试验齿轮的弯曲疲劳极限σ_Flim

σ_Flim是指某种材料的齿轮经长期的重复载荷作用(对大多数材料其应力循环数为3×10⁶)后，齿根保持不破坏时的极限应力。其主要影响因素有：材料成分，力学性能，热处理及硬化层深度、硬度梯度，结构(锻、轧、铸)，残余应力，材料的纯度和缺陷等

σ_Flim可由齿轮的负荷运转试验或使用经验的统计数据得出。此时需阐明线速度、润滑油黏度、表面粗糙度、材料组织等变化对许用应力的影响所引起的误差

无资料时，可参考图1～图5根据材料和齿面硬度查取σ_Flim值

图中的σ_Flim值是试验齿轮的失效概率为1%时的轮齿弯曲疲劳极限。对于其他失效概率的疲劳极限值，可用适当的统计分析方法得到

图中硬化齿轮的疲劳极限值对渗碳齿轮适用于有效硬化层深度(加工后的)δ≥0.15m_n，对于氮化齿轮，其有效硬化层深度δ＝0.4～0.6mm

在σ_Flim的图中，给出了代表材料质量等级的三条线，其对应的材料处理要求见GB/T 8539

在选取材料疲劳极限时，除了考虑上述等级对材料质量热处理质量的要求是否有把握达到外，还应注意所用材料的性能、质量的稳定性以及齿轮精度以外的制造质量同图列数值来源的试验齿轮的异同程度。这在选取σ_Flim时尤为重要。要留心一些常不引人注意的影响弯曲强度的因素，如实际加工刀具圆角的控制，齿根过渡圆角表面质量及因脱碳造成的硬度下降等。有可能出现齿根磨削台阶而计算中又未计Y_Sg时，在选取σ_Flim时也应予以考虑

图1～图5中提供的σ_Flim值是在标准运转条件下得到的。具体的条件如下：

螺旋角　β＝0(Y_β＝1)

模数　m＝3～5mm(Y_x＝1)

应力修正系数　Y_ST＝2

齿根圆角参数　q_s＝2.5(Y_δrelT＝1)

齿根圆角表面的微观不平度10点高度　R_z＝10μm(Y_RrelT＝1)

齿轮精度等级　4～7级(ISO 1328-1：1995或GB/T 10095.1)

基本齿廓按　GB/T 1356

齿宽　b＝10～50mm

载荷系数　K_A＝K_V＝K_Fβ＝K_Fα＝1

以上图中的σ_Flim值适用于轮齿单向弯曲的受载状况；对于受对称双向弯曲的齿轮(如中间轮、行星轮)，应将图中查得σ_Flim值乘上系数0.7；对于双向运转工作的齿轮，其σ_Flim值所乘系数可稍大于0.7

图中，σ_FE为齿轮材料的弯曲疲劳强度的基本值(它是用齿轮材料制成无缺口试件，在完全弹性范围内经受脉动载荷作用时的名义弯曲疲劳极限)。σ_FE＝Y_STσ_Flim，Y_ST＝2.0

图1  正火处理的结构钢和铸钢的σ_Flim和σ_FE

图2  铸铁的σ_Flim和σ_FE

图3  调质处理的碳钢、合金钢及铸钢的σ_Flim和σ_FE

图4  渗碳淬火钢和表面硬化(火焰或感应淬火)钢的σ_Flim和σ_FE

图5  氮化及碳氮共渗钢的σ_Flim和σ_FE