Первоначально определение допускаемых контактных [ 
]Н и изгибных [ ]F напряжений производим отдельно и для шестерни, и для колеса. Для этого находим:
1. Ресурс работы передачи в часах
Lh= Т 365 Кг 24 Кс (20)
2. Ресурс работы передачи в числе циклов перемены напряжений на зубьях шестерни 
и колеса 
=60 
Lh; =60 
Lh (21)
Таблица 2.1
| Марка стали | Термообработка | Твердость зубьев на поверхности | σТ, МПа |
| Нормализация | 152-207НВ | ||
| 167-217 НВ | |||
| 50Г | 190-229 НВ | ||
| 30ХГС | 215-229 НВ | ||
| 40Х | 200-230 НВ | ||
| Улучшение | 207-250 НВ | ||
| 50Г | 241-285 НВ | ||
| 30ХГС | 235-280 НВ | ||
| 40Х | 257-285 НВ | ||
| 40ХН | 269-302 НВ | ||
| 40Х | Улучшение + закалка ТВЧ | 45-50HRC | |
| 40ХН, | 48-53 HRC | ||
| 35ХМ | |||
| 40ХНМА | Азотирование | 50-56 HRC | |
| 38Х2МЮА | |||
| 20Х, 18ХГТ, 25ХГМ, 12ХН3А | Цементация и закалка | 56-63 HRC |
3. Коэффициенты эквивалентности по контактным μн и изгибным μF напряжениям для шестерни. Для типового режима нагружения (рис.2а) коэффициент эквивалентности принимают по таблице 2.2, для не типового, заданного циклограммой нагрузок (рис.2б), рассчитывают по формулам:
, 
(22)
где 
- вращающий момент, действующий в течение количества циклов 
;
- кратковременный момент перегрузки с количеством циклов за срок службы менее 50*103 циклов
m - показательстепени кривой усталости (6 - для улучшенных и нормализованных сталей,9 - для других термообработок).
Рис.2. Циклограммы моментов (нагрузок)
4. Эквивалентные числа циклов нагружения зубьев шестерни и колеса за срок службы передачи соответственно по контактным 
и изгибным 
напряжениям.
, 
, (23)
, 
(24)
Таблица 2.2. Значения коэффициентов эквивалентности для типовых режимов нагружения
| Режим нагружения | Коэффициент эквивалентности | ||
| μн | μF | ||
| m=6 | m=9 | ||
| постоянная нагрузка - 0 | |||
| тяжелый - I | 0,5 | 0,3 | 0,2 |
| средний равновероятный - II | 0,25 | 0,143 | 0,1 |
| средний нормальный - III | 0,18 | 0,065 | 0,036 |
| легкий - IV | 0,125 | 0,038 | 0,016 |
| особо легкий - V | 0,063 | 0,013 | 0,004 |
5. Коэффициенты долговечности по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба
, (25)
где 
- базовое число циклов нагружения (для сталей с твердостью Н<350 HB принимают 
= 107, при твердости колес Н>350 HB (10НВ≈1 HRC) =30HB2,4 ≤ 12*107);
= 4*106 – базовое число циклов по напряжениям изгиба;
Область значений коэффициентов:
KHL в диапазоне 1…2,6 для материалов с однородной структурой и 1…1,8 для поверхностно-упрочненных);
KFL в диапазоне 1…4 для сталей с объемной термообработкой и 1…2,5 для сталей с поверхностной обработкой
6. По табл. 2.3 для шестерни и колеса находим пределы контактной σHlim и изгибной выносливости σFlim
Таблица 2.3. Пределы контактной и изгибной выносливости
| Термическая или химико- термическая обработка | Твердость поверхностей | Стали | σHlim , МПа | σFlim , МПа |
| Улучшение, нормализация | ≤350НВ | Углеродистые и легированные стали | 2НВ+70 | 1.75НВ |
| Объемная закалка | 38-50HRC | 17HRC+100 | 500-550 | |
| Поверхностная закалка | 40-56HRC | 17HRC+200 | 600-700 | |
| Цементация и закалка | 56-63HRC | Легированные стали | 23HRC | 750-800 |
| Азотирование | 56-65HRC | Азотируемые стали | 12HRC+290 |
7. Допускаемые контактные напряжения (МПа) вычисляют для шестерни 
и для колеса 
= 
, (26)
где 
- коэффициент безопасности (запаса прочности), принимаемый равным 1,1 при улучшении и нормализации и 1,2 при поверхностных упрочнениях;
Для зубчатых передач в качестве расчетных принимают меньшее из [σ]H1 и [σ]H2
8. Допускаемые напряжения изгиба σFlim (МПа) определяют по формулам
= 
, (27)
где SF - коэффициент безопасности, выбираемый в зависимости от стабильности свойств материала, технологии изготовления и ответственности конструкции; для стальных зубчатых колес 
= 1.4…2.2, в среднем 1.7;
9. Находим предельные допускаемые напряжения для проверки при перегрузке. Допускаемые напряжения [σHmax] принимают при:
| улучшении или сквозной закалке | [σHmax]=2,8 σт |
| цементации или контурной закалке ТВЧ | [σHmax]= 44НRСср |
| азотировании | [σHmax]=35НRСср≤2000МПа |
Допускаемые напряжения [σFmax] вычисляют также в зависимости от вида термообработки и возможной частоты приложения перегрузки:
[σFmax] = σFlimYNmaxkst/SF, (28)
где σFlim – предел выносливости при изгибе; YNmax - максимально возможное значение коэффициента долговечности (4 для сталей с объемной термообработкой; 2,5 для сталей с поверхностной обработкой); kst – коэффициент влияния частоты приложения перегрузки (1,2..1,3 перегрузки единичные, 1 при многократном (103) действии перегрузок.
