7.2 Розрахунок вхідного вала. Вал І.
а) Знаходимо реакції опор в вертикальній площині:
 MAx = o;
RBx = Ft*b/(b + c) = 1716*50/(50 + 50) = 858 H;
RAx = RBx = 858 H;
b) Згинальні моменти:
MCx = MAx = o;
MDx = RBx *c = 858 *0.05 = 42.9 H*м;
c) Знаходимо реакції опор в горизонтальній площині:
 MAy = o;
RBy = Fr1b – Fa1* (d1 /2)/(b + c) = (657*50 – 564*20)/(50 + 50) = 216 H;
 MBy = o;
RAy = Fr1c – Fa1* (d1 /2)/(b + c) = (657*50 + 564*20)/(50 + 50) = 441 H;
d) Згинальні моменти:
MDn y = - RBy * c = -216*0.05 = -11 Н*м;
MDл y = MDn y - Fa1* (d1 /2) = -11 – 564*0,02 = 22 Н*м;
Епюра сумарних згинальних моментів :
M nD = 42,92 + 112 = 44 Н*м;
M лD = 42,92 + 222 = 48 Н*м;
Епюра крутних моментів : на вал від точки С до точки D діє крутний момент Т = 34,3 Н*м;
Епюра приведених моментів :
Мпр =  M2 + (Т)2 ;
Mпр nD = 44 Н*м;
Mпр лD = 482 + (0,76*34,3)2 = 54,6 Н*м;
МпрС = МпрА = Т = 34,3 Н*м;
Знаходимо діаметри вала :
dc = dA = 3T/0.2[]кр = 334.3*103 /0.2*115 = 11 мм – приймаю dc = 22 мм; dA = 25 мм.
dD = 3 MпрD /0.1[]32III =354.6*103 /0.1*95 = 17.9 мм – приймаю d = 28 мм;
dB = 344*103 /0.1*95 = 16.6 мм – приймаю d = 25 мм;

7.3 Розрахунок проміжного вала. Вал ІІ.
а) Знаходимо реакції опор в вертикальній площині:
 MВx = o;
RАx = Ft2*b – Ft3*с /(b + а) = 1716*50 – 3035*50/(50 + 50) = - 659 H;
 MАx = o;
RВx = Ft2*а + Ft3*(a + b + с)/(b + а) = 1716*50 + 3035*(50 +50 + 50) /(50 +50) = 5410 H;
b) Згинальні моменти:
M32Вx = - Ft3*с = 3035*0,05 = -152 Н*м;
M32Сx = - Ft3*(b +с) + RВx *b = 3035*(0,05+ 0.05) + 5410*0.05 = -33 Н*м;
с) Знаходимо реакції опор в горизонтальній площині:
 MAy = o;
RBy = Fr3 (a +b +c) – Fa3* (dm3 /2) – Fr2*a - Fa2* (d2 /2)/(a + b) = 1053(50 + 50 + 50) – 331*43 – 657*50 – 564* 80/ (50 + 50) = 657 H;
 MBy = o;
RAy = Fr3 *c – Fa3* (dm3 /2) + Fr2*b - Fa2* (dm2 /2)/(a + b) = 1053*50 – 331*43 + 657*50 – 654* 80/ (50 + 50) = 189 H;
б) Згинальні моменти:
M32Dy = - Fa3*dm3 /2 = 331*0.043= -14 Н*м;
M32Вy = Fr3*с - M32Dy = 1053*0,05 - 14 = 38 Н*м;
M32 nCy = - RBy* b + Fr3 (b +c) - M32Dy = - 657*0.05 + 1053*(0.05 + 0.05) - 14 = 58 Н*м;
M32 лCy = M32 nCy - Fa2* (dm2 /2) = 58 - 564*0.08 = 13 Н*м;

Епюра сумарних моментів:
MD = M32Dy =14 Н*м;
MB = 1522 + 382 = 156 Н*м;
M nC = 332 + 582 = 67 Н*м;
M лD = 332 + 132 = 35 Н*м;
Епюра крутних моментів :
На вал від точки С до точки D діє крутний момент Т = 131.1Н*м
Епюра приведених моментів :
Mпр D = 142 + (0,76*131.1)2 = 100,6 Н*м;
МпрB = 1562 + (0,76*131.1)2 = 185 Н*м;
Мпр n C = 672 + (0,76*131.1)2 = 120 Н*м;
Mпр лC = 35 Н*м;
Знаходимо діаметри вала :
dD = 3100600/0.1*95 = 21.9 мм – приймаю dD = 24 мм;
dB = 3185000/0.1*95 = 24.9 мм – приймаю d = 25 мм;
d n C = 3120000/0.1*95 = 23.2 мм – приймаю d = 30 мм;
dл C = 335000/0.1*95 = 15.4 мм – приймаю d = 25 мм;

7.4 Розрахунок проміжного вала. Вал ІІI.
а) Знаходимо реакції опор в вертикальній площині:
RAx = (Ft4 (b + c) + Ft5 c)/(a + b + c) = 3035.8*(75 + 75) + 8156*75 / (60 + 75 + 75) = 5081.3 H;
RBx = (Ft5 (a + b) + Ft4 a)/(a + b + c) = 8156*(60 + 75) + 3035.8*60 / (60 + 75 + 75) = 6110.5 H;
b) Згинальні моменти :
M32Dx = - RB *c = - 6110.5*0.075 = - 458.3 H*м;
M32Cx = Ft5 *b - RBx *(b +c) = 8156 * 0.075 - 6110.5*(0.075 +0.075) = - 304.8 H*м;
с) Знаходимо реакції опор в горизонтальній площині:
RBy = Fa4 * (dm4 /2) + Fa5* (d5 /2) + Fr5* (a +b) - Fr4 *a/(a + b + c) = 1053*136 + 3686.3*49 + 3257.7*(60 + 75) - 331.8*60 / (60 + 75 + 75) = 3541.5 H;
RAy = Fa4 * (dm4 /2) + Fa5* (d5 /2) + Fr4* (b +c) - Fr5 *c/(a + b + c) =1053*136 + 3686.3*49 + 331.8*(75 + 75) - 3257.7*75 / (60 + 75 + 75) = 615.6 H;
Згинальні моменти:
M32Dn y = - RBy * c = 3541.5 * 0.075= -265.6 Н*м;
M32Dл y = - RBy * c + Fa5* (d5 /2) =3541.5 * 0.075 + 3686.3*0.049 = -84.9 Н*м;
M32nc = Fr5 *b- RBy * (b +c) + Fa5* (d5 /2) =3257.7 * 0.075 - 3541.5*(0.075 + 0.075) + 3686.3*0.049 = - 106.2;
M32лc = M32nc + Fa4* (dm4 /2) = -106.2 + 1053*0.136 = 37 Н*м;
Епюра сумарних згинаючих моментів :
M nD = 458,32 + 256.62 = 529.7 Н*м;
M лD = 458,32 + 84.92 = 466 Н*м;
M nC = 304.82 + 106.22 = 322.7 Н*м;
M лC = 304.82 + 372 = 307 Н*м;
Епюра крутних моментів : на вал від точки С до точки D діє крутний момент Т = 402.7 Н*м;
Епюра приведених моментів :
Mпр nD = M nD = 529.7 Н*м;
Mпр лD = 4662 + (0,76*402.7)2 = 557 Н*м;
МпрnС = 322.72 + (0,76*402.7)2 = 444.7 Н*м;
Mпр лC = M лC = 307 Н*м;
Знаходимо діаметри вала :
dB = dA = d лС = 3307000/ 0.1*95 = 31.8 мм – приймаю d = 35 мм;
d nС = 3444700 / 0.1*95 = 36 мм – приймаю d = 36 мм;
d лD = 3 557000 / 0.1*95 = 38.8 мм – приймаю d = 40 мм;
d nD = 3529.7*103 /0.1*95 = 38.2 мм;

7.5 Розрахунок вихідного вала. Вал ІV.
а) Знаходимо реакції опор в вертикальній площині:
RAx = Ft6 *b /(a + b) = 8156*30 / (135 + 80) = 3034.8 H;
RBx = Ft6 *a/(a + b) = 8156* 135 / (135 + 80)= 5121.2 H;
b) Епюри згинальних моментів :
M32Dx = - RBx *b = 5121.2 * 0.08 = 409.7 H*м;
с) Знаходимо реакції опор в горизонтальній площині:
RBy = Fr6 * a - Fa6* (d6 /2) /(a + b) = 3257.7*135- 3686.3 * 150 / (135 + 80) = - 526.3 H;
RAy = Fr6 * b + Fa6* (d6 /2) /(a + b) = 3257.7*80 + 3686.3 * 150 / (135 + 80) = 3784 H;
Згинальні моменти:
M32Dn y = - RBy * b = 526.3 * 0.08 = 42.1Н*м;
M32Dл y = 42.1 - Fa6 (d6/2) =42.1 - 3686.3*0.15 = -510.8 H*м;
Епюра сумарних моментів :
M nD = 409.72 + 42.12 = 411.8 Н*м;
M лD = 409.72 + 510.82 = 654.8 Н*м;
Епюра крутних моментів : на вал від точки С до точки D діє крутний момент Т = 1198.46 Н*м;

Епюра приведених моментів :
Мпр =  M2 + (Т)2 ;
Mпр nD = M nD = 411.8 Н*м;
Mпр лD = 654.82 + (0,76*1198.46)2 = 1121.7 Н*м;
МпрA = MпрC = 1198.46 Н*м;
Розраховую діаметри вала :
dc = dA = 3Tс/0.2[]кр = 31198600 / 0.2*115 = 37 мм – приймаю dc = 40 мм ; dA = 50 мм;
dD = 3 MпрD /0.1[]32III =31121.7*103 /0.1*95 = 49 мм – приймаю d = 55 мм;
d nD = 3411.8*103 /0.1*95 = 35 мм– приймаю d = 50 мм;

7.6 Розрахунок тихохідного вала на витривалість:
Матеріал валу - сталь 45, нормалізована за такими характеристиками:
b = 610 Мпа – тимчасовий опір розриву;
-1 = 270 Мпа – границя витривалості при симетричному циклі напружень згину;
-1 = 150 Мпа - границя витривалості при симетричному циклі напружень кручення;
 = 0,1;  = 0,05 – коефіцієнти чутливості матеріалу до асимерії циклу напружень відповідно при згині і крученні;
Сумарні згинальні моменти в небезпечних перерізах:
М31 І-І = 654.8 103 Н м;
М31 ІІ-ІІ = 0;
М31 ІІІ-ІІІ = 0;
Т = 1198,6 * 103 Н мм;
[n] = 1.8;
7.6.1. Концентрація напружень в перерізі І – І зумовлена шпоночним пазом і посадкою ступиці на вал.
1) К = 1,76 К = 1,56 - маштабні коефіцієнти для сталі 45 при даному діаметрі – табл. 5.12 (ст.184 [2]);
Е = 0,79; Е = 0,69 - коефіцієнти стану – табл. 5.16 [2];
Ra = 2.5мкм;
Кп = Кп = 1,23 - табл. 5.14 [2];
КD = (К + Кп- 1)/ Е = (1.76 + 1.23 – 1)/ 0.79 = 2.52;
КD = (К + Кп- 1)/ Е = (1.56 + 1.23 – 1)/ 0.69 = 2.59
2) По таблиці 5,15 при b = 610 МПа і посадці Н7/К6 і db = 55мм.
КD = 2,55 – беремо КD = 2,55; КD = 2,59;
КD = 2,04;
Запас міцності на нормальних напруженнях:
n = ( - 1)/ (КD*a +  m ) = 270/2.55*45.13 Мпа;
a =  = М31 І / W0 = 654.8 *103 /14510 = 45.13 Мпа; W0 = 14510 – табл. 5.9 при d = 55 мм.
Запас міцності для нормальних напружень:
 = T/ Wp = 1198.6 *103 /30800 = 38.92 мПа; Wp = 30800.
Амплітуда і середнє значення номінальних напружень кручення:
a = m =  /2 = 38.92/2 = 19.46 мПа;
n = ( - 1)/ (К D*a +  m ) = 150/ 2.59*19.46 + 0.05*19.46 = 2.92 Мпа.
Загальний запас міцності в перерізі І – І:
n = n * n /  n2 + n2 = 2.35 * 2.92/ (2.35)2 + (2.92)2 = 1.831 > [n] = 1.8
7.6.2. Перевіряємо запас міцності по границі міцності в перерізі ІІ – ІІ
1) визначаємо активні коефіцієнти концентрації напружень:
db = 50 мм;
КD = 2.57;
КD = 2.08 - табл. 5.15 [2].
2) n = (- 1)/ (КD*a + D m ) = 270/2.57*0 = 0 Мпа;
 = T/ Wp = 1198.6 *103 /23050 = 52 мПа;
a = m =  /2 = 52/2 = 26 мПа;
n = ( - 1)/ (К D*a +  m ) = 150/ 2.08*26 + 0.05*26 = 2.71 Мпа;
n = n = 2.71 > [n] =1.8.
7.6.3 Запас міцності в перерізі ІІІ – ІІІ.
Концентрація напружень в цьому перерізі зумовлена гальтельним переходом від діаметра db = 50 мм db = 40 мм; r = 2.5 мм.
h/r = 5/2.5 = 2; r/db = 2.5/40 = 0.06;
К = 1.67;
К = 1.46;
Е = 0,8;
Е = 0,7;
Кп = Кп = 1,23 - табл. 5.14 [2];
КD = (К + Кп- 1)/ Е = (1.67 + 1.23 – 1)/ 0.8= 2.38;
КD = (К + Кп- 1)/ Е = (1.46 + 1.23 – 1)/ 0.7 = 2.41;
a = 0;
n = 0;
 = T/ Wp = T/ db23 *0.2 = 1198.6 *103 /0.2 * 403 = 93.64 мПа;
a = m =  /2 = 93,64/2 = 46,82 мПа;
n = ( - 1)/ (К D*a +  m ) = 150/ 1.46*46.82 + 0.05*46.82 = 2.12 Мпа;
n = n =2.12 > [n] = 1.8, що є допустимим.