Bearing memegang peranan cukup penting pada mekanika dan permesinan, karena fungsi dari bantalan yang untuk menumpu sebuah poros, agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan.
Bearing dalam bahasa Indonesia diartikan sebagai bantalan, sering juga disebut dengan istilah laher. Bearing adalah sebuah komponen mekanika yang berfungsi untuk membatasi gerak relatif antara dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang diinginkan. Bearing menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya, atau juga menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Bearing dipasang pada as roda dan ditempat-tempat yang berputar lainnya.
Semua komponen sepeda yang berputar mempunyai bearing, seperti: hub roda depan dan belakang, bottom bracket, head set, derailleur pulley, pedal, beberapa sepeda juga mempunyai bearing di frame dan seat tube. Pada sepeda yang simple (single atau fixed gear) pun bisa terdapat paling tidak 6-7 bearing, beberapa sepeda juga bisa memiliki sampai belasan bearing. Menjaga bearing untuk bekerja dengan baik dan optimum adalah salah satu kunci untuk mendapatkan sepeda yang nyaman, aman, dan cepat.
Kerusakan bearing bisa mengakibatkan komponen yang berputar akan macet dan tidak lancar perputarannya, atau berputar tetapi tidak lurus. Kerusakan atau kegagalan bearing bisa menjalar ke kerusakan komponen-komponen lainnya. Akan terjadi gesekan dan saling gerus antara komponen, saling gerus, atau bisa membuat komponen sepeda tersebut menjadi bengkok dan patah jika dibiarkan terus menerus. Perawatan yang rutin, terutama membersihkan dan menambahkan pelumas adalah harus dan konsisten untuk menjaga kondisi bearing.
Komponen pada Bearing
Bearing didesain agar simpel dan tahan lama, karena biasanya bearing ada di posisi yang tidak terlihat, sehingga tidak bisa selalu diakses untuk perawatan. Secara umum, bearing terdiri dari:
- Dua buah ring atau cincin dengan jalur (raceway).
Ada ring luar (outer ring) dan ring dalam (inner ring), yang berfungsi untuk menahan bola tetap berputar di tempat yang sama. Terbuat dari material keras, seperti baja atau chrome, yang kekuatannya mempengaruhi beban yang diterima dan masa pakainya.
Keramik dan plastik juga kadang dipakai, walaupun lebih ringan, tetapi plastik bukan untuk bearing yang akan bekerja di temperatur dan tekanan tinggi. - Komponen yang berputar atau bergulir.
Bisa berbentuk bola, roller atau silinder, cone atau needle yang keras. Bahan khusus seperti keramik dan plastik juga ada. - Cage atau sarang atau rumah.
Fungsinya untuk menjaga bola/silinder pada tempatnya dan tidak saling bertabrakan atau bergesekan satu dengan yang lain. - Seal atau penutup.
Ada yang pakai ada yang tidak, fungsinya untuk menutup agar pengotor tidak masuk ke dalam bearing, dan menjaga pelumas tetap bersih.
Jenis Bearing
Walaupun mempunyai tujuan yang sama, bentuk, jenis dan ukuran bearing pada sepeda berbeda-beda. Ada banyak sekali bentuk dan mekanisme bearing, kita akan lihat secara umum saja. Berdasarkan cara kerjanya, bearing bisa dibagi menjadi:
1. Cup and cone dan Loose bearing
Salah satu bearing yang paling simpel, sederhana dan murah, bearing favorit dari Shimano. Bearing ini mempunyai cup (mangkok), dan cone (corong/penutup), mempunyai satu sisi yang miring untuk menahan bola-bola di dalamnya. Sistem yang sederhana ini memudahkan bearing cup and cone mudah untuk diservice dan dirawat, harga produksinya murah, dan tahan lama jika diservice teratur. Karena memiliki sisi yang miring dan melengkung, beban tidak akan terbeban hanya pada satu posisi, tetapi akan meyebar lebih merata, membuat distribusi tekanan lebih meyebar baik untuk tekanan radial (atas-bawah) ataupun axial (samping). Perputaran bearing dan bola juga lebih lancar, dengan pelumas yang cukup.
Kekurangannya adalah bearing ini lebih mudah dimasuki kotoran jika tidak tertutup atau diseal dengan baik, adanya kotoran di antara bola akan membuat bearing lebih kaku bergerak. Perawatan yang rutin harus dilakukan pada type bearing ini. Bearing cup and cone juga harus ditutup dengan baik, rapat, dan sejajar (terutama yang sering dibuka tutup), agar bola-bola bisa berputar dengan lancar.
Loose ball bearing atau yang umumnya disebut gotri adalah bearing dengan bola-bola bearing yang tidak memiliki dudukan atau tidak ada pembatas diantara bol-bola bearing tersebut, sehingga antara bola bearing bisa saling bergesekan. Jenis cup and cone bearing bisa saja terdiri dari loose ball atau caged bearing.
2. Caged bearing
Caged bearing atau gotri sarangan mempunyai dudukan atau rumah untuk meletakkan bola atau roller di dalam bearing. Tujuannya agar bola atau roller tidak saling bergesekan dan selalu diam di posisinya. Tidak hanya itu, dudukan (retainer) ini juga berfungsi untuk menjaga bentuk bola. Tetapi penambahan dudukan ini membuat jumlah bola yang bisa diisi ke dalam bearing berkurang, sehingga beban yang bisa ditahan juga lebih kecil daripada bearing tanpa dudukan.
Tetapi dengan adanya caged pada bearing bisa memberikan pengaturan posisi bola yang lebih baik. Bola bearing bisa diatur dalam dua lapisan atau lebih, dengan posisi yang berbeda-beda, dengan tujuan dan fungsi yang berbeda-beda pula.
3. Cartridge bearing
Komponen modern cenderung memakai bearing jenis cartridge atau sering diebut sebagai laher atau “bearing” saja. Bearing cartridge adalah tipe bearing yang tertutup dengan sangat rapat dan memiliki seal karet tambahan, untuk menghindari pengotor masuk kedalam bearing, dan menjaga bola-bola bearing selalu tetap di posisi idealnya. Pada pemakaian dan kondisi normal, air , debu, pasir, dan kotoran lainnya tidak bisa masuk ke dalam bearing ini, sehingga aman dari karatan, dan keluarnya pelumas.
Tetapi seal yang sangat rapat ini, membuat bearing ini tidak bisa lebih dan sangat susah untuk diservice, jika ada komponen yang rusak atau bearing macet, bearing tidak bisa diperbaiki dan lebih baik diganti dengan yang baru. Kecuali kita memiliki peralatan sepeda khusus untuk membuka bearing yang sangat rapat ini, biayanya lebih mahal ketika harus diservice.
4. Roller/needle bearing
Type bearing ini tidak memakai bola, tetapi memakai silinder yang berputar. Bentuk silindernya juga bisa bermacam-macam, ada yang tipis-tipis panjang seperti jarum (needle), atau yang mengerucut (cone/tapered), posisi miring, posisi tegak dan lainnya. Kelebihannya adalah bisa menahan beban yang lebih besar dari bearing dengan bola, karena permukaan yang menahan beban lebih besar, dimana tekanan akan tersebar pada seluruh permukaan panjang silinder. Tetapi akibat lainnya, rolling resitance atau tingkat kelonceran bearing ini tidak selancar bearing bola, lebih banyak permukaan yang bergesek, perputaran bearing lebih pelan.
Bearing jenis ini ada yang dipakai pada headset atau pedal sepeda, untuk memberikan putaran stang atau pedal yang tidak terlalu bebas atau ringan, sehingga kontrol bisa lebih stabil. Pada sepeda, bearing roller lebih sedikit dipakai karena daya tahannya tidak sebagus bearing dengan bola.
Bola bearing sepeda
Biasanya ukuran bola bearing atau pelor atau mimis yang dipakai pada sepeda adalah ukuran: 5/32″, 1/8″, 3/16″ , 1/4″ , atau 3/32″, beberapa merk seperti Campagnolo kadang memakai ukuran bola bearing yang lain seperti 3/16″ atau 5/32″. Jika tidak ada kode, bisa diukur sendiri diameter bola bearingnya dengan menggunakan jangka sorong atau caliper.
Untuk mengganti bearing sepeda, baik yang di hub atau headset, bottom cracket, cukup lihat kode pada bearing lama, dan cari bearing baru dengan kode yang sama atau seukuran juga. Tidak semua bearing mempunyai standard penulisan atau pengkodean yang sama, beberapa merk bearing bisa membuat kode mereka sendiri. Pemakaian pengukuran dengan sistem metrik dan inci membuat penamaan yang berbeda pula, dan juga ada standarisasi untuk penamaan kode bearing berdasarkan sistem masing-masing.
Tidak hanya ukurannya, jenisnya bolanya pun bisa diganti. Bola bearing berbahan keramik sudah semakin banyak dipakai sekarang ini. Perbedaan bahan dan kualitas bola bearing akan menentukan kekuatan, daya tahan, kemampuannya menahan panas atau dingin, dan lainnya.
Cara baca & arti ukuran kode bearing
Untuk metode cara membaca kode ukuran bearing ini, saya rangkumkan dari : Practical Boiler Operation Engineering. Dari kode pada bearing, kita bisa mengetahui spesifikasi, ukuran, dan jenis bearing tersebut. Sehingga kita bisa mengetahui karakter dan kegunaan yang tepat untuk bearing tersebut. Sangat berguna juga ketika kita akan mengganti bearing. Untuk amannya, sebaiknya bearing sepeda diganti dengan kode ukuran yang sama. Kode-kode pada bearing memiliki arti yang akan dijelaskan di bawah.
Contoh bearing ini:
Kode bearing adalah 6203-ZZC3, akan dibagi menjadi 5 bagian, yaitu: 6–2–03–Z–C3.
- 1 digit angka pertama menyatakan: jenis bearing (bearing type code).
Pada contoh bearing adalah 6 - 1 digit angka kedua menyatakan seri bearing (series code).
Pada contoh bearing adalah 2 - 2 digit angka ketiga dan keempat menyatakan diameter bearing.
Pada contoh bearing adalah 03 - kode huruf terakhir menyatakan jenis bahan penutup bearing.
Pada contoh bearing adalah Z - huruf C dan angka paling belakang menyatakan radial clearance.
Pada contoh bearing adalah C3
Kode Jenis Bearing
Digit atau angka pertama, bisa berupa angka atau huruf, menyatakan jenis bearing. Jenis bearing ini menyatakan bagaimana bola atau silinder diposisikan, bentuk jalur (raceway) untuk bola/silinder, dan mekanisme kerja dalam bearing tersebut.
| Kode | Arti kode |
| 1 | Self aligning ball bearing |
| 2 | Spherical roller bearing |
| 3 | Double-row angular coutact ball bearing |
| 4 | Double-row ball bearing |
| 5 | Thrust ball bearing |
| 6 | Single row deep groove ball bearing |
| 7 | Single row angular contact bearing |
| 8 | Felt seal |
| 32 | Tapered roller bearing |
| N | Cylindrical roller bearing |
| NU | Cylindrical roller bearing, separable inner ring. no thrust load capacity |
| R | Inch (non-metric) bearing |
| NN | Double row roller bearing |
| NA | Needle roller bearing |
| BK | Needle roller bearing with closed end |
| HK | Needle roller bearing with opened end |
| C | CARB toroidal roller bearing |
| K | Needle roller and cage thrust assembly |
| QJ | Four-point contact ball bearing |
Kode Seri
Digit angka kedua pada kode bearing menyatakan hubungan antara ukuran bore, diameter luar, dan ketebalan bearing.
| Kode | Arti kode |
| 8 | Extra thin section |
| 9 | Very thin section |
| 0 | Extra Light |
| 1 | Extra light thrust |
| 2 | Light |
| 3 | Medium |
| 4 | Heavy |
Bearing jenis 2 (Spherical roller bearing) dan 32 (Tapered roller bearing) bisa memiliki 5 digit untuk kode seri bearingnya.
Bore / Diameter Lubang Bearing
Digit ketiga dan keempat menyatakan ukuran bore bearing. Bore adalah diameter lubang bagian dalam yang ada di tengah bearing.
| Kode | Arti Kode |
| 00 | 10 mm |
| 01 | 12 mm |
| 02 | 15 mm |
| 03 | 17 mm |
| 04 | 20 mm |
| 05 | 25 mm |
| 06 | 30 mm |
| 07 | 35 mm |
| dan seterusnya | penambahan 5mm |
Suffix / Akhiran
Ada tambahan huruf/angka/huruf & angka di belakang kode bearing, sebagai tambahan informasi. Huruf /angka di belakang angka kode bearing artinya:
| Kode | Arti Kode |
| Z | One side shield |
| ZZ | Double side shield |
| RS / RSI | One seal (R indicates rubber) |
| 2RS / 2RSI | Two seals |
| FY | Machined brass retainer |
| FG | Polyamide (nylon) retainer |
| K | I:12 1apercd bore |
| K30 | I:30 tapered bore |
| W33 | Outer ring with lubrication groove and three lubricating holes |
| V | One side non contact seal |
| VV | Both side non contact seal |
| DDU | Both side contact seal |
| NR | Snap ring and groove |
| M | Brass cage |
Internal Radial Clearance
Kode C pada bearing (Internal Radial Clearance) artinya adalah besarnya gap antar bola dan cage (dudukan bearing). Gap atau celah ini bertujuan untuk jika terjadi pemuaian pada bearing akibat panas, bearing masih bisa berputar. Untuk alat dan pekerjaan yang bertemperatur dan bertekanan tinggi memakai bearing C3-C5 lebih disarankan agar bearing tidak macet karena memuai. Jika penulisan lain sesuai standard, maka bearing tanpa kode C berarti bearing tersebut memiliki Internal Radial Clearance standard.
| Kode | Arti kode |
| C1 | Kurang dari C2 |
| C2 | Kurang atau lebih kecil dari standard |
| Tidak ada kode | Standard |
| C3 | Lebih besar dari normal |
| C4 | Lebih besar dari C3 |
| C5 | Lebih besar dari C4 |
Jadi untuk contoh di atas: 62003-ZZC3, bisa diartikan: (6) Single row deep groove ball bearing, (2) Light, (03) Bore 17 mm, (z) One side shield, (C3) Internal Radial Clearance lebih besar dari normal.
Semoga membantu.
Saya bukan ahli permesinan, jadi kalau ada yang salah atau tambahan, silahkan komentar di bawah untuk koreksi atau masukan.. 🙂