Ja bym powiedział że rzadko występuje czyste ścinanie. Można sobie policzyć i zawsze wyjdzie że wpusty nie wytrzymują nacisków. Wpust ma większa szerokość niż wysokość. Stosunkowo na małej powierzchni przenoszona jest siła. Dlatego niszczą się też rowki wpustowe. Przy połączeniach ruchomych to dobrze widać. Jeszcze jedna sprawa. Wpust powinien być wykonany z materiału o mniejszej wytrzymałości niż wał i koło. Przeważnie jest to jakaś stal st3, st5 lub jakaś niskowęglowa.

Co do średnicy żeby nikt sie nie czepiał to można polecieć z momentu gnącego i skręcającego, później obliczyć moment zastępczy a z tego średnice. Wejście i wyjście oblicz tylko na skręcanie uwzględniając wpust i ewentualny otwór na śrubę czy inne elementy osłabiające wał.

l i l2 to są odległości od środka koła do środka łożysk. Musisz założyć sobie te odległości. Ja bym proponował abyś te odległości zrobił takie same tzn l=l2 w obu wałkach. Zaoszczędzi to liczenia reakcji i momentów gnących. Reakcje w podporach to będzie po prostu F/2.

W sumie nie wiem dokładnie jak ma wyglądać i do czego służyć ten reduktor. Jak nie masz jakiś konkretnych założeń to leć po najmniejszej linii oporu. Wejścia wałów tez nie muszą być zginane tylko skręcane np. napęd sprzęgłem kołnierzowym.

Oblicz moduł jeszcze raz. Powinien być ok 5, bo duży coś wychodzi ten reduktor jak na koła ze stali stopowej. Chyba że jest bardzo duży czas pracy.

Dalsze obliczenia robisz z modułem który spełnia warunki czyli z tym 7.

Może trochę pomogę.
a) Moduł oczywiście taki sam na obu kołach. Liczysz go dla tego co ma mniejszą liczne zębów. Musisz znać parametry drugiego koła aby znać rozstaw osi wałków i ogólnie gabaryty przekładni.
b) Dajesz większy moduł lub zmieniasz materiał na wytrzymalszy
c) Ogólnie krótkie wałki można liczyć tylko na skręcanie. Wpływ zginania jest mały. Dłuższe wały liczymy na zginanie i skręcanie. Musimy określić sami długość wału. Wiemy jaką ma szerokość koło zębate, możemy przyjąć długość czopa pod łożyska ok 20mm do tego jakiś luz aby koło pracowało swobodnie w obudowie i miało właściwe smarowanie, długość czopów musi starczyć aby umieścić wpusty o odpowiedniej długości.
d) Wpusty liczymy na naciski powierzchniowe. Z normy dobieramy wymiary wpustu do średnicy wałka. Potrzebujemy wysokości wpustu aby obliczyć jego powierzchnię boczną. Później z momentu można przejść na siłę. Dalej mamy już F/S większe bądź równe ko. Jak nie mieszą się nam wpusty to można podzielić ich długość na dwa lub jak mamy mało miejsca dać połączenie wielowypustowe.

Jak coś to mogę rozwinąć trochę bardziej temat bo robiłem podobne rzeczy chłopakom z technikum.

Rysunek to już prosta sprawa dasz rade na pewno