У процесі роботи зубчастих передач у місцях контакту зубів виникають зусилля, які викликають різні види напружень і призводять до їх руйнувань. Ці сили називаються повними, позначаються Fn і спрямовані по нормалі до поверхні зубів (по лінії зачеплення). Як показав досвід, оперувати цими силами при розрахунках зубчастих передач незручно, тому ці сили розкладають на складові:
· колову Ft, спрямовану по дотичній до ділильного кола;
· радіальну Fr, спрямовану по радіусу зубчастих коліс до їх центра;
· осьову спрямовану паралельно осі зубчатого колеса (для прямозубих циліндричних передач дана сила відсутня).
Колова сила шестерні завжди направлена в протилежний бік її обертання.
Осьова сила конічної передачі спрямована від вершини конуса до його основи.
Fr1=Fa2; Fa1=Fr2; Ft1=Ft2.
Для черв’ячної передачі
Розрахунок на міцність закритих зубчастих передач проводять за рівняннями Герца для визначення контактних напружень:
q – інтенсивність навантаження;
ρзв – зведений радіус кривизни;
Езв – зведений модуль пружності;
μ – коефіцієнт Пуассона.
+ – для зовнішнього зачеплення.
- – для внутрішнього зачеплення.
Для практичного розрахунку міжосьової відстані закритої зубчастої циліндричної прямозубої передачі:
КНВ=1,0…1,25 - коефіцієнт, що враховує вплив на контактну міцність нерівномірності розподілу навантаження по довжині зуба;
КНV=1,0…1,4 – динамічний коефіцієнт, який залежить від лінійної швидкості коліс.
- коефіцієнт ширини зубчатого колеса (у скільки разів ширина зубчастого колеса більша за міжосьову відстань).