Проверочный, уточненный расчет валов
Проверку осуществляем в наиболее опасных сечениях, которые определяют на основании эпюр изгибающих и крутящих моментов, действующих на валы. Расчет валов на усталостную прочность заключается в определении коэффициента прочности в опасном сечении и сопоставлении его с допускаемым значением. Коэффициент запаса усталостной прочности:
, 
где, 
коэффициенты запаса прочности по напряжениям изгиба и кручения; 
допустимый коэффициент запаса прочности; 
.
Коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба: 
по напряжениям кручения:
где, 
пределы выносливости материала вала соответственно при изгибе и кручении с симметричным законопеременным циклом, 
;
коэффициенты концентрации напряжений, учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости;
переменные составляющие цикла изменения напряжений (амплитуды), ;
коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений;
постоянные составляющие цикла изменения напряжений, .
Составляющие цикла изменения напряжений изгиба:
где, 
суммарный изгибающий момент, 
;
момент сопротивления сечения вала изгибу, 
; для сплошного круглого сечения 
для сечения со шпоночным пазом 
осевое усилие, 
;
площадь сечения вала, 
; 
;
Составляющие цикла изменения напряжений кручения
где, 
момент сопротивления вала кручению, , для сплошного сечения 
для сечения со шпоночным пазом 
.
Коэффициенты концентрации напряжений при изгибе:
при кручении 
где, 
эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;
масштабные коэффициенты;
коэффициенты качества поверхности;
коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Тихоходный вал.
Назначаю для изготовления тихоходного вала материал-сталь 
, у которого 
. 
Определяю суммарный изгибающий момент в опасном сечении 
, момент сопротивления вала для сечения со шпоночным пазом 
, тогда переменные составляющих циклов напряжений
Постоянные составляющие циклов напряжения
Коэффициенты концентрации напряжений:
при изгибе
;
при кручении
Коэффициент упрочнения материала не учитываем, так как для выбранного материала поверхность имеет твердость 
.
Значит
Условие прочности вала на сопротивление усталости выполнено.
Промежуточный вал.
Назначаю для изготовления промежуточного вала материал-сталь , у которого . . Определяю суммарный изгибающий момент в опасном сечении 
.Момент сопротивления вала для сплошного круглого сечения 
, тогда переменные составляющих циклов напряжений
Постоянные составляющие циклов напряжения
Коэффициенты концентрации напряжений:
при изгибе
при кручении
Коэффициент упрочнения материала не учитываем, так как для выбранного материала поверхность имеет твердость . Значит
Условие прочности вала на сопротивление усталости выполнено.
Быстроходный вал.
Назначаю для изготовления быстроходного вала материал-сталь 
, у которого 
. Определяю суммарный изгибающий момент в опасном сечении 
. Момент сопротивления вала для сплошного круглого сечения , тогда переменные составляющих циклов напряжений
Постоянные составляющие циклов напряжения
Коэффициенты концентрации напряжений:
при изгибе
;
при кручении
;
Коэффициент упрочнения материала не учитываем, так как для выбранного материала поверхность имеет твердость . Значит
Условие прочности вала на сопротивление усталости выполнено.