где ℓp – рабочая длина шпонки;

ℓ – общая длина шпонки;

b – ширина шпонки;

h – высота шпонки;

d – диаметр вала в месте постановки шпонки.

Диаметры валов под зубчатые колёса d1'' и d2'' предварительно назначаются. Их размеры можно принять по ГОСТ приблизительно на 3…5 мм больше по сравнению с принятыми диаметрами валов под подшипники. Затем, при окончательном расчёте валов по эквивалентному напряжению они окончательно уточняются.

Выбираются допустимые напряжения для принятых материалов шпонок:

[σ]см = 100 - 120 Н/мм2

[τ]ср = 60 - 90 Н/мм2

[5] с.182 табл.8.12; [3] с.73; [2] с.168 табл.8.9.

Размеры шпонок b x h x l [5] с.175, [1] с.103; [2] с.168.

Длина шпонки должна быть меньше длины ступицы зубчатого колеса на 3…5 мм. Первоначально принимаем длину ступицы равной длине зуба шестерни b1 и зубчатого колеса b2.

Если расчетные напряжения получаются больше допустимых, то делаем перерасчет. Принимаем при этом минимальные допустимые напряжения, выражаем из формулы lp и определяем его значение. Затем находим общую длину шпонки l = lp + bшп, округляем по ГОСТ в большую сторону.

7. Окончательный расчет валов

Окончательный расчет валов производится по σэкв, когда известно расположение деталей в редукторе.

σэкв = Мпр/W ≤ [σ]из

W = 0,1d3