Чтобы удовлетворить растущие требования к высокопроизводительным-приложениям в области удельной мощности, постоянно разрабатываются новые сплавы материалов и процессы термообработки зубчатых колес (ссылки. 1–3). Исследование и оценка различных материалов и термической обработки зубчатых колес проводятся с использованием кривых S-N (ссылки. 2,4,5). Однако при построении кривых S-N для прочности зуба на изгиб влияние отклонений вокруг контура корня зуба часто не учитывается или фиксируется с недостаточной точностью, поэтому для всех вариантов предполагается одинаковый контур корня зуба (ссылки. 2,4,5). Из-за отсутствия единого стандарта оценки площади основания зуба качество испытательных шестерен обычно оценивается только для области боковой поверхности зуба с использованием ISO 1328 1:2013 (ссылки. 6–10). Поэтому эффекты увеличения напряжения-, такие как изменения радиуса корня зуба из-за деформаций в результате термообработки, не учитываются (ссылки . 2,4). В частности, при испытаниях шестерен с нешлифованной областью основания зуба прямое влияние на результаты испытаний оказывают отклонения формы от термической обработки и технологические отклонения от зубофрезерования шестерни вокруг основания зуба. Эти отклонения приводят к изменению возникающих напряжений в корнях зубьев и влияют на прочность зуба на изгиб (ссылки . 8, 11–16). В следующем исследовании исследуется влияние производственных-отклонений геометрии вокруг корня зуба на прочность зуба на изгиб. Уровень техники Достаточная несущая способность боковой поверхности зуба и основания зуба является основным требованием к конструкции зубчатой ​​передачи, поскольку повреждение шестерни в худшем случае может привести к полному выходу из строя коробки передач (Ссылка . 17). По этой причине обширные знания о прочности материала, сочетании термической обработки и возникающих напряжениях при применении имеют первостепенное значение, особенно в процессе проектирования высокоэффективных зубчатых передач. Факторы, влияющие на прочность на изгиб зубьев. Прочность зубьев на изгиб зубьев получается путем сравнения напряжения и несущей способности вокруг основания зуба (ссылки . 14,17). На напряжение и нагрузочную способность влияют различные параметры, которые, в зависимости от их характеристик, могут оказывать положительное или отрицательное влияние на прочность зуба на изгиб (Ссылка . 15). Факторы, влияющие на напряжение в основании зуба Помимо приложения и связанной с ним нагрузки, напряжение на шестерне определяется конструкцией макро- и микрогеометрии, а также производственным процессом (Ссылка . 14). Угол нормального давления, как макрогеометрический параметр передачи, влияет как на длину плеча изгибающего момента, так и на длину хорды корня зуба (Ссылка . 14). Увеличение угла нормального давления приводит к уменьшению плеча изгибающего момента, а также к увеличению хорды корня зуба (см. . 14). На основании теории изгибающей балки, которую можно использовать для упрощенного расчета напряжения в корне зуба, уменьшение плеча изгибающего момента приводит к уменьшению изгибающего момента и, следовательно, к более низкому напряжению в корне зуба (Ссылка . 17). Увеличение хорды корня зуба также уменьшает напряжение корня зуба, поскольку увеличивает момент инерции площади критического участка корня зуба (Ссылка . 18). Площадь критической секции корня зуба можно дополнительно увеличить за счет увеличения других макрогеометрических параметров шестерни, таких как ширина зуба и нормальный модуль упругости, чтобы уменьшить напряжение в корне зуба (ссылки . 14,18). Как увеличение нормального модуля, при прочих равных параметрах шестерни, так и увеличение ширины шестерни привели к увеличению площади критической секции корня зуба и, таким образом, к уменьшению напряжения в корне зуба (ссылка . 14,18). Еще одним геометрическим фактором, влияющим на напряжение корня зуба, является контур корня зуба (ссылка . 14). Чем меньше существующий радиус корня зуба в критическом сечении, тем больше напряжение, - увеличивающее эффект надреза и, следовательно, напряжение на корень зуба (ссылки . 14, 15). Принимая во внимание эту взаимосвязь, различные исследования показали, что, оптимизируя геометрию корня зуба и оставляя геометрию зуба в остальном неизменной, можно достичь увеличения прочности зуба на изгиб на 10–30 процентов (ссылки . 11,12,15,16,19). Потенциал оптимизации зависит от исходного состояния геометрии корня зуба и используемого метода оптимизации (ссылки . 11,12,15,16,19). И наоборот, отклонения от заданной геометрии корня зуба из-за изменений в процессе или производственных ошибок могут привести к снижению прочности зуба на изгиб (ссылки . 13,20).