Gear module vs diametral pitch adalah kesalahan termurah dalam sourcing industri. Dua angka menggambarkan ukuran gigi yang sama, pembeli mengonversi salah satunya dengan kalkulator ponsel, dan gear yang datang masuk mulus ke poros, berputar bebas, tapi tetap panas dan berisik saat bertemu pasangannya. Faktor 25.4 adalah konversi, bukan jaminan pasang.
Kalau Anda mengekspor gear, gearmotor, set rack-and-pinion, winch, slew drive, atau rakitan apa pun yang di dalamnya ada gigi berpasangan, inilah baris spesifikasi yang diam-diam membunuh repeat order. Di bawah ini: apa yang sebenarnya diukur kedua sistem itu, tabel konversi yang boleh Anda baca tapi tidak boleh Anda tempel ke purchase order, dan empat skenario sourcing yang masing-masing punya langkah benar yang berbeda.
Gear module vs diametral pitch: satu gigi, dua sistem pengukuran
Module (m) adalah ukuran gigi yang dinyatakan dalam milimeter — diameter referensi sebuah gear dibagi jumlah giginya. Diametral pitch (DP) adalah ukuran gigi yang sama, dinyatakan sebagai jumlah gigi per inci diameter referensi. Yang satu adalah panjang, yang lain adalah kerapatan, dan di situlah seluruh masalahnya.
| Besaran | Metrik (module) | Inci (diametral pitch) |
|---|---|---|
| Definisi | m = d / z (mm) | DP = z / d (gigi per inci) |
| Diameter referensi | d = m x z | d = z / DP |
| Diameter tip, spur gear eksternal standar | da = m x (z + 2) | da = (z + 2) / DP |
| Circular pitch | p = pi x m | p = pi / DP |
| Arah | angka lebih besar = gigi lebih besar | angka lebih besar = gigi lebih kecil |
| Konversi | m = 25.4 / DP | DP = 25.4 / m |
Baris terakhir itulah tempat sebagian besar order salah bermula. Module dan DP berjalan berlawanan arah. Pembeli yang diberi tahu "kami butuh gigi yang lebih kasar dari module 2" lalu membuka katalog DP akan spontan mencari angka yang lebih besar, padahal DP yang lebih besar berarti gigi yang lebih halus.
Standarnya sendiri sudah berpisah sejak lama. ISO 54 berjudul Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering — Modules; edisi keduanya, bertanggal 1996-12-15, membatalkan dan menggantikan edisi pertama tahun 1977 yang berjudul Modules and diametral pitches. Bacalah itu sebagai keputusan kelembagaan: standar metrik berhenti membawa tangga inci di dalam dirinya. Gearing seri inci sekarang hidup di dokumen AGMA, dan kedua ekosistem itu harus dijembatani secara sengaja oleh siapa pun yang menulis spec sheet — yaitu Anda, pemasoknya.
Tabel konversi yang boleh dibaca, dan tidak boleh ditempel ke purchase order
ISO 54 memilah module menjadi Series 1 yang diutamakan dan Series 2 sebagai pilihan kedua. Berikut hasil konversi persis dari tangga metrik yang diutamakan:
| Module yang diutamakan (mm) | Ekuivalen DP persis | DP standar terdekat | Error kalau Anda substitusi |
|---|---|---|---|
| 1 | 25.400 | 24 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 1.25 | 20.320 | 20 | gigi 1.6% lebih kasar |
| 1.5 | 16.933 | 16 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 2 | 12.700 | 12 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 2.5 | 10.160 | 10 | gigi 1.6% lebih kasar |
| 3 | 8.467 | 8 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 4 | 6.350 | 6 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 5 | 5.080 | 5 | gigi 1.6% lebih kasar |
| 6 | 4.233 | 4 | gigi 5.8% lebih kasar |
| 8 | 3.175 | 3 | gigi 5.8% lebih kasar |
Dan tangga inci, dikonversi ke arah sebaliknya:
| DP standar | Ekuivalen module persis (mm) | Module diutamakan terdekat | Error kalau Anda substitusi |
|---|---|---|---|
| 48 | 0.529 | 0.5 | gigi 5.8% lebih halus |
| 32 | 0.794 | 0.8 | gigi 0.8% lebih kasar |
| 24 | 1.058 | 1 | gigi 5.5% lebih halus |
| 20 | 1.270 | 1.25 | gigi 1.6% lebih halus |
| 16 | 1.588 | 1.5 | gigi 5.5% lebih halus |
| 12 | 2.117 | 2 | gigi 5.5% lebih halus |
| 10 | 2.540 | 2.5 | gigi 1.6% lebih halus |
| 8 | 3.175 | 3 | gigi 5.5% lebih halus |
| 6 | 4.233 | 4 | gigi 5.5% lebih halus |
| 4 | 6.350 | 6 | gigi 5.5% lebih halus |
Sekarang lihat kedua tabel itu bersamaan. Tidak ada satu pun module metrik yang diutamakan yang jatuh tepat di diametral pitch standar, dan tidak ada satu pun diametral pitch standar yang jatuh tepat di module yang diutamakan — kedua tangga itu tidak pernah berbagi anak tangga. Setiap konversi menghasilkan angka yang ada di satu katalog dan tidak ada di katalog satunya. Itu sebabnya "module 3 sama dengan 8.47 DP" adalah pernyataan yang benar sekaligus purchase order yang tidak berguna.
Dua gear yang ukuran giginya berbeda 1.6% saja tidak sekadar berjalan agak kasar. Keduanya bersentuhan di bagian flank yang bergeser, kehilangan sebagian besar contact ratio, memusatkan beban di ujung gigi, dan aus dengan pola yang mirip kegagalan heat treatment. Klaim garansi yang balik ke Anda tidak akan berbunyi "pitch mismatch".
Kenapa pitch yang cocok belum berarti gear yang cocok
Pitch baru satu dari lima hal yang harus sama. Konversi Anda bisa sempurna dan Anda tetap mengirim gear yang tidak akan jalan.
| Parameter | Apa yang kacau kalau berbeda | Di mana ia bersembunyi |
|---|---|---|
| Pressure angle | Flank bertemu pada kemiringan yang salah; contact ratio ambruk | 20 degrees adalah basic rack standar, tapi gearing inci masih membawa stok warisan 14.5-degree dan stok heavy-duty 25-degree |
| Profile shift (addendum modification, x) | Pitch benar, centre distance salah, ketebalan gigi salah | Hampir tidak pernah dicetak di halaman katalog |
| Normal vs transverse module pada helical gear | Dua angka berbeda untuk gear yang sama; mt = mn / cos(beta) | Penawaran yang menulis "module 3 helical" tanpa menyebut module yang mana |
| Arah dan sudut helix | Gear menolak mesh, atau mesh tapi menghasilkan thrust aksial yang bearing-nya tidak pernah dihitung siapa pun | Foto, tempat arah helix gampang terbalik tanpa sengaja |
| Accuracy grade | Pembeli mengira naik kelas, padahal justru turun kelas | Lihat di bawah — penomorannya terbalik |
Yang terakhir itu layak dapat peringatan sendiri. Penomoran accuracy grade berjalan berlawanan arah antara sistem inci warisan dan sistem ISO. AGMA 2000-A88 yang lama mendefinisikan quality class Q3 sampai Q15, di mana makin tinggi makin akurat. ISO 1328-1 mendefinisikan accuracy grade di mana makin rendah makin akurat, dan ANSI/AGMA ISO 1328-1-B14 mengadopsi arah ISO. Jadi purchase order yang berbunyi "upgrade dari Q10 ke grade 8" bisa berarti naik kelas, turun kelas, atau omong kosong, tergantung dokumen mana yang dibaca masing-masing pihak. Selalu tulis nomor standarnya di sebelah nomor grade.
Ini jebakan sekelas dengan yang ada di bagan konversi pitch mana pun yang diterbitkan: aritmetikanya benar dan kesimpulan yang ditarik orang darinya salah. Kalau Anda pernah kena masalah ulir metrik vs imperial, polanya akan terasa familier — dua sistem, satu pemasangan paksa, satu kebocoran.
Skenario A: Anda punya sampel gear tanpa gambar
Pembeli mengirim foto atau amplop kurir berisi pinion aus dan bertanya "bisa bikin ini?".
Lakukan ini: hitung jumlah giginya (z), ukur diameter tip (da) dengan caliper di tiga posisi dan ambil yang terbesar, lalu jalankan kedua rumus.
- Dugaan metrik: m = da / (z + 2)
- Dugaan inci: DP = (z + 2) / da dalam inci
Salah satu dari dua jawaban itu akan mendarat dekat nilai katalog; itulah yang memberi tahu Anda gear ini datang dari ekosistem mana. Gear 62 gigi yang terukur 128.0 mm di ujung giginya memberi m = 128 / 64 = 2.0 — module yang diutamakan, jadi ia metrik. Gear yang sama kalau terukur 5.334 in memberi DP = 64 / 5.334 = 12.0 — DP standar, jadi ia inci. Anda hampir tidak akan pernah mendapat keduanya sekaligus.
Di mana ini gagal: gear dengan profile shift. Shift positif membuat diameter tip lebih besar dari m(z + 2), sehingga module hasil hitungan Anda keluar tinggi dan tidak standar. Kalau angkanya mendarat canggung di antara dua nilai katalog, curigai shift alih-alih pitch eksotis, dan ukur over pins atau over balls sebelum Anda menawarkan harga.
Skenario B: gambar pembeli menyebut DP dan pabrik Anda menawarkan module
Lakukan ini: jangan konversi lalu jalan terus. Tawarkan gear metrik yang memang bisa Anda potong, sebutkan module-nya, pressure angle-nya, dan accuracy grade-nya lengkap dengan nomor standarnya, lalu nyatakan terus terang, di dalam penawaran, bahwa gear itu tidak akan berpasangan dengan gear inci milik pembeli. Tawarkan sepasang.
Pemasok kehilangan order ini karena terlalu sungkan. Penawaran yang menjawab "ya, kami bisa cocokkan 8 DP" dengan gear module 3 secara teknis adalah kebohongan lewat penghilangan informasi, dan pembeli menemukannya saat perakitan, di pabrik mereka, dengan nama Anda di kartonnya. Penawaran yang berbunyi "kami memotong module 3; ekuivalen inci terdekatnya 8.47 DP, yang bukan pitch standar; untuk mengganti sepasang 8 DP kami harus menyuplai kedua gear" menang di kredibilitas bahkan ketika kalah di harga.
Skenario C: Anda menawarkan pengganti untuk gear di dalam mesin yang sedang jalan
Lakukan ini: perlakukan pasangannya sebagai spesifikasi, bukan bagian yang rusak. Minta jumlah gigi kedua gear, centre distance, dan foto rakitan dengan penggaris di dalam frame. Centre distance adalah angka yang membongkar profile shift: untuk pasangan standar, a = m(z1 + z2) / 2. Kalau centre distance hasil ukur menyimpang dari itu melebihi toleransi backlash, pasangan aslinya memang di-shift, dan pengganti yang "benar" akan macet atau oblak.
Di mana ini gagal: gear yang aus terukur lebih kecil. Gear yang sudah kehilangan 0.3 mm flank tetap punya diameter tip aslinya, dan itulah sebabnya Anda mengukur tip dan menghitung gigi alih-alih mencoba mengukur ketebalan gigi pada sampel.
Skenario D: Anda menyusun satu katalog untuk dua pasar
Lakukan ini: terbitkan module sebagai spesifikasi utama, DP sebagai keterangan dalam kurung, dan jangan pernah membulatkan keterangan itu. "Module 3 (8.467 DP, tidak standar di seri inci)" adalah kalimat yang mencegah satu kategori RFQ.
Lalu taruh geometrinya di gambar, bukan hanya di tabel. Gambar garis sebuah gear dengan diameter tip, bore, keyway, diameter hub, tonjolan hub, dan face width yang diberi label langsung di atas gambarnya menjawab dalam dua detik apa yang dijawab tabel spesifikasi dalam dua email. Itu prinsip yang sama di balik diagram spesifikasi industri untuk fitting atau coran, dan alasan penomoran bearing menerima lebih sedikit permintaan klarifikasi dibanding penomoran gear: nomor bearing mengodekan tiga dimensi, dan pembeli sudah terlatih membacanya.
Matriks keputusan
| Situasi Anda | Langkahnya | Yang jangan dilakukan |
|---|---|---|
| Sampel gear, tanpa gambar | Hitung z, ukur da, uji kedua rumus, cocokkan dengan seri katalog | Menganggap negara asal memberi tahu sistemnya |
| Gambar pembeli dalam DP, pabrik dalam module | Tawarkan metrik, ungkap ketidaksetaraannya, tawarkan pasangannya | Konversi lalu bilang "ekuivalen" |
| Pengganti di dalam rakitan | Spesifikasikan dari pasangannya dan dari centre distance | Menyalin bagian yang rusak |
| Katalog dua pasar | Module utama, DP tanpa pembulatan dalam kurung, geometri di gambar | Membulatkan 8.467 jadi 8.5 |
| Diminta menaikkan grade | Tulis grade plus nomor standarnya | Menganggap angka lebih tinggi berarti lebih baik |
Blok spesifikasi gear yang benar-benar bisa dicek pembeli
Semua di atas mengerucut jadi satu blok yang bisa diterbitkan. Kalau halaman katalog dan penawaran Anda sama-sama memuat field ini, pertanyaan "gear module vs diametral pitch" berhenti berdatangan.
| Field | Contoh isian | Kenapa pembeli membutuhkannya |
|---|---|---|
| Module (normal) | mn = 3 mm | Spesifikasi ukuran gigi yang utama |
| Ekuivalen diametral pitch | 8.467 DP (bukan pitch inci standar) | Menghentikan tebakan konversi |
| Jumlah gigi | z = 24 | Bersama module, mengunci semua diameter |
| Pressure angle | 20 degrees | Kompatibilitas mesh |
| Sudut dan arah helix | 0 (spur) / 15 degrees RH | Thrust dan pemasangan pasangan |
| Profile shift | x = 0 | Centre distance |
| Diameter tip | da = 78.0 mm | Angka yang bisa diverifikasi caliper saat barang tiba |
| Face width | b = 30 mm | Kapasitas beban, pengemasan |
| Bore dan keyway | 25H7, 8 x 3.3 JS9 | Kecocokan pasang |
| Accuracy grade | ISO 1328-1 grade 8 | Selalu dengan nomor standarnya |
| Material dan heat treatment | 20CrMnTi, karburasi 58-62 HRC | Perkiraan umur pakai |
Tips praktis: field di atas baru menghentikan pertanyaan kalau pembeli bisa melihatnya di atas gambar, bukan cuma di bawahnya. Tool yang mengunci dimensi hasil ukur ke foto — menempelkan garis ke tepi asli gear, membiarkan software yang membawa angkanya, lalu mengekspor pada ukuran diagram spesifikasi tiap marketplace — mengalahkan baik panah gambar tangan di editor foto biasa maupun generator gambar AI, yang dengan senang hati merender angka "78 mm" yang terlihat meyakinkan padahal tidak pernah diukur. Untuk sebuah gear, dimensi karangan bukan masalah kosmetik; itu kontainer yang balik lagi.
Checklist sebelum menawarkan harga
- Jumlah gigi dipastikan dengan menghitung, bukan dengan membaca gambar lama
- Diameter tip diukur di tiga posisi, nilai terbesar yang dipakai
- Kedua rumus dijalankan: m = da / (z + 2) dan DP = (z + 2) / da(in)
- Hasilnya dicocokkan dengan seri module yang diutamakan dan seri DP standar
- Profile shift dipastikan ada atau tidak lewat centre distance atau pengukuran over pins
- Pressure angle dinyatakan eksplisit, tidak diasumsikan 20 degrees
- Normal vs transverse module dinyatakan untuk setiap helical gear
- Arah helix ditulis dengan kata, bukan disimpulkan dari foto
- Accuracy grade ditulis lengkap dengan nomor standarnya
- Ketidaksetaraan diungkapkan secara tertulis saat mengonversi antar sistem
- Gambar katalog memuat diameter tip, face width, bore, keyway, hub
Pertanyaan Umum
Bagaimana cara mengonversi gear module ke diametral pitch?
Bagi 25.4 dengan module-nya: DP = 25.4 / m. Module 2 adalah 12.7 DP, module 3 adalah 8.467 DP. Aritmetikanya persis, tapi hasilnya hanya alat bantu pembanding — nilai hasil konversi hampir tidak pernah menjadi pitch yang distok di sistem satunya, jadi gear hasil konversi dan gear katalog tidak akan berpasangan.
Apa bedanya module dan diametral pitch?
Module mengukur ukuran gigi langsung dalam milimeter dan membesar seiring gigi membesar. Diametral pitch mengukur jumlah gigi per inci pitch diameter dan mengecil seiring gigi membesar. Keduanya menggambarkan sifat fisik yang sama dari arah berlawanan, dan itulah kenapa konversi di antara keduanya terasa mudah tapi berperilaku buruk.
Bagaimana cara mencari module sebuah gear tanpa gambar?
Hitung giginya, ukur diameter tip, lalu hitung m = diameter tip / (jumlah gigi + 2). Bandingkan jawabannya dengan seri module yang diutamakan. Kalau mendarat dekat module katalog, gear-nya metrik; kalau versi inci dari rumus yang sama mendarat dekat DP standar, ia gear inci. Hasil yang jatuh di antara dua nilai katalog biasanya berarti gear itu punya profile shift.
Bisakah gear metrik ber-mesh dengan gear inci?
Hanya secara kebetulan, dan tidak bisa diandalkan. Bahkan ketika pitch hasil konversinya dekat, pressure angle, profil gigi, dan profile shift biasanya berbeda, sehingga pasangan itu bersentuhan di bagian flank yang salah. Ganti kedua gear, bukan satu.
Apakah angka accuracy grade yang lebih tinggi berarti lebih baik?
Tergantung standarnya. Di AGMA 2000-A88 yang lama, angka Q yang lebih tinggi berarti toleransi lebih ketat. Di ISO 1328-1 dan ANSI/AGMA ISO 1328-1-B14, angka grade yang lebih rendah berarti toleransi lebih ketat. Selalu tulis grade-nya bersebelahan dengan standar asalnya.
Sumber dan Referensi
- ISO 54:1996 — Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering: Modules (edisi kedua, 1996-12-15)
- American Gear Manufacturers Association (AGMA) — badan standar gear
- Motion Control Tips — Status terkini standar kualitas gear AGMA dan ISO
- Engineers Edge — Bagan konversi gear diametral pitch, circular pitch, dan module
- Linear Motion Tips — Perbedaan module dan diametral pitch untuk penggerak rack and pinion