ВОПРОС 50. ПЕРЕДАЧА “ВИНТ – ГАЙКА”. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА
Передача винт ‑ гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное.
В винтовых механизмах вращение винта или гайки осуществляют обычно с помощью маховика, шестерни и т. п. При этом передаточное отношение условно можно выразить отношением окружного перемещения маховичка 
к перемещению гайки (винта) 
:ш
где 
‑ диаметр маховичка (шестерни и т. п.);
‑ ход винта.
При малом и сравнительно большом можно получить очень большое i. Например, при = 1 мм и = 200 мм, i = 628.
Зависимость между окружной силой 
на маховичке и осевой силой Q на гайке (винте) запишем в виде
где 
‑ КПД винтовой пары.
При простой и компактной конструкции передачи винт ‑ гайка позволяет получить большой выигрыш в силе или осуществлять медленные и точные перемещения.
Основной недостаток передачи ‑ низкий КПД.
Особенности расчета резьбы винтовых механизмов
Основным критерием работоспособности этих резьб является износостойкость. В целях уменьшения износа применяют антифрикционные пары материалов (сталь ‑ чугун, сталь ‑ бронза и др.), смазку трущихся поверхностей, малые допускаемые напряжения смятия [ 
]. Величина в ходовой резьбе
Для проектного расчета используют формулу:
где
‑ коэффициент высоты гайки
- коэффициент высоты резьбы
После расчета по формуле величину d2 согласуют со стандартом.
ВОПРОС 51. ВАЛЫ И ОСИ. КЛАССИФИКАЦИЯ. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ.
На валах и осях размещают вращающиеся детали: зубчатые колеса, шкивы, барабаны и т. п. Вал отличается от оси тем, что передает вращающий момент от одной детали к другой, а ось не передает. Вал всегда вращается, а ось может быть вращающейся или невращающейся.
Различают валы прямые, коленчатые и гибкие.
Наибольшее распространение имеют прямые валы.
Коленчатые валы применяют в поршневых машинах.
Гибкие валы допускают передачу вращения при больших перегибах (например, в зубоврачебных бормашинах).
Коленчатые и гибкие валы относят к специальным деталям и не изучают в настоящем курсе.
По конструкции различают валы и оси гладкие и фасонные или ступенчатые, а также сплошные и полые.
Проектный расчёт валов
Диаметр вала предварительно оценивают из расчета только на кручение при пониженных, допускаемых напряжениях (изгибающий момент пока не известен, так как неизвестны расположение опор и места приложения нагрузок).
или 
Напряжения кручения
Обычно принимают:
= (12…15) МПа для редукторных и других аналогичных валов.
ВОПРОС 52. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ НА УСТАЛОСТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ.
Расчет на прочность.
В большинстве случаев трудно установить действительный цикл нагрузки машины в условиях эксплуатации. Тогда расчет выполняют условно по номинальной нагрузке, а циклы напряжений принимают ‑ симметричным для напряжений изгиба и отнулевым для напряжений кручения. Выбор отнулевого цикла для напряжений кручения обосновывают тем, что большинство машин работает с переменным крутящим моментом, а знак момента изменяется только у реверсивных машин. Неточность такого приближенного расчета компенсируют при выборе запасов прочности.
Для опасных сечений определяют запасы сопротивления усталости и сравнивают их с допускаемыми. При совместном действии напряжений кручения и изгиба запас сопротивления усталости определяют по формуле
где
‑ запас сопротивления усталости при изгибе;
‑ запас сопротивления усталости при кручении.
В этих формулах 
и 
‑ амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, а 
и 
‑ постоянные составляющие.
и 
‑ коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости, зависящие от механических характеристик материала.
и 
‑ пределы выносливости.
и 
‑ коэффициенты концентрации напряжений в расчетном (опасном) сечении при изгибе и кручении соответственно.