Проектирование горизонтального цилиндрического редуктора (стр. 11 из 13)
Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
; 
.Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
.2. Расчет тихоходного вала на усталостную прочность
На валу одно опасное сечение 3-й ступени с суммарным изгибающим моментом
.Концентрацию напряжений 3-й ступени определяет шпоночный паз.
Определяем напряжения в сечении.
а) Нормальные напряжения:
, где 
- суммарный изгибающий момент во 2-м сечении, 
- осевой момент сопротивления сечения вала ( 
-диаметр ступени, 
, 
- параметры шпонки), 
,следовательно,
.б) Касательные напряжения:
, где 
- полярный момент инерции сопротивления сечения вала, 
- крутящий момент, 
.Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений, учитывая, что вал без поверхностного упрочнения:
, 
,где
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений, 
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, 
( 
, вид механической обработки – обточка) – коэффициент влияния шероховатости. 
(для шпоночных пазов, выполненных концевой фрезой). 
, 
.Определяем пределы выносливости:
, 
,где
и 
. 
, 
.Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
; 
.Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
.8.3 Расчет валов на прочность при перегрузках
Цель расчета: предупреждение пластических деформаций и разрушений с учетом кратковременных перегрузок (например, пусковых).
Эквивалентное напряжение:
, где 
, 
; 
, 
- предел текучести; 
- изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении при перегрузке; 
- коэффициент перегрузки; 
- максимальный вращающий момент, 
- номинальный вращающий момент; 
[Дунаев таб. 24.9., с. 417]1. Расчет быстроходного вала на прочность при перегрузках.
, 
, 
, 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
условия прочности выполнены.2. Расчет тихоходного вала на прочность при перегрузках.
; 
, 
; 
; 
; 
; 
условия прочности выполнены.9. Проверочный расчет подшипников
9.1 Схемы нагружения подшипников
Схема нагружения подшипников быстроходного вала
Схема нагружения подшипников тихоходного вала
9.2 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности
Расчет осуществляется по методике, описанной в учебном пособии А.Е. Шейнблита «Курсовое проектирование деталей машин», задача 9, стр. 140–149. Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности
с базовой 
или базовой долговечности 
с требуемой 
по условиям: 
, 
Проверим пригодность шариковых радиальных однорядных подшипников 306 быстроходного вала. Исходные данные:
– частота вращения кольца подшипника, 
– осевая сила в зацеплении, 
, 
– реакции в подшипниках.Характеристика подшипников:
– базовая динамическая грузоподъемность, 
– статическая грузоподъемность, 
– коэффициент радиальной нагрузки, 
– коэффициент вращения (при вращающемся внутреннем кольце подшипника), 
– коэффициент безопасности (при нагрузке с умеренными толчками и вибрациями с кратковременными перегрузками до 150% от расчетной нагрузки),