Для стального вала постоянного поперечного сечения с двумя зубчатыми колесами

Внешний крутящий момент Т равен: Т = Р/𝜔 = 16·103/40 = 400 Н·м.
На основании условия равновесия можно записать: F1·D1/2 = F2·D2/2 = Т.
Отсюда находим усилия: F1 = 2Т/D1 = 2·400/0,1 = 8000 Н = 8,0 кН,
F2 = 2Т/D2 = 2·400/0,25 = 3200 Н = 3,2 кН.
Соответствующие радиальные силы равны: Fr1 = 0,4·F1 = 0,4·8,0 = 3,2 кН,
Fr2 = 0,4·F2 = 0,4·3,2 = 1,28 кН.
Составляем расчетные схемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях и определяем величины изгибающих моментов в характерных сечениях.
Вертикальная плоскость zOy (рис.8,а)
Составляем расчетную схему в этой плоскости.
Для определения реакций подшипников составляем уравнения равновесия:
МА = 0; F2·90 + Fr1·230 - RBY·140 = 0, (1)
МВ = 0; F2·230 - RAY·140 + Fr1·90 = 0, (2). Из уравнения (1), находим:
RBY = (F2·90 + Fr1·230)/140 = (3,2·90 + 3,2·230)/140 = 7,314 кН . Из уравнения (2),
получаем: RAY = (F2·230 + Fr1·90)/140 = (3,2·230 + 3,2·90)/140 = 7,314 кН.
Проверка: Fiy = 0, должно выполняться.
Fiy = RAY + Fr1 - F2 - RBY = 7,314 + 3,2 - 3,2 - 7,314 = 10,514 - 10,514 = 0, следовательно опорные реакции определены правильно.
Находим изгибающие моменты в характерных сечениях.
МвертО = МвертС = 0, МвертА = - F2·90 = -3,2·90 = 288 Н·м,
МвертВ = Fr1·90 = 3,2·90 = 288 Н·м. По полученным данным строим эпюру изгибаю щих моментов в вертикальной плоскости Мверт (рис.8,б).
Горизонтальная плоскость хOy (рис.8,в)
Составляем расчетную схему в этой плоскости.
Для определения реакций подшипников составляем уравнения равновесия:
МА = 0; - Fr2·90 + RВХ·140 - F1·230 = 0, (3)
МВ = 0; - Fr2·230 + RАХ·140 - F1·90 = 0, (4)