Для улучшенных сталей

m = 6;

для закалённых сталей

m = 9.

Эквивалентное число циклов шестерни и колеса

N_FE1(2) = 60n₁₍₂₎  t  e_F , (3.10)

где e_F - коэффициент эквивалентности.

В соответствии с гистограммой нагружения, как и при расчёте на контактную прочность

(3.11)

или . (3.12)

Если переменность нагрузки задана в форме режима нагружения (рисунок 2.3)

N_FE1(2) = μ_F· N_K1(2), (3.13)

где μ_F – начальный момент (таблица 2.6).

Рабочие напряжения изгиба, определяются отдельно для шестерни и колеса

, (3.14)

где Y_FS - коэффициент формы зуба;

Y_ - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев в зацеплении;

Y_ - коэффициент угла наклона зуба

Коэффициент формы зуба рассчитывают по формуле:

(3.15)

где Z_V – эквивалентное число зубьев равное Z_V = Z/cos²β;

x – коэффициент сдвига инструмента, если передача модифицирована.

Коэффициент перекрытия зубьев в зацеплении определяется по формулам:

для прямозубых , (3.16)

для косозубых . (3.17)

Коэффициент угла наклона зуба

(3.18)

где ε_β – коэффициент осевого перекрытия, для косозубых колес ε_β > 1,1.

Если Y_ получился меньше 0,7, следует принять

Y_ = 0,7

Рабочие напряжения определяются для каждого зубчатого колеса или для того, у которого меньше отношение

. (3.19)

Действительный запас усталостной изгибной прочности

. (3.20)

Значение коэффициента запаса усталостной изгибной прочности показывает степень надёжности в отношении вероятности поломки зуба. Чем больше этот коэффициент, тем ниже вероятность усталостной поломки зуба.

3.4 Проверка контактной и изгибной статической прочности

При проверке на контактную статическую прочность

(3.21)

где T_max=T_пик - пиковая нагрузка по гистограмме нагружения;

[]_Hmax - допускаемые статические контактные напряжения.

Для зубьев с улучшением определяют по зависимости

(3.22)

где - предел текучести, который можно выбрать из таблицы 2.2.

Эти допускаемые напряжения предотвращают пластические деформации поверхностных слоев зуба.

Для поверхностно упрочненных зубьев, в том числе закаленных ТВЧ,

(3.23)

Эти допускаемые напряжения предотвращают растрескивание поверхностных слоев зуба.

Проверка изгибной статической прочности зубьев делается для шестерни и колеса по формуле:

(3.24)

где - допускаемые статистические напряжения изгиба.

Для улучшенных и поверхностно упрочненных зубьев

(3.25)

Проверка по этим допускаемым напряжениям предотвращает мгновенную поломку зуба при перегрузке передачи.