Roda gigi yang sama bisa disebut kelas 6, kelas 7, atau AGMA 10 tergantung standarnya. Bagaimana ketiga sistem dipetakan, apa yang sebenarnya dikendalikan setiap kelas, dan berapa biaya setiap kenaikan.
Photo: 先従隗始 / CC0 / Wikimedia Commons
Gambar yang hanya menulis “kelas akurasi 6” bukanlah spesifikasi. Itu hanya nama sebuah tabel dalam standar, dan ada tiga standar yang dipakai sehari-hari dalam program ekspor: GB/T 10095.1 di Tiongkok, DIN 3962 di Jerman dan sebagian besar Eropa, serta AGMA 2000-A88 atau penerusnya ANSI/AGMA 2015 di Amerika Utara. Angkanya tidak bergerak ke arah yang sama, tidak memakai diameter acuan yang sama, dan toleransi yang tampak longgar di satu sistem bisa jadi ketat di sistem lain.
Ini lebih penting daripada kedengarannya. Pemasok yang menawarkan menurut GB/T 7 dan pembeli yang mengharapkan DIN 7 biasanya membicarakan part yang sama; pembeli yang mengharapkan AGMA 10 dan menerima GB/T 7 bisa jadi menerima sesuatu yang jauh lebih kasar dari yang dimaksud. Salah membaca kelas tidak muncul di harga, hanya di pengukuran kebisingan di ujung lini, yaitu tempat paling mahal untuk menemukannya.
Setiap standar mendefinisikan sekumpulan deviasi individual lalu sebuah kelas yang membatasinya untuk ukuran tertentu. Empat deviasi yang menentukan bagaimana roda gigi berbunyi dan berapa lama ia bertahan adalah: deviasi pitch tunggal, yang mengukur kesalahan jarak gigi ke gigi dan memicu kebisingan frekuensi tinggi; deviasi profil total, yang mencakup kesalahan bentuk pada flank; deviasi lead total, yang menggambarkan puntiran gigi sepanjang lebarnya dan karena itu menentukan sebaran beban; serta runout, yang berputar sekali per revolusi dan menghasilkan komponen frekuensi rendah dari kebisingan roda gigi.
Dalam GB/T 10095.1 dan DIN 3962, toleransi ditabulasikan menurut kelas dan diameter, dengan kelas 0 paling halus dan kelas 12 paling kasar. AGMA berjalan sebaliknya: angka lebih tinggi berarti roda gigi lebih halus, dengan AGMA 15 di puncak praktik komersial normal. Pembalikan ini saja sudah menyebabkan sebagian besar kebingungan dalam permintaan internasional, karena “kelas 10” berarti roda gigi presisi di AGMA dan roda gigi kasar di DIN.
Pemetaan di bawah ini adalah yang perlu disimpan di meja kerja. Sifatnya perkiraan — standar-standar itu mendefinisikan besaran berbeda pada panjang acuan berbeda, sehingga ekuivalensi eksak tidak mungkin — tetapi cukup akurat untuk mencegah kesalahan pengadaan, dan inilah yang dipakai pembeli roda gigi berpengalaman dalam praktik.
| GB/T 10095.1 | DIN 3962 | AGMA 2000-A88 | Proses tipikal untuk mencapainya |
|---|---|---|---|
| 4 | 4 | 13–14 | digerinda dan superfinish, bengkel terkendali suhu |
| 5 | 5 | 12–13 | gigi digerinda, form grinding atau generating grinding |
| 6 | 6 | 11–12 | gigi digerinda, perlakuan panas stabil |
| 7 | 7 | 10–11 | di-hob atau di-shape, lalu dikeraskan dan dikoreksi |
| 8 | 8 | 9–10 | di-hob, perlakuan panas, tanpa gerinda |
| 9 | 9 | 8–9 | di-hob, kualitas komersial umum |
| 10 | 10 | 7–8 | hob kasar, transmisi non-kritis |
Dua catatan praktis. Pertama, kolom AGMA bergeser hingga satu kelas tergantung ukuran gigi dan apakah sistem 2000-A88 yang lebih lama atau 2015 yang lebih baru dipakai, jadi selalu pastikan edisi mana yang dirujuk pelanggan Amerika Utara. Kedua, pemasok Tiongkok sering menyebut kelas GB/T untuk flank gigi tetapi tidak menyebut apa pun tentang runout atau lead, padahal justru deviasi itulah yang sering membatasi perakitan.
Akurasi dibeli dengan jam penggerindaan dan tingkat reject, bukan dengan biaya tambahan di katalog. Berpindah dari GB/T 8 ke 7 berarti menambah operasi finishing keras, biasanya gerinda atau honing setelah perlakuan panas, dan di operasi itulah kapasitas menghilang. Berpindah dari 7 ke 6 berarti mengendalikan distorsi cukup ketat agar kelonggaran gerinda seragam, yang berarti fixture, kendali quench, dan satu langkah penghilangan tegangan. Berpindah dari 6 ke 5 mulai menuntut stabilitas termal di bengkel dan laboratorium metrologi yang benar-benar mampu mengukur apa yang dijanjikan.
| Kelas yang dicapai | Operasi tambahan | Indeks biaya | Risiko reject |
|---|---|---|---|
| GB/T 8, hanya hob | — | 100 | rendah |
| GB/T 7, gerinda setelah perlakuan panas | penggerindaan | 135–150 | sedang |
| GB/T 6, distorsi terkendali + gerinda | gerinda ber-fixture | 170–195 | sedang-tinggi |
| GB/T 5, gerinda + superfinish | honing, bengkel stabil | 230–280 | tinggi |
| GB/T 4, gerinda presisi | kendali suhu, inspeksi 100% | 320–400 | sangat tinggi |
Angka-angka itu indeks, bukan harga, tetapi bentuknya dapat diandalkan: setiap kelas kira-kira menambah sepertiga dari kelas sebelumnya di ujung atas rentang. Inilah sebabnya menetapkan kelas 5 di semua posisi adalah kesalahan yang umum dan mahal. Roda gigi yang hanya meneruskan torsi pada 1.500 rpm di gearbox traktor tidak memperoleh manfaat dari toleransi yang dirancang untuk e-axle 14.000 rpm; uangnya lebih baik dipakai untuk kendali kedalaman lapisan keras dan fillet akar.
Titik di mana kelas akurasi benar-benar menggigit adalah kebisingan. Pada 2.000 rpm, kesalahan pitch kecil menghasilkan modulasi frekuensi rendah yang tertutup suara mesin. Pada 14.000 rpm, kesalahan yang sama menghasilkan nada pada frekuensi mesh dan sideband-nya, tepat di daerah paling sensitif bagi telinga, dan tidak ada jumlah insulasi suara yang bisa memperbaiki transmission error yang lahir di gigi.
Karena itu tetapkan spesifikasi berdasarkan fungsi, bukan kebiasaan. Untuk roda gigi input e-axle yang berjalan di atas 10.000 rpm, GB/T 6 atau lebih baik dengan modifikasi lead yang dinyatakan dan target transmission error yang terdokumentasi masih dapat dipertahankan. Untuk gearbox kendaraan komersial pada 2.000–2.600 rpm, GB/T 7 dengan lead crowning terkendali biasanya cukup dan jauh lebih murah. Untuk transmisi pertanian dan off-highway, GB/T 8 dengan perhatian pada kedalaman lapisan keras dan geometri akar mengalahkan kelas ketat yang tidak perlu pada poros yang penopangnya buruk.
Empat butir menghapus hampir semua ambiguitas, dan pemasok yang tidak bisa menjawabnya belum siap untuk program ekspor: standar dan edisinya, bukan hanya nomor kelas; kelas untuk profil, lead, pitch, dan runout yang dicantumkan terpisah, karena banyak gambar hanya menyebut satu; diameter acuan dan metode inspeksi, apakah double-flank roll, single-flank, atau pengukuran koordinat; serta kriteria penerimaan kebisingan, biasanya batas amplitudo pada frekuensi mesh di rig uji tertentu pada kecepatan dan beban tertentu.
Tambahkan satu baris lagi yang tidak berbiaya dan mencegah sebagian besar sengketa: minta laporan inspeksi first article mencantumkan nilai terukur terhadap setiap toleransi, bukan sekadar kotak centang. Laporan yang menyatakan “sesuai” tidak memberi tahu pembeli berapa margin yang tersisa, dan margin itulah yang memprediksi apakah batch kesepuluh masih akan sesuai.
