Para atender às crescentes demandas por aplicações de alto-desempenho em densidade de potência, novas ligas de materiais e processos de tratamento térmico para engrenagens estão sendo constantemente desenvolvidos (Refs. 1–3). A investigação e avaliação de diferentes materiais e tratamentos térmicos para engrenagens é realizada por meio de curvas S-N (Refs. 2,4,5). No entanto, ao gerar curvas S-N para a resistência à flexão do dente, a influência dos desvios ao redor do contorno da raiz do dente muitas vezes não é considerada ou registrada com precisão insuficiente, de modo que um contorno da raiz do dente idêntico é assumido para todas as variantes (Refs. 2,4,5). Devido à falta de um padrão de avaliação uniforme para a área da raiz do dente, a qualidade das engrenagens de teste geralmente é avaliada apenas para a área do flanco do dente usando ISO 1328 1:2013 (Refs. 6–10). Os efeitos de aumento de tensão-, como alterações no raio da raiz do dente devido a deformações do tratamento térmico, não são, portanto, considerados (Refs. 2,4). Em particular, ao testar engrenagens com uma área de raiz do dente não retificada, os desvios do tratamento térmico e os desvios de fabricação da fresagem da engrenagem ao redor da raiz do dente têm um efeito direto nos resultados do teste. Esses desvios levam a uma mudança nas tensões ocorridas na raiz do dente e influenciam a resistência à flexão do dente (Refs. 8,11–16). No estudo a seguir, a influência dos desvios geométricos relacionados à fabricação ao redor da raiz do dente na resistência à flexão do dente é investigada. Estado da Arte A capacidade de carga suficiente do flanco do dente e da raiz do dente é um requisito básico para o projeto de engrenagens, pois danos na engrenagem podem levar à falha total da caixa de engrenagens no pior caso (Ref. 17). Por esse motivo, o amplo conhecimento da resistência do material, da combinação do tratamento térmico e das tensões que ocorrem na aplicação são de extrema importância, especialmente no processo de projeto de engrenagens de alto-desempenho. Fatores que influenciam a resistência à flexão do dente A resistência à flexão do dente das engrenagens é obtida comparando a tensão e a capacidade de carga ao redor da raiz do dente (Refs. 14,17). Tanto a tensão quanto a capacidade de carga são influenciadas por diversos parâmetros, que, dependendo de suas características, podem ter efeito positivo ou negativo na resistência à flexão do dente (Ref. 15). Fatores que influenciam a tensão na raiz do dente Além da aplicação e da carga associada, a tensão em uma engrenagem é determinada pelo projeto da macro e micro geometria, bem como pelo processo de fabricação (Ref. 14). O ângulo de pressão normal, como parâmetro macro geométrico da engrenagem, influencia tanto o comprimento do braço do momento fletor quanto o comprimento da corda da raiz do dente (Ref. 14). Um aumento do ângulo de pressão normal leva a uma redução do braço do momento fletor, bem como a um aumento da corda da raiz do dente (Ref. 14). Com base na teoria da viga fletora, que pode ser usada para calcular a tensão na raiz do dente de forma simplificada, uma redução do braço do momento fletor leva a uma redução do momento fletor e, portanto, a uma menor tensão na raiz do dente (Ref. 17). Aumentar a corda da raiz do dente também reduz a tensão na raiz do dente porque aumenta o momento de inércia da área da seção crítica da raiz do dente (Ref. 18). A área da seção crítica da raiz do dente pode ser aumentada ainda mais aumentando outros parâmetros macro geométricos da engrenagem, como a largura do dente e o módulo normal, para reduzir a tensão da raiz do dente (Refs. 14,18). Tanto o aumento do módulo normal, com parâmetros de engrenagem constantes, quanto o aumento da largura da engrenagem levaram a uma área maior da seção crítica da raiz do dente e, portanto, a uma redução da tensão da raiz do dente (Ref . 14, 18). Outro fator geométrico que influencia a tensão na raiz do dente é o contorno da raiz do dente (Ref. 14). Quanto menor o raio da raiz do dente existente na seção crítica, maior será o efeito de entalhe de aumento de tensão e, portanto, a tensão na raiz do dente (Refs. 14,15). Levando essa relação em consideração, vários estudos mostraram que, ao otimizar a geometria da raiz do dente e deixar a geometria do dente inalterada, um aumento na resistência à flexão do dente de 10 a 30 por cento pode ser alcançado (Refs. 11,12,15,16,19). O potencial de otimização depende do estado inicial da geometria da raiz do dente e do método de otimização utilizado (Refs. 11,12,15,16,19). Por outro lado, desvios da geometria especificada da raiz do dente devido a variações de processo ou erros de fabricação podem levar a uma redução na resistência à flexão do dente (Refs. 13,20).