Проверочный расчет тихоходного вала на усталостную и статическую прочность
Материал вала сталь 40Х,
- коэффициент пиковой нагрузки Кn = 2,1.
По эпюрам суммарных изгибающих моментов и крутящих моментов с учетом диаметра вала в соответствующих сечениях определяется наиболее опасное сечение. Общий коэффициент запаса усталостной прочности определяется по формуле
(15.1)
где Sσ и Sτ – коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.
(15.2)
(15.3)
где 
пределы выносливости материала при симметричных циклах изгиба и кручения; 
эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении; 
коэффициент, учитывающий влияния шероховатости поверхности; 
масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений; 
амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений; 
средние напряжения циклов; 
коэффициенты, учитывающие влияние среднего напряжения цикла.
Из анализа эпюр внутренних силовых факторов можно сделать заключение, что опасное сечение вала располагается в сечении B, где возникают наи
большие внутренние силовые факторы: изгибающий момент 
и крутящий момент 
Проверим усталостную прочность этого сечения.
Пределы выносливости материала вала при изгибе и кручении определяются по эмпирическим зависимостям с учетом того, что для стали 40Х с термообработкой – улучшение 
и 
:
Коэффициенты концентрации напряжений по нормальным и касательным напряжениям: 
.
Максимальное напряжение при изгибе в опасном сечении вала
(15.4)
Учитывая, что каждое продольное волокно вала при изгибе с вращением работает попеременно на растяжение и сжатие по симметричному циклу, получаем 
.
Максимальные напряжения при кручении вала
(15.5)
Коэффициент 
, коэффициент 
Затем определяют коэффициенты запаса усталостной прочности вала
Общий коэффициент запаса усталостной прочности
Полученный результат больше нормативного коэффициента запаса прочности 
, следовательно, усталостная прочность вала обеспечена.
Статическая проверка прочности вала выполняется с использованием расчетной формулы по энергетической теории прочности
.
Допускаемое напряжение 
следовательно условие статической прочности выполняется.
ВЫБОР СМАЗКИ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И ПОДШИПНИКОВ
Принимаем смазку зацепления – картерную.
Обьем масла рассчитываем по формуле:
V=0,3*PДВ.ТР. , [л]
V=0,3*2,25=0,675 [л]. По техническим соображениям принимаем V=ff
Выбор смазки подшипников:
Окружная скорость V=1,37 м/с, следовательно принимаем, что подшипники смазываются консистентной смазкой.
Для заливки масла в редуктор предусматривается пробка с прокладкой. Замену масла производим периодически, выпуская масло через сливное отверстие которое закрывается пробкой с прокладкой.