For at imødekomme de stigende krav til applikationer med høj-ydelse inden for effekttæthed, udvikles der konstant nye materialelegeringer og varmebehandlingsprocesser til tandhjul (Refs. 1–3). Undersøgelsen og evalueringen af ​​forskellige materialer og varmebehandlinger til tandhjul udføres ved hjælp af S-N kurver (Refs. 2,4,5). Men når der genereres S-N-kurver for tandbøjningsstyrke, bliver påvirkningen af ​​afvigelser omkring tandrodskonturen ofte ikke taget i betragtning eller registreret med utilstrækkelig nøjagtighed, så der antages en identisk tandrodskontur for alle varianter (Refs. 2,4,5). På grund af manglen på en ensartet evalueringsstandard for tandrodsområdet, evalueres kvaliteten af ​​testgear normalt kun for tandflankeområdet ved hjælp af ISO 1328 1:2013 (Refs. 6–10). Stress-forøgende effekter, såsom ændringer i tandrodsradius på grund af deformationer fra varmebehandlingen, tages derfor ikke i betragtning (Refs. 2,4). Især ved test af tandhjul med et uslebet tandrodsområde, har formafvigelser fra varmebehandlingen og fremstillingsafvigelser fra gearhobbing omkring tandroden direkte indflydelse på testresultaterne. Disse afvigelser fører til en ændring i de forekommende tandrodsspændinger og påvirker tandbøjningsstyrken (Refs. 8,11–16). I den følgende undersøgelse undersøges indflydelsen af ​​fremstillingsrelaterede-geometriske afvigelser omkring tandroden på tandens bøjningsstyrke. State of the Art Tilstrækkelig bæreevne af tandflanken og tandroden er et grundlæggende krav til geardesign, da gearskader i værste fald kan føre til totalt svigt af gearkassen (Ref. 17). Af denne grund er omfattende viden om materialestyrken, varmebehandlingskombinationen og de forekommende spændinger i applikationen af ​​yderste vigtighed, især i designprocessen af ​​højtydende gear. Faktorer, der påvirker tandbøjningsstyrken Tandbøjningsstyrken for tandhjul opnås ved at sammenligne spændingen og belastningskapaciteten omkring tandroden (Refs. 14,17). Både spænding og belastningsevne er påvirket af forskellige parametre, som afhængigt af deres egenskaber kan have en positiv eller negativ effekt på tandens bøjningsstyrke (Ref. 15). Faktorer, der påvirker tandrodsspændingen Ud over applikationen og den tilhørende belastning bestemmes spændingen på et tandhjul af designet af makro- og mikrogeometrien samt fremstillingsprocessen (Ref. 14). Den normale trykvinkel, som en makrogeometrisk gearparameter, påvirker både længden af ​​bøjningsmomentarmen og længden af ​​tandrodkorden (Ref. 14). En forøgelse af den normale trykvinkel fører til en reduktion af bøjningsmomentarmen samt til en forøgelse af tandroden (Ref. 14). Baseret på bøjningsbjælke-teorien, som kan bruges til at beregne tandrodsspændingen på en forenklet måde, fører en reduktion af bøjningsmomentarmen til en reduktion af bøjningsmomentet og derfor til en lavere tandrodsspænding (Ref. 17). Forøgelse af tandrodsstrengen reducerer også tandrodsspændingen, fordi det øger arealets inertimoment af den kritiske tandrodssektion (Ref. 18). Arealet af den kritiske tandrodssektion kan øges yderligere ved at øge andre makrogeometriske gearparametre, såsom tandbredden og normalmodulet, for at reducere tandrodsspændingen (Refs. 14,18). Både forøgelsen af ​​normalmodulet, med ellers konstante gearparametre, og forøgelsen af ​​tandhjulsbredden førte til et større areal af den kritiske tandrodssektion og dermed til en reduktion af tandrodsspændingen (Ref. 14,18). En anden geometrisk faktor, der påvirker tandrodsspændingen, er tandrodskonturen (Ref. 14). Jo mindre den eksisterende tandrodsradius ved den kritiske sektion er, jo større er den spændings-øgende notch-effekt og dermed spændingen på tandroden (Refs. 14,15). Under hensyntagen til dette forhold har forskellige undersøgelser vist, at ved at optimere tandrodsgeometrien og lade tandgeometrien ellers være uændret, kan der opnås en stigning i tandbøjningsstyrken på 10-30 procent (Refs. 11,12,15,16,19). Optimeringspotentialet afhænger af den initiale tilstand af tandrodsgeometrien og den anvendte optimeringsmetode (Refs. 11,12,15,16,19). Omvendt kan afvigelser fra den specificerede tandrodsgeometri på grund af procesvariationer eller fabrikationsfejl føre til en reduktion i tandbøjningsstyrken (Refs. 13,20).