S₂ = 2,35 d = 2,35 × 13 = 30,55 мм = 31 мм. 
Товщина фланця кришки

    S₁ = 1,5 d₁ = 1,5 × 11 = 16,5 мм. 
Відстань від нерухомої деталі до деталей, що обертаються

    l₄=10 мм. 
Відстань від внутрішньої стінки редуктора до торця деталі, що обертається

    е₁=13 мм. 
Відстань від торця підшипника кочення до внутрішньої стінки корпуса редуктора

    е = 13 мм. 
Ширина підшипника для вхідного і проміжного валів

    В₁= 26 мм.

    В₂= 31 мм. 
Ширина підшипника для вихідного вала

    В₃ = 34 мм. 
Відстань між підшипниками консольного вала

    l’= 126 мм. 
Товщина кришки підшипника

    d₂= 8 мм. 
Товщина фланця стакана

    d₃=8 мм. 
Товщина стінки стакана

    d₄=8 мм. 
Товщина упорного буртика стакана

    d₅=8 мм. 
Висота упорного буртика стакана

    d₆=8 мм. 
Діаметр фундаментальних болтів

    d₁=0,03·а_wт+12 = 0,03 ×382,5+12 = 23,4 = 24 мм. 
Діаметр болтів, що стягують корпус і кришку біля бобишок

    d₂ = 0,7×d₁=0,7×24 = 16 мм. 
Діаметр болтів, що стягують фланці корпуса і кришки

    d₃ = 0,5 × d₁ = 0,5 × 24 = 12 мм. 
Ширина фланця

    k = 40 мм. 
Ширина опорної поверхні нижнього фланця корпуса

    m = k + 1,5d = 40 + 1,5 × 13 = 59,5 мм. 
Товщина ребер корпуса

    с₁ = 0,8d = 0,8 × 13 = 10 мм. 
Мінімальний зазор між колесом і корпусом

    b = 1,2d = 1,2 × 13 = 16 мм. 
Координата стяжного болта біля бобишки

    с₂ = 1,2 · d₂ = 1,2·  16 = 19 мм. 

    Визначення  параметрів ступенів валів 

       Швидкохідний  вал.

    1) Діаметр кінцевої ділянки

    d_кш=42 мм.

    2) Довжина кінцевої ділянки вала

    L_кш=84 мм.

    3) Діаметр ділянки вала під ущільнення

    d_уш=43 мм.

    4) Діаметр цапф

    d_цш=d_уш+2=43+2=45 мм.

    5) Діаметр буртика для упора  підшипника

    d_бш=d_цш+3,2·r=45+3,2·2=51 мм. 

       Проміжний вал.

    1) Діаметр цапф

    d_цп=60 мм.

    2) Діаметр буртика для упора підшипника

    d_бп=d_цп+3,2·r=60+3,2·2=66 мм.

    3) Діаметр підступічної ділянки

    d_сп=1,05·d_бп=1,05·66=69 мм. Приймаємо 70 мм.

    4) Діаметр буртика для упора  маточини колеса

    d_бст=78 мм. 

       Тихохідний  вал.

    1) Діаметр кінцевої ділянки вала

    d_кт=95 мм.

    2) Довжина кінцевої ділянки вала

    L_кт=82 мм.

    3) Діаметр ділянки вала під ущільнення

    d_ут=96 мм.

    4) Діаметр цапф

    d_цт=d_ут+2=96+2=98 мм. Приймаємо d_цт=100 мм.

    5) Діаметр буртика для упора  підшипника

    d_бт=d_цт+3,2·r=100+3,2·3=110 мм.

    6) Діаметр підступічної ділянки

    d_ст=1,05·d_бт=1,05·110 = 115 мм.

    7) Діаметр буртика для упора  маточини колеса

    d_бст=123 мм.

 

5 РОЗРАХУНОК  ВАЛА

 

    Розраховуємо  проміжний вал.

    На  вал діють сили

    1) від зубчастого конічного зачеплення:

     ;

     ;

     ;

    M_ак=355 Н·м;

    2)  від зубчастого циліндричного  зачеплення:

    F_tц=12841 Н

    F_rц=4674 H.

    Параметри розрахункової схеми:

    a=0,127 м

    b=0,146 м

    c=0,084 м. 

    Визначаємо  реакції в опорах у площині XOZ:

    SМ_A=0;  -F_tц·а-F_tк·(a+b)+R_B·(a+b+c)=0

    R_B=(F_tц·a+F_tк·(a+b))/(a+b+c)=(12841·0,127+4412·0,273)/0,357=7942 H

    SМ_B=0;  -R_A·(а+b+c)+F_tц·(b+c)+F_tк·c=0

    R_A=(F_tц·(b+c)+F_tк·c)/(а+b+c)=(12841·0,23+4412·0,084)/0,357=9311 H.

    Перевірка: 9311-12841- 4412+7942=0. 

    Визначаємо  згинальні моменти в  площині  XOZ

    М_згУ(С)= R_A·а=9311·0,127=1182 Н·м

    М_згУ(D)= R_B·с=7942·0,084=667 Н·м 

    Визначаємо  реакції в опорах у площині YOZ:

    SM_A=0;  F_rц·а-F_rк·(а+b)-M_aк-R_B·(а+b+c)=0

    R_B=(F_rц·а-F_rк·(a+b)-M_aк)/(a+b+c)=(4674·0,127-1529·0,273-355)/0,357= 
= -501 H

    SM_B=0;  R_A·(а+b+c)-F_rц·(b+c)+F_rк·c-M_ак=0

    R_A=(F_rц·(b+c)-F_rк·c+M_ак)/(а+b+c)=(4674·0,23-1529·0,084+355)/0,357= 
=3646 H

    Перевірка: -3646+4674-1529+-(-501)=0 

    Визначаємо  згинальні моменти в площині  YOZ

    М_{зг x}(C)= -R_A·а=-3646·0,127= -463 Н·м

    М_зг(D)(праворуч)=-R_B·с=-(-501)·0,084=42 Н·м

    М_зг(D)(ліворуч)=-R_B·с-М_ак=-(-501)·0,084-355=-313 Н·м 

    Визначаємо  сумарний згинальний момент

    

    

    Визначаємо  приведений момент

      

    1 Перевірка вала  на статичну міцність 

    Матеріал  вала — сталь 45.

    s_B=610 МПа (с. 169);

    [s_-1]=55 МПа — допустиме знакозмінне напруження для вала (с. 173);

    Визначаємо  напруження у перерізі Е вала:

    s_пр=М_пр/(0,1·d³)=1223/(0,1·(70·10^-3)³)=35,7 МПа.

    Визначаємо  коефіцієнт запасу міцності:

    n=[s_-1]/ s_пр=55/35,7=1,5.

    Визначаємо  напруження у перерізі F вала:

    s_пр=М_пр/(0,1·d³)=400/(0,1·(60·10^-3)³)=18,5 МПа.

    Визначаємо  коефіцієнт запасу міцності:

    n=[s_-1]/ s_пр=55/18,5=3,0.

    Визначаємо  напруження у перерізі G вала, ослабленого шпонковим пазом:

    s_пр=М_пр/W_о=1147/30200·10^-9=36 МПа,

    де  W_о — осьовий момент опору перетину вала, м³ (табл. 5.9, с. 183).

    Визначаємо  коефіцієнт запасу міцності:

    n=[s_-1]/ s_пр=55/36=1,6. 

    2 Перевірка вала  на витривалість 

    s_-1=270 МПа — границя витривалості при симетричному циклі напружень вигину (с. 169);

    t_-1=150 МПа — границя витривалості при симетричному циклі напружень крутіння;

    y_s=0,1, y_t=0,05 — коефіцієнти чутливості матеріалу до асиметрії циклу напружень відповідно при вигині і крутінні (с. 169).

    Сумарні згинальні моменти в передбачуваних небезпечних перерізах E, F та G відповідно дорівнюють: М_згE=1223 Н·м, М_згF=400 Н·м, М_згG=1147 Н·м. Обертовий момент Т=1040Н·м.

    Допустимий  коефіцієнт запасу міцності [n]=1,5. 

    2.1 Перевіряємо запас міцності по  границі витривалості в перерізі  Е.

    1) Визначаємо ефективні коефіцієнти  концентрації напружень при вигині і круттінні вала, викликані галтельним переходом від діаметра 60 мм до діаметра 70 мм (табл. 5.11, с. 183) К_s=1,5, К_t=1,35.

    Коефіцієнти, що враховують вплив абсолютних розмірів перерізу вала (табл. 5.16, с. 184) e_s=0,8, e_t=0,7.

    Коефіцієнти, що враховують стан поверхні (табл. 5.14, с. 184) К_s^п=1,25, К_t^п=1,25.

    Ефективні коефіцієнти концентрації напружень при відсутності технологічного зміцнення:

    

    

    2) Амплітуда номінальних напружень згинання:

    s_а=s=М_згE/W₀= М_згE/(0,1·d³)=1223/(0,1·(60·10^-3)³)=56,6 МПа.

    Визначаємо  запас міцності n_s для нормальних напружень.

    n_s=s_-1/(К_sD·s_а+y_s·s_m)=270·10⁶/(2,19·56,6·10⁶+0,1·0)=2,18.

    3)Напруження кручення:

    t=Т/W_p=T/(0,2·d³)=1040/(0,2·(60·10^-3)³)=24,1 МПа.