Poros

Poros adalah elemen mesin yang berputar dan digunakan untuk mentransmisikan daya atau gerak. Dalam bahasa Inggris poros dikenal dengan sebutan shaft. Poros berfungsi sebagai sumbu rotasi bagi elemen-elemen mesin lain seperti roda gigi, pulley, roda gila, engkol, sprocket, dan sejenisnya. Poros juga mengontrol geometri gerakan elemen-elemen mesin tersebut.

Gambar 1. Poros pada Sebuah Sistem.
(Sumber: Budynas dan Nisbett, 2006, Shigley’s Mechanical Engineering Design, 8th ed.)

Material Poros

Defleksi tidak dipengaruhi oleh kekuatan, tetapi oleh kekakuan seperti yang ditunjukkan oleh modulus elastisitas, yang pada dasarnya konstan untuk semua baja. Karena itu, kekakuan tidak dapat dikendalikan oleh jenis material, tetapi hanya dengan geometris. Namun, tetap diperlukan kekuatan untuk menahan beban yang menimbulkan tegangan. Tegangan yang ditimbulkan akan memengaruhi pemilihan bahan dan perlakuannya. Banyak poros yang terbuat dari baja karbon rendah, baja cold-drawn atau baja hot-rolled, seperti baja ANSI 1020-1050. Bahan poros yang cocok untuk dilakukan perlakuan panas antara lain ANSI 1340-50, 3140-50, 4140, 4340, 5140, dan 8650. Pilihan bahan untuk poros yang ingin dikeraskan permukaannya yaitu ANSI 1020, 4320, 4820, dan 8620.

Penguatan yang signifikan dari perlakuan panas dan kandungan paduan tinggi sering tidak menjamin. Perencanaan poros yang baik adalah mulai dengan baja karbon yang murah yaitu baja karbon rendah atau sedang. Jika pertimbangan kekuatan menjadi dominan daripada defleksi, maka material dengan kekuatan yang lebih tinggi harus dicoba. Bahan berkekuatan tinggi memungkinkan ukuran poros dikurangi sehingga defleksi berlebih dapat terjadi. Selain itu biaya bahan dan pemrosesan harus dipertimbangkan terhadap kebutuhan akan diameter poros yang lebih kecil.

Dalam pemilihan material, jumlah yang akan diproduksi adalah faktor yang menonjol. Untuk produksi rendah, pembubutan adalah proses utama yang biasa digunakan. Dari sisi ekonomi mungkin perlu pembubutan bahan sedikit mungkin. Produksi tinggi dapat menggunakan proses pengecoran, cold forming, atau hot forming. Penggunaan bahan yang minimum pada poros dapat menjadi tujuan desain. Besi tuang dapat dipilih jika kuantitas produksinya tinggi. Pada lingkungan korosif, baja tahan karat cocok untuk dipilih.

Jenis-jenis Poros

Berdasarkan pada geometrinya, poros dibagi menjadi poros lurus, poros engkol tidak langsung, dan poros engkol eksentrik. Poros lurus dibagi menjadi poros berdiameter tunggal dan poros multidiameter.

Berdasarkan bentuk penampang poros, poros dibagi menjadi poros pejal dan poros berongga. Poros berongga digunakan untuk mengurangi massa poros. Terkadang rongga pada poros juga digunakan sebagai jalur minyak, gas pendingin, dan cairan.

Berdasarkan bentuk permukaan dan penampang poros, poros dibagi menjadi poros bergigi dan poros beralur pasak.