Стальной вал круглого поперечного сечения вращается со скоростью n и передаёт мощность N посредством зубчатого колеса с окружным усилием Р и шкива, усилия в ведущей и ведомой

Стальной вал круглого поперечного сечения вращается со скоростью n и передаёт мощность N посредством зубчатого колеса с окружным усилием Р и шкива, усилия в ведущей и ведомой ветвях которого соответственно равны 2t и t. Ветви ремня параллельны друг к другу и наклонены к горизонту под углом β, а окружное усилие действует под углом α.

Требуется:

1) изобразить расчетную схему вала и перенести на неё все внешние силы и моменты (включая реакции опор);

2) разложить окружное усилие и усилия ветвей ремня на составляющие в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Построить эпюры изгибающих и крутящего моментов;

3) установить опасное сечение вала и определить его диаметр d, используя 4-ю теорию прочности.

Дано:

n = 700 об/мин;

N = 60 кВт;

D₁ = 0,35 м;

D₂ = 1,2D1;

α = 300;

β = 600;

а = 0,2 м;

[σ] = 60 МПа