Apa itu frekuensi persambungan gigi pada penggerak rantai?

Frekuensi kontak gigi (Tooth Meshing Frequency/TMF) adalah laju di mana mata rantai berinteraksi dengan gigi sproket. Nilainya sama dengan jumlah gigi pada sproket penggerak dikalikan dengan frekuensi putaran poros: TMF = Z1 × RPM / 60. Frekuensi ini merupakan sumber getaran dominan pada penggerak rantai dan meningkat seiring dengan keausan atau kerusakan gigi.

Apa itu frekuensi mata rantai?

Frekuensi mata rantai adalah laju putaran satu putaran penuh rantai. Frekuensi ini sama dengan frekuensi persambungan gigi dibagi dengan jumlah total mata rantai: f_chain = Z1 × RPM / (60 × N_links). Kerusakan pada satu mata rantai akan menghasilkan getaran pada frekuensi ini.

Bagaimana cara mendiagnosis keausan rantai akibat getaran?

Keausan rantai biasanya meningkatkan amplitudo frekuensi persambungan gigi dan harmoniknya. Rantai yang aus atau memanjang juga dapat menghasilkan pita samping di sekitar TMF yang berjarak pada frekuensi mata rantai. Getaran tipe benturan dari rantai yang longgar menghasilkan kebisingan pita lebar dengan harmonik TMF yang meningkat.

Apa penyebab getaran pada sistem penggerak rantai?

Penyebab umum meliputi keausan dan pemanjangan rantai, sproket yang tidak sejajar, tegangan rantai yang tidak tepat, gigi sproket yang aus, mata rantai yang rusak atau kaku, dan aksi korda (efek poligonal). Efek poligonal merupakan karakteristik bawaan dari penggerak rantai dan menghasilkan getaran pada frekuensi persambungan gigi.

Apa yang dimaksud dengan efek poligonal pada penggerak rantai?

Efek poligonal (kordal) terjadi karena rantai melilit sproket sebagai poligon, bukan lingkaran yang mulus. Hal ini menyebabkan variasi kecepatan periodik pada frekuensi persambungan gigi. Efek ini lebih terasa dengan jumlah gigi yang lebih sedikit pada sproket dan dapat dikurangi dengan menggunakan sproket dengan jumlah gigi yang lebih banyak (≥21).

Alat Teknik Gratis

Kalkulator Frekuensi Kerusakan Rantai Rol

Hitung frekuensi persambungan gigi, frekuensi mata rantai, kecepatan penggerak, dan harmonik untuk sistem penggerak rantai rol.

Rantai Rol Pengaitan Gigi Frekuensi Mata Rantai

Hasil

Frekuensi Pengaitan Gigi

—

Frekuensi Mata Rantai (1 putaran rantai)

—

Frekuensi Poros Penggerak

—

Kecepatan yang Didorong

—

Rasio Kecepatan (Z₁/Z₂)

—

Harmonik Pengaitan Gigi

Harmonis	Frekuensi (Hz)	CPM	Catatan

Frekuensi Pengaitan Gigi

Frekuensi persambungan gigi (TMF) adalah laju di mana mata rantai berinteraksi dengan gigi sproket:

Z₁ — jumlah gigi pada sproket penggerak
n₁ — kecepatan poros penggerak (RPM)

Frekuensi Rantai Penghubung

Frekuensi mata rantai mewakili satu putaran lengkap dari lingkaran rantai:

N_{mata rantai} — jumlah total mata rantai

Kecepatan yang Didorong

Indikator Getaran

Frekuensi	Sumber	Indikasi
1× TMF	Keterlibatan gigi	Operasi rantai normal, efek poligonal
2×, 3× TMF	Harmonik	Keausan rantai, gigi sproket yang aus, kelonggaran yang berlebihan
1× frekuensi tautan rantai	Revolusi rantai	Satu mata rantai yang rusak, mata rantai yang kencang.
Pita samping di sekitar TMF	Modulasi	Rantai aus/memanjang, tidak sejajar

Contoh — Penggerak Rantai 17/51

Diberikan: Z₁ = 17, Z₂ = 51, Jumlah mata rantai = 120, n₁ = 1.450 putaran per menit

TMF = 17 × 1450 / 60 = 410,83 Hz

Frekuensi rantai = 17 × 1450 / (60 × 120) = 3,42 Hz

Kecepatan yang digerakkan = 1450 × 17/51 = 483,3 RPM

Rasio kecepatan = 17/51 = 0.333

⚠️ Catatan: Untuk sproket dengan kurang dari 21 gigi, efek poligonal (kordal) menjadi signifikan, menghasilkan harmonik TMF yang lebih tinggi bahkan pada penggerak rantai yang sehat. Gunakan sproket 21+ gigi ketika kelancaran pengoperasian sangat penting.

Tooth meshing frequency (TMF) is the rate at which chain links engage with sprocket teeth. It equals the number of teeth on the driving sprocket multiplied by the shaft rotational frequency: TMF = Z₁ × RPM / 60.

This frequency is a dominant vibration source in chain drives and its amplitude increases with worn or damaged teeth.

Chain link frequency is the rate at which one complete revolution of the chain loop occurs. It equals the tooth meshing frequency divided by the total number of links:

f_chain = Z₁ × RPM / (60 × N_links)

A defect on a single chain link (tight link, damaged roller) will produce vibration at this frequency.

Chain wear typically increases the amplitude of tooth meshing frequency and its harmonics (2×, 3×, 4× TMF). Key indicators:

Rising TMF harmonics — chain elongation, worn sprocket teeth
Sidebands around TMF at chain link frequency — modulation from chain defects
Broadband noise increase — severe wear, loose chain
1× chain frequency peak — single defective or tight link

Common causes include:

Chain wear and elongation (pitch growth)
Misaligned sprockets
Improper chain tension (too tight or too loose)
Worn sprocket teeth (hooked teeth profile)
Damaged or stiff chain links
Polygonal (chordal) effect — inherent to chain drives

The polygonal (chordal) effect occurs because a chain wraps around a sprocket as a polygon rather than a smooth circle. This causes periodic speed variation at the tooth meshing frequency.

The effect is more pronounced with fewer teeth on the sprocket. Using sprockets with 21 or more teeth significantly reduces the chordal action. The speed variation is approximately ±(1 − cos(180°/Z)) × 100%.

Prosedur yang dijelaskan pada halaman ini dikembangkan dan diuji langsung di lapangan oleh tim Vibromera menggunakan Balanset-1A, sebuah balancer dua saluran portabel dan penganalisis getaran untuk penyeimbangan rotor di lokasi.