Расчёт прочности одного из валов механизма

 

Расчёт прочности проведём для вала первого колеса, так как он испытывает наибольший крутящий момент. В данном случае вал можно представить в виде консольно закреплённой балки. Тогда воздействие колеса на вал можно представить в виде силы F=m·g·, где m=0,02 кг - масса колеса, g=9,8 м/с² - ускорение свободного падения. Тогда сила F=m·g=0.02·9.8=0.196 Н и нагружение балки можно представить схемой (Рисунок 2).

В случае консольного закрепления вала наибольшее воздействие на него оказывает

 

 

изгибающий момент силы F M_u=F·L. В данном случае условие прочности вала будет выглядеть следующим образом:

 

,                                                       (17)

где: s_и - расчётное напряжение изгиба,

М_и=F·L - расчётный изгибающий момент,

L=19 мм=0.019 м

М_и=0,196·0,019=0,004

d=6 мм - диаметр вала в опасном сечении,

[s_и] - допустимое напряжение изгиба, равное для стали 40-60 МПа.

 

 КПа

s_и<< 40-60МПа

Следовательно, условие прочности выполняется, то есть материал вала, и диаметр вала выбраны правильно.