Perbedaan Proses Antara Roda Gigi Bevel Hipoid dan Roda Gigi Bevel Spiral

oleh | 25 Juni 2025 | Blog

Perbedaan Peralatan dan Prinsip Pengolahan

1. Roda Gigi Bevel Spiral: Peralatan Pemrosesan Roda Gigi Bevel Tradisional

  • Jenis Peralatan:
    Mesin penggilingan dan penggerindaan roda gigi bevel spiral Gleason atau Oerlikon yang umum digunakan, diproses berdasarkan prinsip pembentukan permukaan kerucut.
  • Proses Kunci:
  • Mata pisau pemotong (kepala pemotong) berputar mengelilingi porosnya sendiri, sementara benda kerja berputar dengan rasio transmisi tetap untuk membentuk garis gigi spiral.
  • Sumbu-sumbu tersebut berpotongan (biasanya 90°), dan lintasan gerak relatif antara pahat dan benda kerja adalah selubung dari permukaan kerucut.
  • Peralatan Umum:
    Mesin milling Gleason 600H, mesin gerinda Oerlikon C50, cocok untuk produksi massal roda gigi standar.

2. Roda Gigi Bevel Hipoid: Peralatan Pemrosesan Offset Khusus

  • Jenis Peralatan:
    Diperlukan pusat pemesinan roda gigi bevel CNC khusus (misalnya, seri Gleason Phoenix), berdasarkan prinsip pembangkitan hiperbolik, dengan kontrol yang tepat atas keanehan
  • Proses Kunci:
  • Sumbu pemotong dan benda kerja memiliki offset (tidak berpotongan), dan selain gerakan pembangkitan, perpindahan pemotong sepanjang arah offset harus dikontrol secara tepat.
  • Permukaan gigi berbentuk hiperbolik, dan lintasan pemotong perlu mensimulasikan proses selubung hiperbola, yang membutuhkan kontrol lima sumbu (sumbu X/Y/Z + sumbu rotasi).
  • Peralatan Umum:
    Mesin gerinda CNC seri Gleason GH dengan mekanisme penyesuaian eksentrisitas, cocok untuk pemesinan profil gigi kompleks dengan presisi tinggi.

Roda Gigi Tempa Bevel Hipoid

Perbandingan Teknologi Pemrosesan Profil Gigi

Langkah Proses Roda Gigi Bevel Spiral Roda Gigi Bevel Hipoid
Penggilingan/Pemotongan Gigi – Sumbu kepala pemotong berpotongan dengan sumbu benda kerja (90°)
– Lintasan pemotong menghasilkan permukaan berbentuk kerucut, tidak diperlukan kontrol offset.		 – Sumbu kepala pemotong bergeser dari sumbu benda kerja (eksentrisitas E)
– Pemotong harus bergerak searah offset untuk membentuk garis gigi hiperbolik
Penggilingan Gigi (Pemrosesan Presisi) – Roda gerinda kerucut menggerinda sepanjang arah aksial gigi untuk mengoreksi deformasi akibat perlakuan panas.
– Akurasi mencapai ISO 7~8		 – Roda gerinda hiperbolik khusus wajib digunakan, penggerindaan dilakukan sepanjang lintasan yang bergeser.
– Persyaratan akurasi lebih tinggi (ISO 6~7), diperlukan beberapa koreksi penggerindaan.
Desain Pemotong – Mata pisau kepala pemotong disusun secara radial dengan tepi pemotong berbentuk kerucut.
– Tingkat generalisasi tinggi (modulus yang sama dapat bersifat universal)		 – Kepala pemotong harus sesuai dengan parameter eksentrisitas, sudut mata pisau berhubungan dengan kelengkungan hiperbolik
– Pemotong khusus memiliki biaya tinggi (misalnya, kepala pemotong milik Gleason)
Efisiensi Pemrosesan – Waktu proses tunggal yang singkat, cocok untuk produksi massal – Pemrosesan penghubung multi-sumbu memiliki prosedur yang kompleks dan efisiensinya 30% hingga 50% lebih rendah dibandingkan dengan roda gigi bevel spiral.

Perbedaan dalam Perlakuan Panas dan Perlakuan Permukaan

1. Roda Gigi Bevel Spiral: Karburisasi dan Pendinginan Konvensional

  • Proses:
    Baja karbon rendah (misalnya, 20CrMnTi) dikarburisasi (kedalaman lapisan 0,8~1,2 mm), kemudian didinginkan untuk mencapai kekerasan permukaan HRC58~62 sambil mempertahankan ketangguhan inti.
  • Fitur:
    Cocok untuk aplikasi beban sedang (misalnya, diferensial kendaraan penumpang), dengan memprioritaskan ketahanan aus permukaan daripada kekuatan.

2. Roda Gigi Bevel Hypoid: Perlakuan Panas dan Perlakuan Permukaan yang Ditingkatkan

  • Proses:
  • Lapisan karburisasi yang lebih dalam (1,2~1,8 mm), suhu pendinginan yang lebih tinggi (misalnya, 860℃~880℃) untuk meningkatkan kekuatan inti.
  • Seringkali dilengkapi dengan penembakan(tegangan tekan permukaan ≥800MPa) atau perawatan pelapisan (misalnya, pelapisan TiN untuk mengurangi koefisien gesekan).
  • Alasan:
    Desain offset menyebabkan gesekan luncur permukaan gigi yang lebih besar, sehingga memerlukan perlakuan penguatan untuk meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan (misalnya, roda gigi reduktor utama truk berat mampu menahan torsi lebih dari 2000 N·m).

Roda Gigi Tempa Miring Spiral

Ketepatan Fokus Pengendalian dan Inspeksi

1. Roda Gigi Bevel Spiral: Penekanan pada Arah Gigi dan Akurasi Profil

  • Item Inspeksi:
  • Kesalahan kumulatif pitch (Fp), kesalahan profil gigi (ff), kesalahan arah gigi (Fβ), menggunakan penguji roda gigi bevel (misalnya, Gleason 390G).
  • Skenario Aplikasi:
    Transmisi umum (misalnya, mesin perkakas, mesin pertanian), memungkinkan sedikit kebisingan dengan kontrol presisi yang relatif longgar.

2. Roda Gigi Bevel Hipoid: Penekanan pada Zona Pengaitan dan Presisi Offset

  • Item Inspeksi:
  • Selain ketelitian konvensional, prioritaskan kesalahan eksentrisitas (≤0,02 mm)Dan posisi jejak jala (harus menutupi 80% dari bagian tengah permukaan gigi).
  • Gunakan penguji CNC lima sumbu (misalnya, Zeiss Prismo) untuk pemindaian 3D guna memverifikasi profil gigi hiperbolik.
  • Skenario Aplikasi:
    Situasi beban berat berkecepatan tinggi (misalnya, industri kedirgantaraan, mesin konstruksi), di mana pemasangan yang buruk menyebabkan kegagalan dini, sehingga memerlukan inspeksi lengkap 100%.

Kasus Khas: Pemesinan Gigi Reducer Utama Otomotif

1. Roda Gigi Bevel Spiral (Kendaraan Penumpang Penggerak Roda Belakang)

  • Rute Proses:
    Bahan baku tempa → penggilingan gigi → karburisasi dan pendinginan → penggerindaan gigi → penembakan butiran → perakitan
  • Contoh:
    Gigi reduktor utama kendaraan penumpang (rasio transmisi 3,73:1), diproses oleh mesin penggiling Gleason 600H, dengan waktu penggilingan 15 menit per bagian.

2. Roda Gigi Bevel Hypoid (Truk Tugas Berat)

  • Rute Proses:
    Bahan baku tempa → penggilingan gigi kasar → karburisasi dan pendinginan → penggilingan gigi halus (penggilingan kasar + halus dalam dua langkah) → pelapisan (TiCN) → inspeksi awal pemasangan mesh
  • Contoh:
    Gigi reduktor utama truk berat (rasio transmisi 6,83:1, eksentrisitas 30mm), diproses oleh mesin gerinda Gleason GH1000, dengan waktu penggerindaan satu gigi selama 45 menit per bagian, memerlukan kalibrasi eksentrisitas tambahan (kesalahan ≤0,01mm).

Ringkasan Perbedaan: Mengapa Prosesnya Berbeda?

  • Esensi GeometrisRoda gigi bevel spiral dihasilkan dari permukaan kerucut, sedangkan roda gigi hipoid dihasilkan dari permukaan hiperbolik, yang membutuhkan kontrol gerak spasial yang lebih kompleks untuk jenis roda gigi hipoid.
  • Persyaratan Beban: Roda gigi hipoid mampu menahan torsi yang lebih besar karena desainnya yang bergeser, sehingga membutuhkan proses penguatan (karburisasi mendalam, penembakan butiran pasir) untuk meningkatkan kekuatan.
  • Tuntutan PresisiKetelitian persambungan roda gigi hipoid secara langsung memengaruhi efisiensi transmisi (misalnya, konsumsi bahan bakar kendaraan), sehingga memerlukan akurasi pemesinan dan standar inspeksi yang lebih tinggi.

Pabrik Roda Gigi Bevel