Исходные данные. Схема 1 N = 10 кВт n = 100 об/мин

Угловая скорость вала равна: ω = π·n/30 = 3,14·100/30 = 10,47 рад/с.
Определяем моменты, приложенные к шкивам:
МК1 = N/ω = 10·103/10,47 = 955,4 H·м,
МК2 = N/2ω = МК1/2 = 955,4/2 = 477,7 H·м. По полученным результатам строим эпюру крутящих моментов (рис.3.I,б)).
Определяем окружные усилия на шкивах t1 и t2
t1 = 2·МК1/D1 = 2·955,4/1,3 = 1470 H,
t2 = 2·МК2/D2 = 2·477,7/1,3 = 735 H.
Определяем давления на вал, принимая их равными трем окружным усилиям.
Р1 = 3·t1 = 3·1470 = 4410 Н,
Р2 = 3·t2 = 3·735 = 2205 Н.
Определяем горизонтальные и вертикальные составляющие усилия Р1 и Р2.
Р1гор = Р1·cos𝛼1 = 4410·cos30º = 3820 H,
Р1вер = Р1·sin 𝛼1 = 4410·sin30º = 2205 H,
Р2гор = Р1·cos𝛼2 = 2205· cos30º = 1910 H,
Р2вер = Р1·sin 𝛼2 = 2205· sin30º = 1102 H.
Вертикальные составляющие усилия действуют на вал в одном направлении, а горизонтальные Р1гор и Р2гор - в противоположных направлениях.
Строим схему нагружения вала в вертикальной плоскости (рис.3.I, в), определяем опорные реакции и строим эпюру изгибающих моментов Мвер (рис.3.I, г).
ΣМА = 0, RВв·l - Р2в·a - Р1в·(a + b) - Р2в·(a + b + c) = 0, (1)
ΣМB = 0, - RAв·l + Р2в·(l - a) + Р1в·(a + c) + Р2в·a = 0, (2).
Так как нагрузка - симметричная относительно опор, реакции можно определить по более простым соотношениям, а именно:
RAв = RВв = (Р1в + 2·Р2в)/2 = (2205 + 2·1102)/2 = 2205 H.
Находим величины изгибающих моментов в характерных сечениях.
МА = МB = 0, МЕ = RAв·а = 2205·1,3 = 2866,5 Н·м,
МС = RAв·(а + b) = 2205·(1,3 + 1,3) = 5733,0 Н·м,
МF = RВв·а = 2205·1,3 = 2866,5 Н·м,
Строим схему нагружения вала в горизонтальной плоскости (рис.3.I, д), определяем опорные реакции и строим эпюру изгибающих моментов Мгор (рис.3.I, е).
Так как нагрузка - симметричная относительно опор, реакции можно определить по более простым соотношениям, а именно:
RAГ = RВГ = (- Р1Г + 2·Р2в)/2 = (- 3820 + 2·1910)/2 = 0 .
Находим величины изгибающих моментов в характерных сечениях.
МА = МB = МС = МF = 0.
МлевС = Р2г·b = 1910·1,3 = 2483 Н·м,
МправС =Р2г·с = 1910·1,3 = 2483 Н·м.
Находим суммарные изгибающие моменты в сечениях Е, С и F.
МЕ = МF =2466,52+02 = 2866,5 Н·м,
МC = 57332 +24832 = 6247,6 Н·м.
Опасным является сечение С