Силы F_{t 1} и F_{r 1} определены в п. 2.1.1. Так как из условия динамического равновесия F_{t 1=} F_{t 2} (по абсолютной величине) , следовательно :

 и

 Действующая на подшипник сила F определяется через свои проекции :

4.4.3 Ресурс подшипника (надежность Р=0.9 ).

Частота вращения паразитной шестерни :

Эквивалентная нагрузка :

 где V=1.2 - коэффициент , учитывающий , что вращается наружное кольцо.

Подшипник 1205 , С _r=12100Н [8] . Ресурс :

 час.

Расчет валов

Быстроходный вал. Расчет на прочность.

 Расчет является проверочным , так как диаметр вала выбирался из конструктивных соображений . Исходные данные для расчета: L =183.5 мм , l =51.5 мм , F =845Н , R _л =608Н , F_t =794Н(см. 4.1.1) .Диаметр в опасном сечении D = d_f =29 мм (z =17,m =2 мм) . Изгибающий момент в нем : . Крутящий момент : . Тогда эквивалентное напряжение в опасном сечении может быть получено с использованием формулы теории наибольших касательных напряжений :

Видно , что оно незначительно . Из расчета на прочность для вала-шестерни назначается сталь 45 (HB 200 ,_Т=280 мПа).

Тихоходный вал.

5.2.1 Расчет на прочность.

Как и в предыдущем случае расчет является проверочным , так как диаметр вала выбирался из конструктивных соображений .Исходные данные для расчета: L =183 мм , l =51 мм , F =845Н , R _л =610Н , F_t =748Н. Диаметр в опасном сечении d =30 мм . Изгибающий момент в нем : . Крутящий момент  (z =87 , m =2 мм) . Тогда эквивалентное напряжение в опасном сечении:

 В качестве материала для тихоходного вала принимается сталь 45 (HB 200 ,_Т=280 МПа ).

Расчет на выносливость.

Расчет на выносливость проводится в форме сравнения расчетного коэффициента запаса прочности с допускаемым . Расчет проводится в наиболее опасных сечениях , которыми является место посадки колеса ступени 1 , нагруженное наибольшим крутящим моментом и ослабленное шпоночным пазом и место утонения вала у левой опоры , ослабленное ступенчатым переходом с галтелью . Рассматривая первое сечение , получаем :

 Коэффициент запаса по нормальным напряжениям:

где - амплитуда напряжений цикла ;

  _m =0 - среднее напряжение цикла ;

- предел выносливости в данном сечении

 где _-1 =250 мПа - сопротивление усталости для данного материала ;

где K _коэффициент эффективной концентрации напряжений ;

 K_v =0,88 - масштабный коэффициент ;

 K_F =1,05 - коэффициент влияния шероховатостей ;

 K_v=1 - коэффициент , учитывающий влияние поверхностного упрочнения.

тогда  и  

Коэффициент запаса по касательным напряжениям:

где - амплитуда напряжений цикла и среднее напряжение цикла ;

- предел выносливости в данном сечении

 где _-1 =150 МПа - сопротивление усталости для данного материала ;

;

 смысл коэффициентов такой же как и для нормальных напряжений .

 тогда  

 - коэффициент чувствительности к асимметрии цикла.

 Расчетный коэффициент запаса по износу :

 Во втором сечении действуют только касательные напряжения , аналогично рассмотренному выше , получаем :

где  

;

где K _определяется по отношениям t / r=2,5/1=2,5 и r / d=1/25=0,04 (t-высота перехода , r-радиус скругления галтели ,d- диаметр вала), K _1,9.

 Предел выносливости :

 Чувствительность к асимметрии цикла: