5轮齿折断和安全系数
通常轮齿折断使齿轮工作寿命结束，有时由于一个轮齿的折断引起齿轮箱的所有齿轮损坏；在某些情况时，全使输入和输出轴间的传动装置损坏。
因此，选用的弯曲强度安全系数SF应大于接触强度安全系数SH的平方（选用安全系数的一般说明见GB/T 10062.1）。
弯曲强度的最小安全系数，对于弧齿锥齿轮应取SFmin≥1.3；对于直齿轮或βm＜5°的弧齿锥齿轮，应取SFmin≥1.5。最小安全系数的值建议由制造商和用户协商确定。
6计算轮齿弯曲强度的公式
6.1概述
比较下面的应力值，可以确定轮齿的抗弯承载能力：
——弯曲应力，根据轮齿的几何尺寸，制造精度，轮缘、轴承和轴承座的刚性，传递的转矩等，用弯曲应力公式（见6.2）进行计算。
——许用应力，考虑齿轮运转时工作条件的影响，用许用齿根应力公式（见6.3）进行计算。计算的齿根应力应σF小于许用齿根应力σFP
注：许用应力是一个参考的应力“数”；因为是由试验得到的一个单纯的应力，而不是由GB/T 10062本部分计算得到的，所以采用这个名称。为了使和设计的齿轮状况相类似，应用一个完全独立的计算值修正试验得到的极限应力为许用应力。
6.2齿根应力
6.2.1概述
大小齿轮的齿根应力分别按下式计算：
σF=σF0KAKVKFβKFα≤σFP…………………………（1）
式中：
σF0——齿根应力基本值，其定义是一个理想的齿轮在名义转矩下引起的齿根处的最大拉应力。
KA、KV、KFβ、KFα见GB/T10062.1。
6.2.2齿根应力基本值σF0-B1——B1法
齿根应力基本值是根据齿根处（齿根圆角与30°切线相切处）最大的拉应力计算的。载荷作用的位置为：
a)单对齿啮合区外界点（ενβ=0）；
b)接触区中点（ενβ≥1）；
c)作用在a)和b)之间的位置。
d)用Yε把作用在齿顶的载荷转换到作用的位置。
式中：
Fmt——齿宽中点分度圆锥上的名义切向力（见GB/T 10062.1）；
b——齿宽；
YFa——齿形系数（见第7章）；YFa是考虑载荷作用在齿顶时，齿形对名义弯曲应力的影响；
YSa——应力修正系数（见第7章），YSa是考虑把载荷作用在齿顶时的名义弯曲应力转换为齿根应力基本值的系数，所以YSa考虑到齿根危险截面处（齿根圆角处）齿根应力增加的影响，和该处应力集中的影响一致，但不影响弯矩的力臂；
Yε——重合度系数（见第8章）是考虑把载荷作用在齿顶时的齿根应力基本值，换算为载荷在作用位置时的齿根应力基本值；
YK——锥齿轮系数，是考虑较小的lb′值与齿宽b的比及接触线倾斜的影响；
YLS——载荷分担系数，是考虑两对或多对相啮合轮齿间的载荷分配。
6.2.3齿根应力基本值σF0-B2——B2法
应用B2法时，用复合几何系数YP代替计算齿根应力基本值的式（2）中的系数YFa、Ysa、Yε、YLS和YK，所以
YP的值用下式计算
代入式（3），得
式中：
YA——B2法的留任齿轮校正系数，用于一般的渗碳的和表面淬火的锥齿轮（见附录A）；
YJ——B2法的弯曲强度几何系数（见9.2）。
弯曲强度几何系数YJ考虑了以下因素的影响：齿形、最大的破坏载荷作用的位置、由于齿根几何形状引起的应力集中、相啮合齿轮副中相邻齿间的载荷分配、相啮合的大小齿轮间齿厚的比、齿长方向修形后的有效齿宽、一对齿轮副中一个齿轮延长齿宽引起的影响，以及包括了作用在轮齿上载荷的切向（弯曲）和径向（压缩）分力的作用。
6.3许用齿根应力
6.3.14概述
大小齿轮的许用齿根应力σFP要分别计算，要根据实际齿轮的几何相似性、运转状况和制造情况进行计算。
式中：
σFE——包括了应力修正系数的弯曲疲劳极限，σFP=σFlimYST，假设材料（包括热处理）在全弹性状态下，无缺口试件的基本弯曲强度；
σFlim——由试验齿轮的弯曲疲劳极限，其值与试验齿轮的材料、热处理、齿根圆角的几何尺寸有关（见GB/T8539）；
YST——应力修正系数，与试验齿轮的尺寸有关，YST=2.0；
SFmin——最小安全系数（见GB/T 10062.1）；
YδrelT——相对齿根圆角敏感系数（见第10章），是考虑计算齿轮齿根圆角敏感系数与试验齿轮的不同对许用应力值的影响（YδrelT=Yδ/YδT考虑材料对圆角的敏感性）；
YRrelT——相对齿根表面状况系数（见第11章）（YRrelT=YR/YRT考虑齿根圆角状况与试验齿根状况的关系）；
YX——齿根强度的尺寸系数（见第12章），是考虑模数对齿根强度的影响；
YNT——寿命系，考虑齿轮运转循环次数的影响。
6.3.2计算的安全系数
大小齿轮的弯曲强度的计算安全系数要分别计算，根据许用齿根应力值用下式计算：
注：这是与传递的转矩有关的计算安全系数。
关于安全系数和失效概率见GB/T10062.1。
