По табл. 3 определяем марку стали: для шестерни – 40 Х,
твердость ³ 45 HRC,
для колеса – 40 Х,
твердость £ 350 НВ.
Разность средних твердостей НВ1 – НВ2 ³ 70.
Сталь – основной материал для изготовления зубчатых колес. Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости, твердость шестерни НВ1 назначается больше твердости колеса НВ2. В зубчатых передачах марки сталей шестерни и колеса выбираются одинаковыми. При этом для передач, к размерам которых не предъявляются высокие требования применяют дешевые марки сталей типа 40; 40 Х.
По табл. 4 определяем механические характеристики выбранной стали 40 Х: для шестерни твердость 45…50 HRC, термообработка – улучшение и закалка ТВЧ, для колеса твердость 269…302 НВ, термообработка – улучшение.
Определим среднюю твердость зубьев шестерни и колеса:
= 285,5.
По рис.2, графику соотношения твердостей, выраженных в единицах НВ и HRC, находим НВ1ср=457.
Разность средних твердостей НВ1ср–НВ2ср= 457 – 285,5 = 171,5>70.
2. Определим допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни [s]н1 , и колеса [s]н2:
Рассчитаем коэффициент долговечности Кнд.
, (18)
где Nно – базовое число циклов напряжения, находим по графику рис.3;
Nн - расчетное число циклов напряжений.
Nн = 60 ×с n × t, (19)
где n – частота вращения зубчатого колеса, для которого ведется расчет;
с– число вхождения в зацепления зубьев колеса за один оборот,
в нашем случае с = 1;
t- срок службы, задан по условию задачи.
По условию задачи нагрузка спокойная, тогда имеем:
для колеса – расчетное число циклов напряжений по формуле (19):
=
= 87,9 × 106 циклов
Nн02- базовое число циклов напряжений по графику (рис.3):
Nн02 = 22,5× 106 циклов, тогда коэффициент долговечности для колеса равен по формуле (18):
, т.к. Nн2 > Nн02, Кн2 округляем до 1.
Для шестерни:
- расчетное число циклов напряжения по формуле (19):
=
= 442,8 × 106 циклов
Nн01- базовое число циклов напряжения по графику (рис. 3):
Nн01 = 69,9 
106 циклов, тогда коэффициент долговечности для шестерни равен согласно формуле (18): 
= 1, т.к. Nн1>Nн01 , значение Кнд1 принимаем равным единице.
По табл. 5, определяем допускаемое контактное напряжение [s]н0, соответствующее числу циклов перемены напряжений Nн0:
для шестерни [s]н01 = 14 HRC41+ 170 = 14 47,5 + 170 = 835 МПа
для колеса: [s]н02 = 1,8 × НВср.2 + 67 = 1,8 285,5 + 67 = 580,9 МПа.
Определим допускаемое контактное напряжение:
[s]н = Кнд×[s]н0. (20)
Для шестерни: [s]н1 = Кнд1 × [s]н01 = 1 × 835 Н/мм2 = 835 МПа.
для колеса: [s]н2 = Кнд2 × [s]н02 = 1 580,9 Н/мм2 = 580,9 МПа.
Так как НВ1ср – НВ2ср = 457 – 285,5 = 171,5>70 и НВ2ср. =
= 285,5<350 НВ то косозубая передача рассчитывается на прочность по среднему допускаемому контактному напряжению:
[s]н=0,45 ([s]н1+[s]н2). (21)
[s]н=0,45 ([s]н1+[s]н2) = 0,45(835+580,9) = 637,9 Н/мм2, при этом соблюдается условие:
[s]н = 637,9 Н/мм2 < 1, 23 [s]н2= 1,23 × 580,9 = 714,5 МПа,
После коэффициент 1,23 берется наименьший из напряжений [s]н, или [s]н2, в нашем случае [s]н2 – наименьшее.
3. Определение допускаемых напряжений изгиба для зубьев шестерни [s]F1 и колеса 
Допускаемое напряжение изгиба равно:
[s]F = KFд × [s]F0, (22)
где KFd – коэффициент долговечности;
[s]F0 - допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу циклов
перемены напряжений NF0.
По формуле (22) определим допускаемое напряжение изгиба для шестерни и колеса.
Для шестерни: [s]F1= KFд1 × [s]F01.
Для колеса: [s]F2= КFд2 × [s]F02, где KFд1, на основании расчетов проведенных для KFд1;
KFд2 = 1 при этом NF0 = 4 × 106 для обоих колёс стальных, число циклов напряжений.
Формула для определения коэффициента долговечности, с учетом твердости такова:
, (23)
где NF – расчетное число циклов напряжений, определяется по формуле (19),
аналогично Nн.
По табл. 5 определяем допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу циклов перемены напряжений NF0:
для шестерни [s]F01= 310 Н/мм2, предполагая, что m < 3 мм;
для колеса [s]F02 = 1,03 НВср.2 = 1,03 × 285,5 = 294 МПа.
Подставив известные величины в формулу (22) получаем численное значение допускаемого напряжения изгиба для шестерни и для колеса:
для шестерни: [s]F1= КFд1 × [s]F01 = 1 × 310= 310 МПа,
для колеса [s]F2= КFд2 × [s]F02 = 1 × 294 = 294 МПа.
