Допускаемые напряжения при расчете на контактную выносливость определяются отдельно для колеса и шестерни по формуле

, (9.12)

где  – предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжений, МПа;  – коэффициент безопасности;  – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев (при  мкм ; при  мкм ; при  мкм );  – коэффициент, учитывающий окружную скорость;  – коэффициент, учитывающий размеры зубчатых колес;  – коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи.

При проведении проектного расчета коэффициенты ,  и  не учитывают, поскольку неизвестны пока размеры передачи, следовательно, невозможно определить окружную скорость, назначить степень точности передачи, выбрать параметры шероховатости поверхности зубьев. Поэтому допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса в данном случае определяют по формуле:

.

При проведении проверочного расчета на контактную выносливость допускаемые контактные напряжения должны быть уточнены по формуле (9.12) введением коэффициентов ,  и .

Предел контактной выносливости () поверхностей зубьев определяется в зависимости от вида термообработки (табл. 9.3).

Таблица 9.3 Пределы выносливости

Для зубчатых колес с однородной структурой материала (нормализация, улучшение, объемная закалка) ; для колес с поверхностным упрочнением зубьев (поверхностная закалка ТВЧ, цементация, азотирование) .

Коэффициент, учитывающий окружную скорость, определяется в зависимости от твердости материала зубчатых колес по следующим формулам:

· при

;

· при НВ > 350

,

где  – окружная скорость на начальном диаметре, м/с.

Коэффициент, учитывающий размеры зубчатых колес, принимается равным единице для колес с диаметром  мм, при большем диаметре колеса определяется по формуле:

.

Коэффициент долговечности определяется по формуле

;       ,

где  – базовое число циклов перемен напряжений, определяемое в зависимости от твердости материала зубчатых колес (табл. 9.4);  – эквивалентное число циклов перемен напряжений, определяемое в зависимости от срока службы и режима нагружения передачи, при  <  коэффициент долговечности принимается равным .

При постоянном режиме нагружения эквивалентное число циклов перемен напряжений определяется по формуле:

,

где n – частота вращения шестерни или колеса, об/мин;  – срок службы, ч.

Для косозубых и шевронных передач определяется среднее допускаемое напряжение по формуле:

,

где ,  – допускаемые контактные напряжения соответственно для шестерни и колеса, определяемые по формуле (9.12);  – меньшее из значений  и .

Для конических зубчатых передач среднее допускаемое напряжение определяется по формуле:

.

Таблица 9.4 Значения базового числа циклов перемен напряжений