pada pasak α. 0,5/4 = 0,125, 4,5/4 = 1,125,
β = 1,14
Konsentrasi tegangan pada poros
dengan alur pasak adalah:
0,16/4 = 0,04, α = 2,3 -- α > β
11. Tegangan geser τ (kg/mm2)
11. τ = 5,1T/(ds)3
= 5,1x19,48/43
= 1,55 (kg.mm2)
12. 4 x 2,0/2,3 = 3,48 (kg.mm2)
12. τa.Sf2/(α atau β) 1,55 x 1,2 x 1,0 = 1,86 (kg.mm2)
: CbKtτ τa.Sf2/α > CbKtτ --- baik

17. PERHITUNGAN DIAMETER POROS
13. Ds = 4 (mm)
13. Diameter poros ds (mm) S30C
Bahan poros, perlakuan panas
Jari-jari filet dari poros bertangga Diameter poros: ø 4 x ø4,5
Ukuran pasak dan alur pasak Jari-jari filet 0,5 (mm)
Pasak 2 x 2
Alur pasak 2 x 2 x 0,16
KESIMPULAN
STOP Jadi, terbukti melalui perhitungan
bahwa diameter poros dengan 24 W
adalah sekitar ø 4 mm sesuai
dengan diameter aktual benda.
END