SIST ISO 6336-1:2020

Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors

This document presents the basic principles of, an introduction to, and the general influence factors for the calculation of the load capacity of spur and helical gears. Together with the other documents in the ISO 6336 series, it provides a method by which different gear designs can be compared. It is not intended to assure the performance of assembled drive gear systems. It is not intended for use by the general engineering public. Instead, it is intended for use by the experienced gear designer who is capable of selecting reasonable values for the factors in these formulae based on the knowledge of similar designs and the awareness of the effects of the items discussed.
The formulae in the ISO 6336 series are intended to establish a uniformly acceptable method for calculating the load capacity of cylindrical gears with straight or helical involute teeth.
The ISO 6336 series includes procedures based on testing and theoretical studies as referenced by each method. The methods are validated for:
— normal working pressure angle from 15° to 25°;
— reference helix angle up to 30°;
— transverse contact ratio from 1,0 to 2,5.
If this scope is exceeded, the calculated results will need to be confirmed by experience.
The formulae in the ISO 6336 series are not applicable when any of the following conditions exist:
— gears with transverse contact ratios less than 1,0;
— interference between tooth tips and root fillets;
— teeth are pointed;
— backlash is zero.
The rating formulae in the ISO 6336 series are not applicable to other types of gear tooth deterioration such as plastic deformation, case crushing and wear, and are not applicable under vibratory conditions where there can be an unpredictable profile breakdown. The ISO 6336 series does not apply to teeth finished by forging or sintering. It is not applicable to gears which have a poor contact pattern.
The influence factors presented in these methods form a method to predict the risk of damage that aligns with industry and experimental experience. It is possible that they are not entirely scientifically exact. Therefore, the calculation methods from one part of the ISO 6336 series is not applicable in another part of the ISO 6336 series unless specifically referenced.
The procedures in the ISO 6336 series provide rating formulae for the calculation of load capacity with regard to different failure modes such as pitting, tooth root breakage, tooth flank fracture, scuffing and micropitting. At pitch line velocities below 1 m/s the gear load capacity is often limited by abrasive wear (see other literature such as References [23] and [22] for further information on such calculation).

Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale

Le présent document traite des principes de base, de l'introduction et des facteurs généraux d'influence pour le calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques ŕ dentures droite et hélicoďdale. Associée aux autres documents de la série ISO 6336, elle fournit une méthode qui permet de comparer différentes conceptions d'engrenages. Elle n'a pas pour but de déterminer les performances d'une transmission de puissance par engrenages complčte. Elle n'a pas non plus pour but d'ętre utilisée par des concepteurs généralistes en mécanique. En revanche, elle est destinée ŕ ętre utilisée par des concepteurs d'engrenages expérimentés, capables de sélectionner, pour chacun des facteurs employés dans les formules, des valeurs raisonnables sur la base de leurs connaissances en matičre de conception d'engrenages similaires et conscients des effets des points particuliers discutés.
Les formules de la série ISO 6336 sont destinées ŕ établir une méthode homogčne pour le calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques ŕ denture en développante droite ou hélicoďdale.
La série ISO 6336 contient des modes opératoires basés sur des résultats d'essai et des études théoriques telles que celles qui sont référencées par chaque méthode. Les méthodes sont validées pour:
— un angle de pression normal de fonctionnement compris entre 15° et 25°;
— un angle de l'hélice de référence allant jusqu'ŕ 30°;
— un rapport de conduite apparent compris entre 1,0 et 2,5.
Si ces plages sont dépassées, il est alors nécessaire de confirmer les résultats calculés au moyen d'expériences.
Les formules de l'ISO 6336 ne sont pas applicables si l'une des conditions suivantes existe:
— engrenages avec un rapport de conduite apparent inférieur ŕ 1,0;
— interférence de fonctionnement entre les profils en pieds de dents et les tętes de dents;
— dents pointues;
— jeu entre dents nul.
Les formules de calcul de la série ISO 6336 ne s'appliquent pas ŕ d'autres détériorations telles que la déformation plastique, la dislocation et l'usure, ni lorsque les conditions vibratoires sont telles qu'elles peuvent conduire ŕ une rupture de dent imprévisible. La série ISO 6336 ne s'applique pas aux dentures réalisées par forgeage ou frittage, ni aux engrenages qui ont une mauvaise portée de denture.

Izračun nosilnosti ravnozobih in poševnozobih zobnikov - 1. del: Osnove, uvajanje in koeficienti

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Sep-2020
• ICS: 21.200 - Gears
• Technical Committee: ISEL - Mechanical elements
• Current Stage: 6060 - National Implementation/Publication (Adopted Project)
• Start Date: 24-Sep-2020
• Due Date: 29-Nov-2020
• Completion Date: 28-Sep-2020
• Ref Project: ISO 6336-1:2019 - Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors

Relations

• Revised: SIST ISO 6336-1:2008 - Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors
• Effective Date: 13-Apr-2013
• Revised: SIST ISO 6336-1:2008/Cor 1:2008 - Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors
• Effective Date: 13-Apr-2013

Standards Content (Sample)

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 6336-1:2020
01-november-2020
Izračun nosilnosti ravnozobih in poševnozobih zobnikov - 1. del: Osnove, uvajanje
in koeficienti
Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 1: Basic principles,
introduction and general influence factors
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et
hélicoïdale
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 6336-1:2019
ICS:
21.200 Gonila Gears
SIST ISO 6336-1:2020 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 6336-1:2020

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SIST ISO 6336-1:2020
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6336-1
Third edition
2019-11
Calculation of load capacity of spur
and helical gears —
Part 1:
Basic principles, introduction and
general influence factors
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à
dentures droite et hélicoïdale —
Partie 1: Principes de base, introduction et facteurs généraux
d'influence
Reference number
ISO 6336-1:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 6336-1:2019(E)

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ISO 6336-1:2019(E)

Contents Page
Foreword .vi
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols and abbreviated terms. 2
4 Basic principles .11
4.1 Application .11
4.1.1 Surface durability (pitting) .11
4.1.2 Tooth bending strength .11
4.1.3 Tooth flank fracture .12
4.1.4 Strength and quality of materials .12
4.1.5 Service life under variable load .12
4.1.6 Scuffing .12
4.1.7 Wear .12
4.1.8 Micropitting . .12
4.1.9 Plastic-yielding .12
4.1.10 Specific applications .12
4.1.11 Safety factors .13
4.1.12 Testing .15
4.1.13 Manufacturing tolerances .15
4.1.14 Implied accuracy .15
4.1.15 Other considerations .15
4.1.16 Influence factors .16
4.1.17 Numerical formulae .18
4.1.18 Succession of factors in the course of calculation .18
4.1.19 Determination of allowable values of gear deviations .18
4.2 Tangential load, torque and power .18
4.2.1 General.18
4.2.2 Nominal tangential load, nominal torque and nominal power .19
4.2.3 Equivalent tangential load, equivalent torque and equivalent power .19
4.2.4 Maximum tangential load, maximum torque and maximal power .19
5 Application factor, K .19
A
5.1 General .19
5.2 Method A — Factor K .20
A-A
5.2.1 Factor K .20
A-A
5.2.2 Factor K for pitting along ISO 6336-2 .20
HA-A
5.2.3 Factor K for tooth root breakage along ISO 6336-3 .20
FA-A
5.2.4 Factor K for tooth flank fracture along ISO/TS 6336-4 .20
FFA-A
5.2.5 Factor K for scuffing along ISO/TS 6336-20/ISO/TS 6336-21 .21
ϑA-A
5.2.6 Factor K for micropitting along ISO/TS 6336-22 .21
λA-A
5.3 Method B — Factor K .21
A-B
5.3.1 General.21
5.3.2 Guide values for application factor, K .21
A-B
6 Internal dynamic factor, K .24
v
6.1 General .24
6.2 Parameters affecting internal dynamic load and calculations .24
6.2.1 Design .24
6.2.2 Manufacturing .24
6.2.3 Transmission perturbance .25
6.2.4 Dynamic response .25
© ISO 2019 – All rights reserved iii

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SIST ISO 6336-1:2020
ISO 6336-1:2019(E)

6.2.5 Resonances .25
6.2.6 Application of internal dynamic factor for low loaded gears .26
6.3 Principles and assumptions .26
6.4 Methods for determination of dynamic factor .27
6.4.1 Method A — Factor K .27
v-A
6.4.2 Method B — Factor K .27
v-B
6.4.3 Method C — Factor K .27
v-C
6.5 Determination of dynamic factor using Method B: K .28
v-B
6.5.1 General.28
6.5.2 Running speed ranges .28
6.5.3 Determination of resonance running speed (main resonance) of a gear pair.29
6.5.4 Dynamic factor in subcritical range (N ≤ N ).31
S
6.5.5 Dynamic factor in main resonance range (N < N ≤ 1,15) .34
S
6.5.6 Dynamic factor in supercritical range (N ≥ 1,5) .34
6.5.7 Dynamic factor in intermediate range (1,15 < N < 1,5) .34
6.5.8 Resonance speed determination for specific gear designs .35
6.5.9 Calculation of reduced mass of gear pair with external teeth .37
6.6 Determination of dynamic factor using Method C: K .38
v-C
6.6.1 General.38
6.6.2 Graphical values of dynamic factor using Method C .39
6.6.3 Determination by calculation of dynamic factor using Method C .42
7 Face load factors, K and K .43
Hβ Fβ
7.1 Gear tooth load distribution .43
7.2 General principles for determination of face load factors, K and K .43
Hβ Fβ
7.2.1 General.43
7.2.2 Face load factor for contact stress, K .44
Hβ
7.2.3 Face load factor for tooth root stress, K .44
Fβ
7.3 Methods for determination of face load factor — Principles, assumptions .44
7.3.1 General.44
7.3.2 Method A — Factors K and K .44
Hβ-A Fβ-A
7.3.3 Method B — Factors K and K .45
Hβ-B Fβ-B
7.3.4 Method C — Factors K and K . .45
Hβ-C Fβ-C
7.4 Determination of face load factor using Method B: K .45
Hβ-B
7.4.1 Number of calculation points.45
7.4.2 Definition of K .45
Hβ
7.4.3 Stiffness and elastic deformations .45
7.4.4 Static displacements .49
7.4.5 Assumptions .49
7.4.6 Computer program output .49
7.5 Determination of face load factor using Method C: K .49
Hβ-C
7.5.1 General.49
7.5.2 Effective equivalent misalignment, F . .51
βy
7.5.3 Running-in allowance, y , and running-in factor, χ .51
β β
7.5.4 Mesh misalignment, f .61
ma
7.5.5 Component of mesh misalignment caused by case deformation, f .63
ca
7.5.6 Component of mesh misalignment caused by shaft displacement, f .63
be
7.6 Determination of face load factor for tooth root stress using Method B or C: K .64
Fβ
8 Transverse load factors K and K .65
Hα Fα
8.1 Transverse load distribution.65
8.2 Determination methods for transverse load factors — Principles and assumptions.65
8.2.1 General.65
8.2.2 Method A — Factors K and K .65
Hα-A Fα-A
8.2.3 Method B — Factors K and K . .66
Hα-B Fα-B
8.3 Determination of transverse load factors using Method B — K and K .66
Hα-B Fα-B
8.3.1 General.66
8.3.2 Determination of transverse load factor by calculation .66
8.3.3 Transverse load factors from graphs .67
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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SIST ISO 6336-1:2020
ISO 6336-1:2019(E)

8.3.4 Limiting conditions for K .67
Hα
8.3.5 Limiting conditions for K .67
Fα
8.3.6 Running-in allowance, y .68
α
9 Tooth stiffness parameters, c′ and c .71
γ
9.1 Stiffness influences .71
9.2 Determination methods for tooth stiffness parameters — Principles and assumptions .71
9.2.1 General.71
9.2.2 Method A — Tooth stiffness parameters c′ and c .72
A γ-A
9.2.3 Method B — Tooth stiffness parameters c′ and c .72
B γ-B
9.3 Determination of tooth stiffness parameters, c′ and c , according to Method B .72
γ
9.3.1 General.72
9.3.2 Single stiffness, c′ .73
9.3.3 Mesh stiffness, c .77
γ
10 Parameter of Hertzian contact .77
10.1 Local radius of relative curvature .77
10.2 Reduced modulus of elasticity, E .78
r
10.3 Local Hertzian contact stress, p .78
dyn,CP
10.3.1 Method A .78
10.3.2 Method B .79
10.4 Half of the Hertzian contact width, b .80
H
10.5 Load distribution along the path of contact.80
10.5.1 Definition of contact points, CP, on the path of contact .80
10.5.2 Load sharing factor, X .82
CP
10.6 Sum of tangential velocity, v . .90
Σ,CP
11 Lubricant parameters at given temperature .91
11.1 General .91
11.2 Kinematic viscosity at a given temperature, v .91
θ
11.3 Density of the lubricant at a given temperature θ, ρ .92
θ
Annex A (normative) Additional methods for determination of f and f .93
sh ma
Annex B (informative) Guide values for crowning and end relief of teeth of cylindrical gears .96
Annex C (informative) Guide values for K for crowned teeth of cylindrical gears .99
Hβ-C
Annex D (informative) Derivations and explanatory notes .102
Annex E (informative) Analytical determination of load distribution .106
Annex F (informative) General symbols used for calculation of load capacity of spur and
helical gears .128
Bibliography .133
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ISO 6336-1:2019(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear
capacity calculation.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6336-1:2006), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6336-1:2006/Cor.1:2008.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— incorporation of ISO/TS 6336-4, ISO/TS 6336-20, ISO/TS 6336-21 and ISO/TS 6336-22 into
Clause 4 (failure mode);
— update of application factors in Clause 5;
— integration of Clause 10 "Parameters of Hertzian contact";
— integration of Clause 11 "Lubricant parameters at given temperature".
A list of all parts in the ISO 6336 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 6336-1:2019(E)

Introduction
ISO 6336 (all parts) consists of International Standards, Technical Specifications (TS) and Technical
Reports (TR) under the general title Calculation of load capacity of spur and helical gears (see Table 1).
— International Standards contain calculation methods that are based on widely accepted practices
and have been validated.
— Technical Specifications (TS) contain calculation methods that are still subject to further
development.
— Technical Reports (TR) contain data that is informative, such as example calculations.
The procedures specified in parts 1 to 19 of the ISO 6336 series cover fatigue analyses for gear rating.
The procedures described in parts 20 to 29 of the ISO 6336 series are predominantly related to the
tribological beha
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6336-1
Third edition
2019-11
Calculation of load capacity of spur
and helical gears —
Part 1:
Basic principles, introduction and
general influence factors
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à
dentures droite et hélicoïdale —
Partie 1: Principes de base, introduction et facteurs généraux
d'influence
Reference number
ISO 6336-1:2019(E)
©
ISO 2019

---------------------- Page: 1 ----------------------
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 6336-1:2019(E)

Contents Page
Foreword .vi
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols and abbreviated terms. 2
4 Basic principles .11
4.1 Application .11
4.1.1 Surface durability (pitting) .11
4.1.2 Tooth bending strength .11
4.1.3 Tooth flank fracture .12
4.1.4 Strength and quality of materials .12
4.1.5 Service life under variable load .12
4.1.6 Scuffing .12
4.1.7 Wear .12
4.1.8 Micropitting . .12
4.1.9 Plastic-yielding .12
4.1.10 Specific applications .12
4.1.11 Safety factors .13
4.1.12 Testing .15
4.1.13 Manufacturing tolerances .15
4.1.14 Implied accuracy .15
4.1.15 Other considerations .15
4.1.16 Influence factors .16
4.1.17 Numerical formulae .18
4.1.18 Succession of factors in the course of calculation .18
4.1.19 Determination of allowable values of gear deviations .18
4.2 Tangential load, torque and power .18
4.2.1 General.18
4.2.2 Nominal tangential load, nominal torque and nominal power .19
4.2.3 Equivalent tangential load, equivalent torque and equivalent power .19
4.2.4 Maximum tangential load, maximum torque and maximal power .19
5 Application factor, K .19
A
5.1 General .19
5.2 Method A — Factor K .20
A-A
5.2.1 Factor K .20
A-A
5.2.2 Factor K for pitting along ISO 6336-2 .20
HA-A
5.2.3 Factor K for tooth root breakage along ISO 6336-3 .20
FA-A
5.2.4 Factor K for tooth flank fracture along ISO/TS 6336-4 .20
FFA-A
5.2.5 Factor K for scuffing along ISO/TS 6336-20/ISO/TS 6336-21 .21
ϑA-A
5.2.6 Factor K for micropitting along ISO/TS 6336-22 .21
λA-A
5.3 Method B — Factor K .21
A-B
5.3.1 General.21
5.3.2 Guide values for application factor, K .21
A-B
6 Internal dynamic factor, K .24
v
6.1 General .24
6.2 Parameters affecting internal dynamic load and calculations .24
6.2.1 Design .24
6.2.2 Manufacturing .24
6.2.3 Transmission perturbance .25
6.2.4 Dynamic response .25
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ISO 6336-1:2019(E)

6.2.5 Resonances .25
6.2.6 Application of internal dynamic factor for low loaded gears .26
6.3 Principles and assumptions .26
6.4 Methods for determination of dynamic factor .27
6.4.1 Method A — Factor K .27
v-A
6.4.2 Method B — Factor K .27
v-B
6.4.3 Method C — Factor K .27
v-C
6.5 Determination of dynamic factor using Method B: K .28
v-B
6.5.1 General.28
6.5.2 Running speed ranges .28
6.5.3 Determination of resonance running speed (main resonance) of a gear pair.29
6.5.4 Dynamic factor in subcritical range (N ≤ N ).31
S
6.5.5 Dynamic factor in main resonance range (N < N ≤ 1,15) .34
S
6.5.6 Dynamic factor in supercritical range (N ≥ 1,5) .34
6.5.7 Dynamic factor in intermediate range (1,15 < N < 1,5) .34
6.5.8 Resonance speed determination for specific gear designs .35
6.5.9 Calculation of reduced mass of gear pair with external teeth .37
6.6 Determination of dynamic factor using Method C: K .38
v-C
6.6.1 General.38
6.6.2 Graphical values of dynamic factor using Method C .39
6.6.3 Determination by calculation of dynamic factor using Method C .42
7 Face load factors, K and K .43
Hβ Fβ
7.1 Gear tooth load distribution .43
7.2 General principles for determination of face load factors, K and K .43
Hβ Fβ
7.2.1 General.43
7.2.2 Face load factor for contact stress, K .44
Hβ
7.2.3 Face load factor for tooth root stress, K .44
Fβ
7.3 Methods for determination of face load factor — Principles, assumptions .44
7.3.1 General.44
7.3.2 Method A — Factors K and K .44
Hβ-A Fβ-A
7.3.3 Method B — Factors K and K .45
Hβ-B Fβ-B
7.3.4 Method C — Factors K and K . .45
Hβ-C Fβ-C
7.4 Determination of face load factor using Method B: K .45
Hβ-B
7.4.1 Number of calculation points.45
7.4.2 Definition of K .45
Hβ
7.4.3 Stiffness and elastic deformations .45
7.4.4 Static displacements .49
7.4.5 Assumptions .49
7.4.6 Computer program output .49
7.5 Determination of face load factor using Method C: K .49
Hβ-C
7.5.1 General.49
7.5.2 Effective equivalent misalignment, F . .51
βy
7.5.3 Running-in allowance, y , and running-in factor, χ .51
β β
7.5.4 Mesh misalignment, f .61
ma
7.5.5 Component of mesh misalignment caused by case deformation, f .63
ca
7.5.6 Component of mesh misalignment caused by shaft displacement, f .63
be
7.6 Determination of face load factor for tooth root stress using Method B or C: K .64
Fβ
8 Transverse load factors K and K .65
Hα Fα
8.1 Transverse load distribution.65
8.2 Determination methods for transverse load factors — Principles and assumptions.65
8.2.1 General.65
8.2.2 Method A — Factors K and K .65
Hα-A Fα-A
8.2.3 Method B — Factors K and K . .66
Hα-B Fα-B
8.3 Determination of transverse load factors using Method B — K and K .66
Hα-B Fα-B
8.3.1 General.66
8.3.2 Determination of transverse load factor by calculation .66
8.3.3 Transverse load factors from graphs .67
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 6336-1:2019(E)

8.3.4 Limiting conditions for K .67
Hα
8.3.5 Limiting conditions for K .67
Fα
8.3.6 Running-in allowance, y .68
α
9 Tooth stiffness parameters, c′ and c .71
γ
9.1 Stiffness influences .71
9.2 Determination methods for tooth stiffness parameters — Principles and assumptions .71
9.2.1 General.71
9.2.2 Method A — Tooth stiffness parameters c′ and c .72
A γ-A
9.2.3 Method B — Tooth stiffness parameters c′ and c .72
B γ-B
9.3 Determination of tooth stiffness parameters, c′ and c , according to Method B .72
γ
9.3.1 General.72
9.3.2 Single stiffness, c′ .73
9.3.3 Mesh stiffness, c .77
γ
10 Parameter of Hertzian contact .77
10.1 Local radius of relative curvature .77
10.2 Reduced modulus of elasticity, E .78
r
10.3 Local Hertzian contact stress, p .78
dyn,CP
10.3.1 Method A .78
10.3.2 Method B .79
10.4 Half of the Hertzian contact width, b .80
H
10.5 Load distribution along the path of contact.80
10.5.1 Definition of contact points, CP, on the path of contact .80
10.5.2 Load sharing factor, X .82
CP
10.6 Sum of tangential velocity, v . .90
Σ,CP
11 Lubricant parameters at given temperature .91
11.1 General .91
11.2 Kinematic viscosity at a given temperature, v .91
θ
11.3 Density of the lubricant at a given temperature θ, ρ .92
θ
Annex A (normative) Additional methods for determination of f and f .93
sh ma
Annex B (informative) Guide values for crowning and end relief of teeth of cylindrical gears .96
Annex C (informative) Guide values for K for crowned teeth of cylindrical gears .99
Hβ-C
Annex D (informative) Derivations and explanatory notes .102
Annex E (informative) Analytical determination of load distribution .106
Annex F (informative) General symbols used for calculation of load capacity of spur and
helical gears .128
Bibliography .133
© ISO 2019 – All rights reserved v

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ISO 6336-1:2019(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear
capacity calculation.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6336-1:2006), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6336-1:2006/Cor.1:2008.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— incorporation of ISO/TS 6336-4, ISO/TS 6336-20, ISO/TS 6336-21 and ISO/TS 6336-22 into
Clause 4 (failure mode);
— update of application factors in Clause 5;
— integration of Clause 10 "Parameters of Hertzian contact";
— integration of Clause 11 "Lubricant parameters at given temperature".
A list of all parts in the ISO 6336 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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ISO 6336-1:2019(E)

Introduction
ISO 6336 (all parts) consists of International Standards, Technical Specifications (TS) and Technical
Reports (TR) under the general title Calculation of load capacity of spur and helical gears (see Table 1).
— International Standards contain calculation methods that are based on widely accepted practices
and have been validated.
— Technical Specifications (TS) contain calculation methods that are still subject to further
development.
— Technical Reports (TR) contain data that is informative, such as example calculations.
The procedures specified in parts 1 to 19 of the ISO 6336 series cover fatigue analyses for gear rating.
The procedures described in parts 20 to 29 of the ISO 6336 series are predominantly related to the
tribological behavior of the lubricated flank surface contact. Parts 30 to 39 of the ISO 6336 series
include example calculations. The ISO 6336 series allows the addition of new parts under appropriate
numbers to reflect knowledge gained in the future.
Requesting standardized calculations according to the ISO 6336 series without referring to specific
parts requires the use of only those parts that are currently designated as International Standards (see
Table 1 for listing). When requesting further calculations, the relevant part or parts of the ISO 6336
series need to be specified. Use of a Technical Specification as acceptance criteria for a specific design
need to be agreed in advance between the manufacturer and the purchaser.
Table 1 — Parts of the ISO 6336 series (status as of DATE OF PUBLICATION)
Technical
International Technical
Calculation of load capacity of spur a
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6336-1
Troisième édition
2019-11
Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures
droite et hélicoïdale —
Partie 1:
Principes de base, introduction et
facteurs généraux d'influence
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors
Numéro de référence
ISO 6336-1:2019(F)
©
ISO 2019

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ISO 6336-1:2019(F)

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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
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ISO 6336-1:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symboles et termes abrégés . 2
4 Principes de base . 9
4.1 Application . 9
4.1.1 Résistance à la pression de contact (piqûre) . 9
4.1.2 Résistance à la flexion en pied de dent . 9
4.1.3 Rupture en flanc des dents . 9
4.1.4 Résistance et qualité des matériaux . 9
4.1.5 Durée de vie en service sous charge variable .10
4.1.6 Grippage .10
4.1.7 Usure .10
4.1.8 Microécaillages .10
4.1.9 Déformation plastique .10
4.1.10 Applications spécifiques .10
4.1.11 Coefficients de sécurité .11
4.1.12 Essais.13
4.1.13 Tolérances de fabrication .13
4.1.14 Exactitude implicite . . .13
4.1.15 Autres considérations . . .13
4.1.16 Facteurs d’influence .15
4.1.17 Formules numériques .16
4.1.18 Ordre de succession des facteurs au cours du calcul.16
4.1.19 Détermination des valeurs admissibles des écarts de roue .17
4.2 Effort tangentiel, couple, puissance .17
4.2.1 Généralités .17
4.2.2 Effort tangentiel nominal, couple nominal, puissance nominale .17
4.2.3 Effort tangentiel équivalent, couple équivalent, puissance équivalente .18
4.2.4 Effort tangentiel maximum, couple maximum, puissance maximale.18
5 Facteur d’application, K .18
A
5.1 Généralités .18
5.2 Méthode A – Facteur K .
A-A 19
5.2.1 Facteur K .
A-A 19
5.2.2 Facteur K pour les piqûres selon l’ISO 6336-2 .19
HA-A
5.2.3 Facteur K pour la rupture en pied de dent selon l’ISO 6336-3 .19
FA-A
5.2.4 Facteur K pour la rupture en flanc de dent selon l’ISO/TS 6336-4 .19
FFA-A
5.2.5 Facteur K pour le grippage selon l’ISO/TS 6336-20/ISO/TS 6336-21 .20
ϑA-A
5.2.6 Facteur K pour les microécaillages selon l’ISO/TS 6336-22 .20
λA-A
5.3 Méthode B — Facteur K .
A-B 20
5.3.1 Généralités .20
5.3.2 Guide de valeurs pour le facteur d’application, K .
A-B 20
6 Facteur dynamique interne, K .23
v
6.1 Généralités .23
6.2 Paramètres influençant les charges dynamiques internes et calcul .23
6.2.1 Conception .23
6.2.2 Fabrication .24
6.2.3 Perturbation sur la transmission .24
6.2.4 Réponse dynamique . .25
© ISO 2019 – Tous droits réservés iii

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ISO 6336-1:2019(F)

6.2.5 Résonances .25
6.2.6 Application du facteur dynamique interne pour les engrenages faiblement
chargés.25
6.3 Principes et hypothèses .26
6.4 Méthodes pour la détermination du facteur dynamique .26
6.4.1 Méthode A — Facteur K .
v-A 26
6.4.2 Méthode B — Facteur K .
v-B 27
6.4.3 Méthode C — Facteur K .
v-C 27
6.5 Détermination du facteur dynamique suivant la Méthode B: K .
v-B 27
6.5.1 Généralités .27
6.5.2 Domaines des vitesses de fonctionnement .28
6.5.3 Détermination de la vitesse de résonance (résonance principale) d’une
paire de roues dentées .29
6.5.4 Facteur dynamique dans le domaine subcritique (N ≤ N ) .31
S
6.5.5 Facteur dynamique dans le domaine de résonance principale (N < N ≤ 1,15) .34
S
6.5.6 Facteur dynamique dans le domaine supercritique (N ≥ 1,5) .34
6.5.7 Facteur dynamique dans le domaine intermédiaire (1,15 < N < 1,5) .35
6.5.8 Détermination de la vitesse de résonance pour des conceptions
d’engrenages spécifiques .35
6.5.9 Calcul de la masse réduite d’un engrenage à denture extérieure .37
6.6 Détermination du facteur dynamique suivant la Méthode C: K .
v-C 38
6.6.1 Généralités .38
6.6.2 Valeurs graphiques du facteur dynamique suivant la Méthode C .39
6.6.3 Détermination par calcul du facteur dynamique suivant la Méthode C .42
7 Facteur de distribution longitudinale de la charge K et K .43
Hβ Fβ
7.1 Distribution longitudinale de la charge .43
7.2 Principes généraux de détermination des facteurs de distribution longitudinale de
la charge, K et K .
Hβ Fβ 44
7.2.1 Généralités .44
7.2.2 Facteur de distribution longitudinale de la charge pour la pression de
contact K .
Hβ 44
7.2.3 Facteur de distribution longitudinale de la charge pour la contrainte en
pied de dent K .
Fβ 44
7.3 Méthodes pour la détermination du facteur de distribution longitudinale de la
charge — Principes, hypothèses .44
7.3.1 Généralités .44
7.3.2 Méthode A – Facteurs K et K .
Hβ-A Fβ-A 45
7.3.3 Méthode B – Facteurs K et K .
Hβ-B Fβ-B 45
7.3.4 Méthode C – Facteurs K et K .
Hβ-C Fβ-C 45
7.4 Détermination du facteur de distribution longitudinale de la charge en appliquant
la Méthode B: K .
Hβ-B 45
7.4.1 Nombre de points de calcul .45
7.4.2 Définition de K .
Hβ 45
7.4.3 Rigidité et déformations élastiques .46
7.4.4 Déplacements statiques .49
7.4.5 Hypothèses .49
7.4.6 Résultat de programme sur ordinateur .49
7.5 Détermination du facteur de distribution longitudinale de la charge à l’aide de la
Méthode C: K .
Hβ-C 50
7.5.1 Généralités .50
7.5.2 Désalignement équivalent effectif F .
βy 51
7.5.3 Tolérance de rodage y et facteur de rodage χ .
β β 52
7.5.4 Désalignement d’engrènement, f .
ma 62
7.5.5 Composante du désalignement d’engrènement dû aux déformations du
carter, f .
ca 65
7.5.6 Composante du désalignement d’engrènement dû au déplacement des
arbres, f .
be 65
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 6336-1:2019(F)

7.6 Détermination du facteur de distribution longitudinale de la charge de face pour la
contrainte en pied de dent à l’aide de la Méthode B ou C: K .
Fβ 66
8 Facteurs de distribution transversale de la charge K et K .67
Hα Fα
8.1 Distribution transversale de la charge .67
8.2 Méthodes pour la détermination des facteurs de distribution transversale de la
charge — Principes et hypothèses .67
8.2.1 Généralités .67
8.2.2 Méthode A — Facteurs K et K .
Hα-A Fα-A 67
8.2.3 Méthode B — Facteurs K et K .
Hα-B Fα-B 67
8.3 Détermination des facteurs de distribution transversale de la charge suivant la
Méthode B — K et K .
Hα-B Fα-B 68
8.3.1 Généralités .68
8.3.2 Détermination du facteur de distribution transversale de la charge par calcul .68
8.3.3 Facteurs de distribution transversale de la charge à partir des graphiques.69
8.3.4 Conditions restrictives pour K .
Hα 69
8.3.5 Conditions restrictives pour K .
Fα 69
8.3.6 Tolérance de rodage, y .
α 70
9 Paramètres de rigidités de la denture c′ et c .74
γ
9.1 Influences sur la rigidité .74
9.2 Méthodes pour la détermination des rigidités de denture — Principes et hypothèses .74
9.2.1 Généralités .74
9.2.2 Méthode A – Paramètres de rigidités de la denture c’ et c .
A γ-A 75
9.2.3 Méthode B – Paramètres de rigidités de la denture c’ et c .
B γ-B 75
9.3 Détermination des rigidités de denture c’ et c suivant la Méthode B .75
γ
9.3.1 Généralités .75
9.3.2 Rigidité simple c’ . 76
9.3.3 Rigidité d’engrènement, c .
γ 80
10 Paramètre de la pression de Hertz .80
10.1 Rayon de courbure équivalent local .80
10.2 Module d’élasticité réduit, E .
r 81
10.3 Pression de Hertz locale, p .
dyn,CP 81
10.3.1 Méthode A .81
10.3.2 Méthode B .82
10.4 Demi-largeur de contact de Hertzien, b .
H 83
10.5 Partage de la charge le long de la ligne de conduite .83
10.5.1 Définition des points de contact, CP, sur la ligne de conduite .83
10.5.2 Facteur de partage de charge, X .
CP 85
10.6 Somme des vitesses tangentielles v .
Σ,CP 93
11 Paramètres du lubrifiant à une température donnée .94
11.1 Généralités .94
11.2 Viscosité cinématique à une température donnée, v .
θ 94
11.3 Densité du lubrifiant à une température donnée, ρ .
θ 95
Annexe A (normative) Méthodes supplémentaires pour la détermination de f et f .96
sh ma
Annexe B (informative) Guide pour évaluer le bombé et les dépouilles d’extrémité des
dents d’engrenages cylindriques .99
Annexe C (informative) Guide pour évaluer K pour les dents d’engrenages cylindriques
Hβ-C
bombées .102
Annexe D (informative) Dérivations et notes explicatives .105
Annexe E (informative) Détermination analytique de la distribution de la charge .109
Annexe F (informative) Symboles généraux utilisés dans le calcul de la capacité de charge
des engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale . .132
Bibliographie .136
© ISO 2019 – Tous droits réservés v

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ISO 6336-1:2019(F)

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 60, Engrenages, sous-comité SC 2,
Calcul de la capacité des engrenages.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6336-1:2006), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Le rectificatif technique ISO 6336-1:2006/Cor.1:2008 est incorporé.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— incorporation des ISO/TS 6336-4, ISO/TS 6336-20, ISO/TS 6336-21 et ISO/TS 6336-22 dans
l’Article 4 (mode de défaillance);
— mise à jour des facteurs d’application à l’Article 5;
— intégration de l’Article 10 «Paramètres de pression de Hertz»;
— intégration de l’Article 11 «Paramètres du lubrifiant à une température donnée».
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6336 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient d’adresser tout retour ou to
...