Изгибающие моменты в вертикальной плоскости
= 0
= 
= 
= -64,97 Нм
= - 
= 
= -208,25 Нм
= 0
Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости
= 0
= 
= 
33,56 Нм
= 
+ 
+ 
= 71,62 Нм
= - 
= - 
= 75,8 Нм
= 0
Определение результирующих моментов:
= 
= 
= 73,12 Hм
= 
= 
= 96,7 Hм
= 
= 
= 221,62 Hм
Максимальный момент
= 221,62 Нм
Построение эпюры
Уточнённый (проверочный) расчёт валов на прочность
Для валов расчет на сопротивление усталости является основным. Прежде всего устанавливаем характер цикла напряжений. Так как установить действительный цикл нагрузки машины в условиях эксплуатации трудно, расчет выполняем по номинальной нагрузке, а циклы напряжений принимаем: симметричный - для напряжений изгиба и отнулевой для напряжений кручения.
Цель расчета - определение запаса сопротивления усталости в опасном сечении. При совместном действии кручения и изгиба запас сопротивления усталости определяем по формуле согласно 
S = 
= 1.5 (10.1)
где запасы сопротивления по изгибу и кручению согласно 
= 
(10.2)
= 
(10.3)
Определение коэффициентов концентрации напряжения согласно
(10.4)
(10.5)
где 
- масштабный коэффициент,
- фактор чистоты поверхности,
и 
- коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,
и 
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений,
По 
- амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, 
- постоянные составляющие.
= 0.
= 
(10.6)
= 
= 
(10.7)
где 
- осевой момент сопротивления при изгибе,
- осевой момент сопротивления при кручении.
= 
(10.8)
= 
(10.9)
Коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости:
= 
= 
= 0,142
= 
= 
= 0,071
Выбор материала вала
Материал вала Сталь 45, нормализация
Временное сопротивление 
= 610 МПа,
Предел выносливости при изгибе 
= 275 МПа.
Предел выносливости при кручении 
= 165 МПа.
Расчет вала на выносливость.
Проведём расчёт для опасного сечения
Опасный участок - посадка подшипника с натягом
= 
= 
= 8946,17 
= 
= 
= 17892,34 
= = 
= 24,77 МПа
= 
= 
= 
= 3,91 МПа
Назначаем коэффициенты согласно 
2 
- эффективный коэффициент концентрации напряжений в отношении к масштабному фактору при изгибе. По таблице 10.9 2 
при d = 45 мм, 
= 610 МПа принимаем 
= 3,46, 
= 2,49
Коэффициент чистоты поверхности согласно табл 10.8 
2 
= 0,86 
= 0,92
и 
- коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,
= 
= 3,32
= 
= 2,41
= = 
= 3,34
= 
= 
= 16,98
S = 
= 
= 3,28
Опасный участок - галтель
= = = 8946,17
= = 
= 17892,34
= 
= = 24,77 МПа
= = = 
= 3,91 МПа
Назначаем коэффициенты согласно 
2
по табл 10.3 2 
- масштабный коэффициент для изгиба, 
= 0,75, для кручения, 
= 0,83
и 
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений, для радиуса галтели r = 1, мм и высоты уступа t = 
по табл 10.6 
2 
= 2,23 
= 2,12
Коэффициент чистоты поверхности согласно табл 10.8 
2 
= 0,86 
= 0,92
и 
- коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,
= 
= 2,85
= 
= 2,48
= 
= 
= 3,9
= = 
= 16,55
S = = 
= 3,79
Опасным участком является посадка подшипника с натягом.
Выбор сорта масла.
Смазывание зубчатого зацепления производим окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса (картерная смазка).При вращении колёс внутри корпуса образуется взвесь частиц масла, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.
Объём масляной ванны для одноступенчатых цилиндрических редукторов рекомендуется принимать таким, чтобы на 1 кВт передаваемой мощности приходилось 0,35-0,7 л масла.
V = 
= 
= (1,93..3,85). Объём масла V = 3 л
Рекомендуемое значение вязкости масла для зубчатых колёс закрытых передач при контактном напряжении 
= 350,72 МПа и окружной скорости v = 3,478 
= 24,66 
Руководствуясь вязкостью масла, назначаем по ГОСТ 20799-88 Масло индустриальное И-Л-А-22 
Принцип назначения сорта масла: чем выше контактные давления в передаче и чем меньше скорость, тем более вязкой должно быть масло.
Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач. При картерной системе смазки подшипники также смазываются брызгами масла. Глубина погружения колёс в масло.
= 
= 
= 5...50,9 мм.
Принимаем 
= 5...50 мм.