SIST ISO 6336-3:2020

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6336-3
Third edition
2019-11
Calculation of load capacity of spur
and helical gears —
Part 3:
Calculation of tooth bending strength
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à
dentures droite et hélicoïdale —
Partie 3: Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent
Reference number
ISO 6336-3:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 6336-3:2019(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
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Fax: +41 22 749 09 47
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ii © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 6336-3:2019(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols and abbreviated terms. 2
4 Tooth breakage and safety factors . 7
5 Basic formulae . 7
5.1 General . 7
5.2 Safety factor for bending strength (safety against tooth breakage), S . 8
F
5.3 Tooth root stress, σ . 8
F
5.3.1 General. 8
5.3.2 Method A . 8
5.3.3 Method B . 8
5.4 Permissible bending stress, σ .10
FP
5.4.1 General.10
5.4.2 Methods for determination of permissible bending stress, σ —
FP
Principles, assumptions and application .10
5.4.3 Permissible bending stress, σ : Method B .11
FP
5.4.4 Permissible bending stress, σ , for limited and long life: Method B .12
FP
6 Form factor, Y .14
F
6.1 General .14
6.2 Calculation of the form factor, Y : Method B .15
F
6.2.1 General.15
6.2.2 Parameters of virtual gears .17
6.2.3 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
arm, h for external gears generated with a hob .18
Fe
6.2.4 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
2)
arm, h for external gears generated with a shaper cutter .19
Fe
6.2.5 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
2)
arm, h for internal gears generated with a shaper cutter .24
Fe
7 Stress correction factor, Y .24
S
7.1 Basic uses .24
7.2 Stress correction factor, Y : Method B .24
S
7.3 Stress correction factor for gears with notches in fillets .25
7.4 Stress correction factor, Y , relevant to the dimensions of the standard reference
ST
test gears .25
8 Helix angle factor, Y .26
β
8.1 General .26
8.2 Graphical value .26
8.3 Determination by calculation .26
9 Rim thickness factor, Y .27
B
9.1 General .27
9.2 Graphical values .27
9.3 Determination by calculation .27
9.3.1 External gears . .27
9.3.2 Internal gears .28
10 Deep tooth factor, Y .28
DT
10.1 General .28
© ISO 2019 – All rights reserved iii

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ISO 6336-3:2019(E)

10.2 Graphical values .28
10.3 Determination by calculation .29
11 Reference stress for bending .29
11.1 General .29
11.2 Reference stress for Method A . .29
11.3 Reference stress, with values σ and σ for Method B .29
F lim FE
12 Life factor, Y .29
NT
12.1 General .29
12.2 Life factor, Y : Method A .30
NT
12.3 Life factor, Y : Method B .30
NT
12.3.1 General.30
12.3.2 Graphical values .30
12.3.3 Determination by calculation .31
13 Notch sensitivity factor, Y , and relative notch sensitivity factor, Y  .32
δT δ rel T
13.1 Basic uses .32
13.2 Determination of the notch sensitivity factors .32
13.2.1 General.32
13.2.2 Method A .32
13.2.3 Method B .32
13.3 Relative notch sensitivity factor, Y : Method B .32
δ rel T
13.3.1 Graphical values .32
13.3.2 Determination by calculation .33
14 Surface factors, Y , Y , and relative surface factor, Y .38
R RT R rel T
14.1 Influence of surface condition .38
14.2 Determination of surface factors and relative surface factors .39
14.2.1 General.39
14.2.2 Method A .39
14.2.3 Method B .39
14.3 Relative surface factor, Y : Method B .39
R rel T
14.3.1 Graphical values .39
14.3.2 Determination by calculation .40
15 Size factor, Y .41
X
15.1 General .41
15.2 Size factor, Y : Method A .41
X
15.3 Size factor, Y : Method B .41
X
15.3.1 General.41
15.3.2 Graphical values for reference stress and static stress .41
15.3.3 Determination by calculation .42
Annex A (normative) Permissible bending stress, σ , obtained from notched, flat or plain
FP
polished test pieces .44
Annex B (informative) Guide values for mean stress influence factor, Y .52
M
Annex C (informative) Derivations of determinant normal tooth load of spur gears .54
Bibliography .55
iv © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 6336-3:2019(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 6336-3:2006), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6336-3:2006/Cor.1:2008.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— modification of the Y factor in Clause 8 "Helix angle factor, Y ";
β β
— modification of the Y factor in 6.2 “Calculation of the form factor, Y : Method B”;
F F
— integration of 6.2.4 "Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment arm, h ,
Fn F Fe
for external gears generated with a shaper cutter";
— integration of 6.2.5 "Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment arm, h ,
Fn F Fe
for internal gears generated with a shaper cutter";
— integration of a new Annex C.
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 6336-3:2019(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 and helical gears Specifica-
Standard Report
tion
Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors X
Part 2: Calculation of surface durability (pitting) X
Part 3: Calculation of tooth bending strength X
Part 4: Calculation of tooth flank fracture load capacity X
Part 5: Strength and quality of materials X
Part 6: Calculation of service life under variable load X
Part 20: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel
and hypoid gears) — Flash temperature method
X
(replaces: ISO/TR 13989-1)
Part 21: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel
and hypoid gears) — Integral temperature method
X
(replaces: ISO/TR 13989-2)
Part 22: Calculation of micropitting load capacity
X
(replaces: ISO/TR 15144-1)
Part 30: Calculation examples for the application of ISO 6336 parts 1, 2, 3, 5 X
Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
 X
(replaces: ISO/TR 15144-2)
The maximum tensile stress at the tooth root, which may not exceed the permissible bending stress for
the material, is the basis for rating the bending strength of gear teeth. The stress occurs in the “tension
fillets” of the working tooth flanks. If load-induced cracks are formed, the first of these often appears
in the fillets where the compressive stress is generated, i.e. in the “compression fillets”, which are those
of the non-working flanks. When the tooth loading is unidirectional and the teeth are of conventional
shape, these cracks seldom propagate to failure. Crack propagation ending in failure is most likely to
stem from cracks initiated in tension fillets.
vi © ISO 2019 – All rights reserved

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ISO 6336-3:2019(E)

The endurable tooth loading of teeth subjected to a reversal of loading during each revolution, such
as “idler gears”, is less than the endurable unidirectional loading. The full range of stress in such
circumstances is more than twice the tensile stress occurring in the root fillets of the loaded flanks.
This is taken into consideration when determining permissible stresses (see ISO 6336-5).
When gear rims are thin and tooth spaces adjacent to the root surface narrow (conditions which can
particularly apply to some internal gears), initial cracks commonly occur in the compression fillet.
Since, in such circumstances, gear rims themselves can suffer fatigue breakage, special studies are
necessary. See Clause 1.
Several methods for calculating the critical tooth root stress and evaluating some of the relevant factors
have been approved. See ISO 6336-1.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6336-3:2019(E)
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 3:
Calculation of tooth bending strength
IMPORTANT — The user of this document is cautioned that when the method specified is used
for large helix angles (β > 30°) and large normal pressure angles (α > 25°), the calculated results
n
should be confirmed by experience as by Method A.
1 Scope
This document specifies the fundamental formulae for use in tooth bending stress calculations for
involute external or internal spur and helical gears with a rim thickness s > 0,5 h for external gears
R t
and s > 1,75 m for internal gears. In service, internal gears can experience failure modes other than
R n
tooth bending fatigue, i.e. fractures starting at the root diameter and progressing radially outward. This
document does not provide adequate safety against failure modes other than tooth bending fatigue. All
load influences on the tooth root stress are included in so far as they are the result of loads transmitted
by the gears and in so far as they can be evaluated quantitatively.
[11]
This document includes procedures based on testing and theoretical studies such as those of Hirt ,
[14] [10]
Strasser and Brossmann . The results are in good agreement with other methods (References [5],
[6], [7] and [12]). The given formulae are valid for spur and helical gears with tooth profiles in
accordance with the basic rack standardized in ISO 53. They can also be used for teeth conjugate to
other basic racks if the virtual contact ratio ε is less than 2,5.
αn
The load capacity determined on the basis of permissible bending stress is termed “tooth bending
strength”. The results are in good agreement with other methods for the range, as indicated in the
scope of ISO 6336-1.
If this scope does not apply, refer to ISO 6336-1:2019, Clause 4.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 53:1998, Cylindrical gears for general and heavy engineering — Standard basic rack tooth profile
ISO 1122-1:1998, Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry
ISO 4287:1997, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms,
definitions and surface texture parameters
ISO 4287:1997/Cor 1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method —
Terms, definitions and surface texture parameters — TECHNICAL CORRIGENDUM 1
ISO 4287:1997/Cor 2:2005, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method —
Terms, definitions and surface texture parameters — TECHNICAL CORRIGENDUM 2
ISO 4287:1997/Amd 1:2009, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile
method — Terms, definitions and surface texture parameters — AMENDMENT 1: Peak count number
ISO 4288:1996, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and
procedures for the assessment of surface texture
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ISO 6336-3:2019(E)

ISO 6336-1, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 1: Basic principles, introduction
and general influence factors
ISO 6336-5, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 5: Strength and quality of
materials
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1122-1:1998 and
ISO 6336-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardisation at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// electropedia .org/
3.2 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the symbols and abbreviated terms given in ISO 1122-1:1998,
ISO 6336-1 and Table 2 apply.
Table 2 — Abbreviated terms and symbols used in this document
Abbreviated terms
Term Description
Eh material designation for case-hardened wrought steel
GG material designation for gr
...

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 6336-3:2020
01-oktober-2020
Izračun nosilnosti ravnozobih in poševnozobih zobnikov - 3. del: Izračun upogibne
trdnosti zob
Calculation of load capacity of spur and helical gears - Part 3: Calculation of tooth
bending strength
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à dentures droite et
hélicoïdale
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 6336-3:2019
ICS:
21.200 Gonila Gears
SIST ISO 6336-3:2020 en,fr,de
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 6336-3:2020

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SIST ISO 6336-3:2020
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6336-3
Third edition
2019-11
Calculation of load capacity of spur
and helical gears —
Part 3:
Calculation of tooth bending strength
Calcul de la capacité de charge des engrenages cylindriques à
dentures droite et hélicoïdale —
Partie 3: Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent
Reference number
ISO 6336-3:2019(E)
©
ISO 2019

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ISO 6336-3:2019(E)

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ISO 6336-3:2019(E)

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols and abbreviated terms. 2
4 Tooth breakage and safety factors . 7
5 Basic formulae . 7
5.1 General . 7
5.2 Safety factor for bending strength (safety against tooth breakage), S . 8
F
5.3 Tooth root stress, σ . 8
F
5.3.1 General. 8
5.3.2 Method A . 8
5.3.3 Method B . 8
5.4 Permissible bending stress, σ .10
FP
5.4.1 General.10
5.4.2 Methods for determination of permissible bending stress, σ —
FP
Principles, assumptions and application .10
5.4.3 Permissible bending stress, σ : Method B .11
FP
5.4.4 Permissible bending stress, σ , for limited and long life: Method B .12
FP
6 Form factor, Y .14
F
6.1 General .14
6.2 Calculation of the form factor, Y : Method B .15
F
6.2.1 General.15
6.2.2 Parameters of virtual gears .17
6.2.3 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
arm, h for external gears generated with a hob .18
Fe
6.2.4 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
2)
arm, h for external gears generated with a shaper cutter .19
Fe
6.2.5 Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment
Fn F
2)
arm, h for internal gears generated with a shaper cutter .24
Fe
7 Stress correction factor, Y .24
S
7.1 Basic uses .24
7.2 Stress correction factor, Y : Method B .24
S
7.3 Stress correction factor for gears with notches in fillets .25
7.4 Stress correction factor, Y , relevant to the dimensions of the standard reference
ST
test gears .25
8 Helix angle factor, Y .26
β
8.1 General .26
8.2 Graphical value .26
8.3 Determination by calculation .26
9 Rim thickness factor, Y .27
B
9.1 General .27
9.2 Graphical values .27
9.3 Determination by calculation .27
9.3.1 External gears . .27
9.3.2 Internal gears .28
10 Deep tooth factor, Y .28
DT
10.1 General .28
© ISO 2019 – All rights reserved iii

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SIST ISO 6336-3:2020
ISO 6336-3:2019(E)

10.2 Graphical values .28
10.3 Determination by calculation .29
11 Reference stress for bending .29
11.1 General .29
11.2 Reference stress for Method A . .29
11.3 Reference stress, with values σ and σ for Method B .29
F lim FE
12 Life factor, Y .29
NT
12.1 General .29
12.2 Life factor, Y : Method A .30
NT
12.3 Life factor, Y : Method B .30
NT
12.3.1 General.30
12.3.2 Graphical values .30
12.3.3 Determination by calculation .31
13 Notch sensitivity factor, Y , and relative notch sensitivity factor, Y  .32
δT δ rel T
13.1 Basic uses .32
13.2 Determination of the notch sensitivity factors .32
13.2.1 General.32
13.2.2 Method A .32
13.2.3 Method B .32
13.3 Relative notch sensitivity factor, Y : Method B .32
δ rel T
13.3.1 Graphical values .32
13.3.2 Determination by calculation .33
14 Surface factors, Y , Y , and relative surface factor, Y .38
R RT R rel T
14.1 Influence of surface condition .38
14.2 Determination of surface factors and relative surface factors .39
14.2.1 General.39
14.2.2 Method A .39
14.2.3 Method B .39
14.3 Relative surface factor, Y : Method B .39
R rel T
14.3.1 Graphical values .39
14.3.2 Determination by calculation .40
15 Size factor, Y .41
X
15.1 General .41
15.2 Size factor, Y : Method A .41
X
15.3 Size factor, Y : Method B .41
X
15.3.1 General.41
15.3.2 Graphical values for reference stress and static stress .41
15.3.3 Determination by calculation .42
Annex A (normative) Permissible bending stress, σ , obtained from notched, flat or plain
FP
polished test pieces .44
Annex B (informative) Guide values for mean stress influence factor, Y .52
M
Annex C (informative) Derivations of determinant normal tooth load of spur gears .54
Bibliography .55
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ISO 6336-3:2019(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 6336-3:2006), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 6336-3:2006/Cor.1:2008.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— modification of the Y factor in Clause 8 "Helix angle factor, Y ";
β β
— modification of the Y factor in 6.2 “Calculation of the form factor, Y : Method B”;
F F
— integration of 6.2.4 "Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment arm, h ,
Fn F Fe
for external gears generated with a shaper cutter";
— integration of 6.2.5 "Tooth root normal chord, s , radius of root fillet, ρ , bending moment arm, h ,
Fn F Fe
for internal gears generated with a shaper cutter";
— integration of a new Annex C.
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.
© ISO 2019 – All rights reserved v

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SIST ISO 6336-3:2020
ISO 6336-3:2019(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 and helical gears Specifica-
Standard Report
tion
Part 1: Basic principles, introduction and general influence factors X
Part 2: Calculation of surface durability (pitting) X
Part 3: Calculation of tooth bending strength X
Part 4: Calculation of tooth flank fracture load capacity X
Part 5: Strength and quality of materials X
Part 6: Calculation of service life under variable load X
Part 20: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel
and hypoid gears) — Flash temperature method
X
(replaces: ISO/TR 13989-1)
Part 21: Calculation of scuffing load capacity (also applicable to bevel
and hypoid gears) — Integral temperature method
X
(replaces: ISO/TR 13989-2)
Part 22: Calculation of micropitting load capacity
X
(replaces: ISO/TR 15144-1)
Part 30: Calculation examples for the application of ISO 6336 parts 1, 2, 3, 5 X
Part 31: Calculation examples of micropitting load capacity
 X
(replaces: ISO/TR 15144-2)
The maximum tensile stress at the tooth root, which may not exceed the permissible bending stress for
the material, is the basis for rating the bending strength of gear teeth. The stress occurs in the “tension
fillets” of the working tooth flanks. If load-induced cracks are formed, the first of these often appears
in the fillets where the compressive stress is generated, i.e. in the “compression fillets”, which are those
of the non-working flanks. When the tooth loading is unidirectional and the teeth are of conventional
shape, these cracks seldom propagate to failure. Crack propagation ending in failure is most likely to
stem from cracks initiated in tension fillets.
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SIST ISO 6336-3:2020
ISO 6336-3:2019(E)

The endurable tooth loading of teeth subjected to a reversal of loading during each revolution, such
as “idler gears”, is less than the endurable unidirectional loading. The full range of stress in such
circumstances is more than twice the tensile stress occurring in the root fillets of the loaded flanks.
This is taken into consideration when determining permissible stresses (see ISO 6336-5).
When gear rims are thin and tooth spaces adjacent to the root surface narrow (conditions which can
particularly apply to some internal gears), initial cracks commonly occur in the compression fillet.
Since, in such circumstances, gear rims themselves can suffer fatigue breakage, special studies are
necessary. See Clause 1.
Several methods for calculating the critical tooth root stress and evaluating some of the relevant factors
have been approved. See ISO 6336-1.
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SIST ISO 6336-3:2020

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SIST ISO 6336-3:2020
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6336-3:2019(E)
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 3:
Calculation of tooth bending strength
IMPORTANT — The user of this document is cautioned that when the method specified is used
for large helix angles (β > 30°) and large normal pressure angles (α > 25°), the calculated results
n
should be confirmed by experience as by Method A.
1 Scope
This document specifies the fundamental formulae for use in tooth bending stress calculations for
involute external or internal spur and helical gears with a rim thickness s > 0,5 h for external gears
R t
and s > 1,75 m for internal gears. In service, internal gears can experience failure modes other than
R n
tooth bending fatigue, i.e. fractures starting at the root diameter and progressing radially outward. This
document does not provide adequate safety against failure modes other than tooth bending fatigue. All
load influences on the tooth root stress are included in so far as they are the result of loads transmitted
by the gears and in so far as they can be evaluated quantitatively.
[11]
This document includes procedures based on testing and theoretical studies such as those of Hirt ,
[14] [10]
Strasser and Brossmann . The results are in good agreement with other methods (References [5],
[6], [7] and [12]). The given formulae are valid for spur and helical gears with tooth profiles in
accordance with the basic rack standardized in ISO 53. They can also be used for teeth conjugate to
other basic racks if the virtual contact ratio ε is less than 2,5.
αn
The load capacity determined on the basis of permissible bending stress is termed “tooth bending
strength”. The results are in good agreement with other methods for the range, as indicated in the
scope of ISO 6336-1.
If this scope does not apply, refer to ISO 6336-1:2019, Clause 4.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 53:1998, Cylindrical gears for general and heavy engineering — Standard basic rack tooth profile
ISO 1122-1:1998, Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry
ISO 4287:1997, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms,
definitions and surface texture parameters
ISO 4287:1997/Cor 1:1998, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method —
Terms, definitions and surface texture parameters — TECHNICAL CORRIGENDUM 1
ISO 4287:1997/Cor 2:2005, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method —
Terms, definitions and surface texture parameters — TECHNICAL CORRIGENDUM 2
ISO 4287:1997/Amd 1:2009, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile
method — Terms, definitions and surface texture parameters — AMENDMENT 1: Peak count number
ISO 4288:1996, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Rules and
procedures for the assessment of surface texture
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SIST ISO 6336-3:2020
ISO 6336-3:2019(E)

ISO 6336-1, Calculation of load capacity of
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6336-3
Troisième édition
2019-11
Version corrigée
2020-11
Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures
droite et hélicoïdale —
Partie 3:
Calcul de la tenue en fatigue à la
flexion en pied de dent
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 3: Calculation of tooth bending strength
Numéro de référence
ISO 6336-3:2019(F)
©
ISO 2019

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ISO 6336-3:2019(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019
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,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 6336-3:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symboles et termes abrégés . 2
4 Rupture de dent et coefficients de sécurité . 7
5 Formules de base . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Coefficient de sécurité pour la contrainte de flexion (sécurité contre la rupture
de dent), S .
F 7
5.3 Contrainte en pied de dent, σ . 8
F
5.3.1 Généralités . 8
5.3.2 Méthode A . 8
5.3.3 Méthode B . 8
5.4 Contrainte de flexion admissible en pied de dent, σ .10
FP
5.4.1 Généralités .10
5.4.2 Méthodes de détermination de la contrainte de flexion admissible en pied
de dent, σ — Principes, hypothèses et application .10
FP
5.4.3 Contrainte de flexion admissible, σ : Méthode B .11
FP
5.4.4 Contrainte de flexion admissible, σ , pour une durée de vie limitée et une
FP
grande durée de vie: Méthode B .12
6 Facteurs de forme, Y .14
F
6.1 Généralités .14
6.2 Calcul du facteur de forme Y : Méthode B .15
F
6.2.1 Généralités .15
6.2.2 Paramètres des roues dentées virtuelles .17
6.2.3 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h pour roues à
F Fe
dentures extérieures générées par fraise-mère .18
6.2.4 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, p , bras de levier du moment de flexion, h , pour des roues
F Fe
à dentures extérieures générées avec un outil-pignon .19
6.2.5 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des roues
F Fe
à dentures intérieures générées avec un outil-pignon .24
7 Facteurs de concentration de contraintes, Y .24
S
7.1 Usage de base .24
7.2 Facteur de concentration de contraintes, Y : Méthode B .25
S
7.3 Facteur de concentration de contrainte pour roue dentée avec entaille dans
le profil de raccordement en pied de dent .25
7.4 Facteur de concentration de contraintes, Y , approprié aux dimensions de la roue
ST
dentée d’essai de référence standard .26
8 Facteur d'inclinaison, Y .26
β
8.1 Généralités .26
8.2 Valeurs graphiques .26
8.3 Détermination par calcul .27
9 Facteur d'épaisseur de jante, Y .27
B
9.1 Généralités .27
9.2 Valeurs graphiques .28
© ISO 2019 – Tous droits réservés iii

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ISO 6336-3:2019(F)

9.3 Détermination par calcul .28
9.3.1 Roues à dentures extérieures .28
9.3.2 Roues à dentures intérieures .28
10 Facteur de profondeur de dent, Y .29
DT
10.1 Généralités .29
10.2 Valeurs graphiques .29
10.3 Détermination par calcul .29
11 Contrainte nominale de référence pour la flexion .30
11.1 Généralités .30
11.2 Contrainte nominale de référence pour la Méthode A .30
11.3 Contrainte de référence avec les valeurs de σ et σ pour la Méthode B .30
F lim F lim
12 Facteur de durée de vie, Y .30
NT
12.1 Généralités .30
12.2 Facteur de durée de vie Y : Méthode A .31
NT
12.3 Facteur de durée de vie Y : Méthode B .31
NT
12.3.1 Généralités .31
12.3.2 Valeurs graphiques .31
12.3.3 Détermination par calcul .32
13 Facteur de sensibilité à l'entaille, Y , et facteurs de sensibilité relative à l'entaille,
δT
Y  .33
δ rel T
13.1 Bases de l'utilisation .33
13.2 Détermination des facteurs de sensibilité à l'entaille .33
13.2.1 Généralités .33
13.2.2 Méthode A .33
13.2.3 Méthode B .33
13.3 Facteur de sensibilité relative à l'entaille, Y : Méthode B .34
δ rel T
13.3.1 Valeurs graphiques .34
13.3.2 Détermination par calcul .34
14 Facteurs d'état de surface, Y , Y , et facteurs d'état de surface relatif, Y .39
R RT R rel T
14.1 Influence de l'état de surface .39
14.2 Détermination des facteurs d'état de surface et des facteurs relatifs d'état de surface .40
14.2.1 Généralités .40
14.2.2 Méthode A .40
14.2.3 Méthode B .40
14.3 Facteur d'état de surface relatif, Y : Méthode B .40
R rel T
14.3.1 Valeurs graphiques .40
14.3.2 Détermination par calcul .41
15 Facteur de dimension, Y .42
X
15.1 Généralités .42
15.2 Facteur de dimension, Y : Méthode A .42
X
15.3 Facteur de dimension, Y : Méthode B .42
X
15.3.1 Généralités .42
15.3.2 Valeurs graphiques, Y , pour la contrainte de référence et la contrainte
X
statique . .43
15.3.3 Détermination par calcul .43
Annexe A (normative) Contrainte de flexion admissible, σ , obtenue à partir d'éprouvettes
FP
entaillées non-polies ou d'éprouvettes non-entaillées polies .45
Annexe B (informative) Valeurs indicatives pour le facteur d'influence de contrainte
moyenne, Y .53
M
Annexe C (informative) Dérivation de la force normale déterminante de la denture
des engrenages cylindriques .55
Bibliographie .56
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 6336-3:2019(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 6336-3:2006) qui a fait l’objet d’une
révision technique. Le rectificatif technique ISO 6336-3:2006/Cor.1:2008 est incorporé.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— modification du facteur Y à l’Article 8 «Facteur d’inclinaison, Y »;
β β
— modification du facteur Y à 6.2 «Calcul du facteur de forme Y : Méthode B»;
F F
— intégration du 6.2.4 «Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en pied
Fn
de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des engrenages externes générés avec un
F Fe
outil-pignon»;
— intégration du 6.2.5 «Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en pied de
Fn
dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des couronnes à dentures intérieure générées
F Fe
avec un outil-pignon»;
— intégration d’une nouvelle Annexe C.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6336 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
La présente version corrigée de l'ISO 6336-3:2019 inclut les corrections suivantes:
© ISO 2019 – Tous droits réservés v

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6336-3:2019(F)

— l'indication de l'angle de 90° au milieu de la Figure 5 b) a été corrigée.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés

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ISO 6336-3:2019(F)

Introduction
La série ISO 6336 (toutes les parties) se compose de Normes internationales, de Spécifications
techniques (TS) et de Rapports techniques (TR) sous le titre général Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale (voir Tableau 1).
— Les Normes internationales contiennent des méthodes de calcul basées sur des pratiques largement
admises qui ont été validées.
— Les Spécifications techniques (TS) contiennent des méthodes de calcul qui font toujours l’objet de
développements.
— Les Rapports techniques (TR) contiennent des données à caractère informatif, telles que des
exemples de calcul.
Les modes opératoires spécifiés dans les parties 1 à 19 de la série ISO 6336 traitent des analyses de
la fatigue pour l’évaluation de la tenue en fatigue des engrenages. Les modes opératoires décrits dans
les parties 20 à 29 de la série ISO 6336 sont principalement associés au comportement tribologique
du contact de surface des flancs de denture lubrifiée. Les parties 30 à 39 de la série ISO 6336 incluent
des exemples de calcul. La série ISO 6336 permet d’ajouter de nouvelles parties sous des numéros
appropriés, afin d’intégrer les connaissances acquises ultérieurement.
Toute demande de calculs selon la série ISO 6336 sans référence à des parties spécifiques nécessite
d'utiliser uniquement les parties désignées comme Normes internationales (voir la liste du Tableau 1).
Si des calculs supplémentaires sont requis, la ou les partie(s) pertinente(s) de la série ISO 6336 doivent
être spécifiées. L’utilisation d’une Spécification technique en tant que critère d’acceptation pour une
conception spécifique est soumise à un accord commercial.
© ISO 2019 – Tous droits réservés vii

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ISO 6336-3:2019(F)

Tableau 1 — Parties de la série ISO 6336 (état à la DATE DE PUBLICATION)
Calcul de la capacité de charge des engrenages Norme Spécification Rapport
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale internationale technique technique
Partie 1: Principes de base, introduction et facteurs généraux
X
d'influence
Partie 2: Calcul de la tenue en fatigue à la pression de contact
X
(écaillage)
Partie 3: Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent X
Partie 4: Calcul de la capacité de charge de la rupture en flanc
X
de dent
Partie 5: Résistance et qualité des matériaux X
Partie 6: Calcul de la durée de vie en service sous charge variable X
Partie 20: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de
X
la température-éclair
(remplace: ISO/TR 13989-1)
Partie 21: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de
X
la température intégrale
(remplace: ISO/TR 13989-2)
Partie 22: Calcul de la capacité de charge aux micropiqûres
X
(remplace: ISO/TR 15144-1)
Partie 30: Exemples de calculs selon les normes ISO 6336-1, 2, 3, 5 X
Partie 31: Exemples de calcul de la capacité de charge
aux micropiqûres
X
(remplace: ISO/TR 15144-2)
La contrainte maximale de traction en pied de dent, qui ne peut excéder la contrainte de flexion
admissible pour le matériau, est la base du calcul de la capacité de charge à la flexion des dents des
roues dentées. Cette contrainte apparaît dans «les profils de raccordement en pied de dent en traction»,
du côté des flancs actifs de la denture. Si la force est telle qu'elle provoque la formation de fissures,
celles-ci apparaissent souvent en priorité dans les profils de raccordement en pied de dent où la
contrainte de compression est générée, c'est-à-dire dans les «profils de raccordement en pied de dent
en compression», qui sont ceux du côté des flancs non actifs de la denture. Lorsque le chargement des
dentures est unidirectionnel de type répété et que les dents sont de forme standard, ces fissures ne
se propagent que rarement jusqu'à la rupture. Les ruptures dues à la propagation des fissures sont
généralement le fait d'amorces initiées dans les profils de raccordement en pied de dent sollicités en
traction.
La tenue en fatigue des dents soumises à chaque tour à un chargement de type alterné, tel que les roues
dentées intermédiaires, est plus faible que pour une sollicitation de type unidirectionnel répétée. Dans
ce cas l'amplitude totale de la contrainte est supérieure à plus de deux fois la contrainte de traction
apparaissant dans le profil de raccordement en pied de dent des flancs chargés. Cela est pris en compte
dans le calcul des contraintes admissibles (voir l'ISO 6336-5).
Quand les jantes des roues dentées sont minces et que les intervalles de dents adjacents à la surface de
pied sont étroits (conditions qui peuvent se rencontrer en particulier avec des couronnes à dentures
intérieures), les fissures apparaissent habituellement dans le profil de raccordement des flancs sollicités
en compression. Puisque, dans de tels cas, la jante peut à elle seule subir une rupture de fatigue, des
études particulières sont nécessaires. Voir l'Article 1.
Plusieurs méthodes de calcul de la contrainte critique en pied de dent et d'évaluation des facteurs
associés ont été approuvées. Voir l'ISO 6336-1.
viii © ISO 2019 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 6336-3:2019(F)
Calcul de la capacité de charge des engrenages
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale —
Partie 3:
Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent
IMPORTANT — L'utilisateur du présent document est mis en garde que, lorsqu'il utilise la
méthode spécifiée pour de grands angles d'hélice (β > 30°) et de grands angles de pression
normals, (α > 25°), il convient que les résultats calculés soient confirmés par l'expérience ainsi
n
que par la Méthode A.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les formules fondamentales à utiliser pour le calcul de la capacité de
charge à la flexion des dents à profil en développante de cercle des roues dentées à denture droite et
hélicoïdale, et présentant, sous le pied de dent, une épaisseur de jante telle que s > 0,5 h pour les roues
r t
dentées à dentures extérieures et s > 1,75 m pour les roues dentées à dentures intérieures. En service,
r n
les dentures intérieures peuvent subir des modes de défaillance autres que la fatigue en flexion en
pied de dent, c'est-à-dire des fissures commençant au diamètre de pied pour évoluer radialement vers
l'extérieur. Le présent document n'assure pas une sécurité appropriée contre des modes de défaillance
autres que la fatigue en flexion en pied de dent. Il tient compte de tous les paramètres agissant sur la
contrainte en pied de dent, pour autant que ceux-ci résultent des forces appliquées sur la denture et
qu'ils puissent être évalués quantitativement.
Le présent document inclut des procédures basées sur des essais et des études théoriques telles
[11], [14] [10].
que les travaux de Hirt Strasser et Brossmann Les résultats sont en corrélation avec les
autres méthodes (Références [5], [6], [7] et [12]). Les formules données sont valables pour des roues
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale, avec des profils de d
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6336-3
Troisième édition
2019-11
Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures
droite et hélicoïdale —
Partie 3:
Calcul de la tenue en fatigue à la
flexion en pied de dent
Calculation of load capacity of spur and helical gears —
Part 3: Calculation of tooth bending strength
Numéro de référence
ISO 6336-3:2019(F)
©
ISO 2019

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DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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ISO 6336-3:2019(F)

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symboles et termes abrégés . 2
4 Rupture de dent et coefficients de sécurité . 7
5 Formules de base . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Coefficient de sécurité pour la contrainte de flexion (sécurité contre la rupture
de dent), S .
F 7
5.3 Contrainte en pied de dent, σ . 8
F
5.3.1 Généralités . 8
5.3.2 Méthode A . 8
5.3.3 Méthode B . 8
5.4 Contrainte de flexion admissible en pied de dent, σ .10
FP
5.4.1 Généralités .10
5.4.2 Méthodes de détermination de la contrainte de flexion admissible en pied
de dent, σ — Principes, hypothèses et application .10
FP
5.4.3 Contrainte de flexion admissible, σ : Méthode B .11
FP
5.4.4 Contrainte de flexion admissible, σ , pour une durée de vie limitée et une
FP
grande durée de vie: Méthode B .12
6 Facteurs de forme, Y .14
F
6.1 Généralités .14
6.2 Calcul du facteur de forme Y : Méthode B .15
F
6.2.1 Généralités .15
6.2.2 Paramètres des roues dentées virtuelles .17
6.2.3 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h pour roues à
F Fe
dentures extérieures générées par fraise-mère .18
6.2.4 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, p , bras de levier du moment de flexion, h , pour des roues
F Fe
à dentures extérieures générées avec un outil-pignon .19
6.2.5 Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en
Fn
pied de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des roues
F Fe
à dentures intérieures générées avec un outil-pignon .24
7 Facteurs de concentration de contraintes, Y .24
S
7.1 Usage de base .24
7.2 Facteur de concentration de contraintes, Y : Méthode B .25
S
7.3 Facteur de concentration de contrainte pour roue dentée avec entaille dans
le profil de raccordement en pied de dent .25
7.4 Facteur de concentration de contraintes, Y , approprié aux dimensions de la roue
ST
dentée d’essai de référence standard .26
8 Facteur d'inclinaison, Y .26
β
8.1 Généralités .26
8.2 Valeurs graphiques .26
8.3 Détermination par calcul .27
9 Facteur d'épaisseur de jante, Y .27
B
9.1 Généralités .27
9.2 Valeurs graphiques .28
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ISO 6336-3:2019(F)

9.3 Détermination par calcul .28
9.3.1 Roues à dentures extérieures .28
9.3.2 Roues à dentures intérieures .28
10 Facteur de profondeur de dent, Y .29
DT
10.1 Généralités .29
10.2 Valeurs graphiques .29
10.3 Détermination par calcul .29
11 Contrainte nominale de référence pour la flexion .30
11.1 Généralités .30
11.2 Contrainte nominale de référence pour la Méthode A .30
11.3 Contrainte de référence avec les valeurs de σ et σ pour la Méthode B .30
F lim F lim
12 Facteur de durée de vie, Y .30
NT
12.1 Généralités .30
12.2 Facteur de durée de vie Y : Méthode A .31
NT
12.3 Facteur de durée de vie Y : Méthode B .31
NT
12.3.1 Généralités .31
12.3.2 Valeurs graphiques .31
12.3.3 Détermination par calcul .32
13 Facteur de sensibilité à l'entaille, Y , et facteurs de sensibilité relative à l'entaille,
δT
Y  .33
δ rel T
13.1 Bases de l'utilisation .33
13.2 Détermination des facteurs de sensibilité à l'entaille .33
13.2.1 Généralités .33
13.2.2 Méthode A .33
13.2.3 Méthode B .33
13.3 Facteur de sensibilité relative à l'entaille, Y : Méthode B .34
δ rel T
13.3.1 Valeurs graphiques .34
13.3.2 Détermination par calcul .34
14 Facteurs d'état de surface, Y , Y , et facteurs d'état de surface relatif, Y .39
R RT R rel T
14.1 Influence de l'état de surface .39
14.2 Détermination des facteurs d'état de surface et des facteurs relatifs d'état de surface .40
14.2.1 Généralités .40
14.2.2 Méthode A .40
14.2.3 Méthode B .40
14.3 Facteur d'état de surface relatif, Y : Méthode B .40
R rel T
14.3.1 Valeurs graphiques .40
14.3.2 Détermination par calcul .41
15 Facteur de dimension, Y .42
X
15.1 Généralités .42
15.2 Facteur de dimension, Y : Méthode A .42
X
15.3 Facteur de dimension, Y : Méthode B .42
X
15.3.1 Généralités .42
15.3.2 Valeurs graphiques, Y , pour la contrainte de référence et la contrainte
X
statique . .43
15.3.3 Détermination par calcul .43
Annexe A (normative) Contrainte de flexion admissible, σ , obtenue à partir d'éprouvettes
FP
entaillées non-polies ou d'éprouvettes non-entaillées polies .45
Annexe B (informative) Valeurs indicatives pour le facteur d'influence de contrainte
moyenne, Y .53
M
Annexe C (informative) Dérivation de la force normale déterminante de la denture
des engrenages cylindriques .55
Bibliographie .56
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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 6336-3:2006) qui a fait l’objet d’une
révision technique. Le rectificatif technique ISO 6336-3:2006/Cor.1:2008 est incorporé.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— modification du facteur Y à l’Article 8 «Facteur d’inclinaison, Y »;
β β
— modification du facteur Y à 6.2 «Calcul du facteur de forme Y : Méthode B»;
F F
— intégration du 6.2.4 «Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en pied
Fn
de dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des engrenages externes générés avec un
F Fe
outil-pignon»;
— intégration du 6.2.5 «Corde normale en pied de dent, s , rayon du profil de raccordement en pied de
Fn
dent, ρ , bras de levier du moment de flexion, h , pour des couronnes à dentures intérieure générées
F Fe
avec un outil-pignon»;
— intégration d’une nouvelle Annexe C.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6336 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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ISO 6336-3:2019(F)

Introduction
La série ISO 6336 (toutes les parties) se compose de Normes internationales, de Spécifications
techniques (TS) et de Rapports techniques (TR) sous le titre général Calcul de la capacité de charge des
engrenages cylindriques à dentures droite et hélicoïdale (voir Tableau 1).
— Les Normes internationales contiennent des méthodes de calcul basées sur des pratiques largement
admises qui ont été validées.
— Les Spécifications techniques (TS) contiennent des méthodes de calcul qui font toujours l’objet de
développements.
— Les Rapports techniques (TR) contiennent des données à caractère informatif, telles que des
exemples de calcul.
Les modes opératoires spécifiés dans les parties 1 à 19 de la série ISO 6336 traitent des analyses de
la fatigue pour l’évaluation de la tenue en fatigue des engrenages. Les modes opératoires décrits dans
les parties 20 à 29 de la série ISO 6336 sont principalement associés au comportement tribologique
du contact de surface des flancs de denture lubrifiée. Les parties 30 à 39 de la série ISO 6336 incluent
des exemples de calcul. La série ISO 6336 permet d’ajouter de nouvelles parties sous des numéros
appropriés, afin d’intégrer les connaissances acquises ultérieurement.
Toute demande de calculs selon la série ISO 6336 sans référence à des parties spécifiques nécessite
d'utiliser uniquement les parties désignées comme Normes internationales (voir la liste du Tableau 1).
Si des calculs supplémentaires sont requis, la ou les partie(s) pertinente(s) de la série ISO 6336 doivent
être spécifiées. L’utilisation d’une Spécification technique en tant que critère d’acceptation pour une
conception spécifique est soumise à un accord commercial.
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ISO 6336-3:2019(F)

Tableau 1 — Parties de la série ISO 6336 (état à la DATE DE PUBLICATION)
Calcul de la capacité de charge des engrenages Norme Spécification Rapport
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale internationale technique technique
Partie 1: Principes de base, introduction et facteurs généraux
X
d'influence
Partie 2: Calcul de la tenue en fatigue à la pression de contact
X
(écaillage)
Partie 3: Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent X
Partie 4: Calcul de la capacité de charge de la rupture en flanc
X
de dent
Partie 5: Résistance et qualité des matériaux X
Partie 6: Calcul de la durée de vie en service sous charge variable X
Partie 20: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de
X
la température-éclair
(remplace: ISO/TR 13989-1)
Partie 21: Calcul de la capacité de charge au grippage (applicable
également aux engrenages conique et hypoïde) — Méthode de
X
la température intégrale
(remplace: ISO/TR 13989-2)
Partie 22: Calcul de la capacité de charge aux micropiqûres
X
(remplace: ISO/TR 15144-1)
Partie 30: Exemples de calculs selon les normes ISO 6336-1, 2, 3, 5 X
Partie 31: Exemples de calcul de la capacité de charge
aux micropiqûres
X
(remplace: ISO/TR 15144-2)
La contrainte maximale de traction en pied de dent, qui ne peut excéder la contrainte de flexion
admissible pour le matériau, est la base du calcul de la capacité de charge à la flexion des dents des
roues dentées. Cette contrainte apparaît dans «les profils de raccordement en pied de dent en traction»,
du côté des flancs actifs de la denture. Si la force est telle qu'elle provoque la formation de fissures,
celles-ci apparaissent souvent en priorité dans les profils de raccordement en pied de dent où la
contrainte de compression est générée, c'est-à-dire dans les «profils de raccordement en pied de dent
en compression», qui sont ceux du côté des flancs non actifs de la denture. Lorsque le chargement des
dentures est unidirectionnel de type répété et que les dents sont de forme standard, ces fissures ne
se propagent que rarement jusqu'à la rupture. Les ruptures dues à la propagation des fissures sont
généralement le fait d'amorces initiées dans les profils de raccordement en pied de dent sollicités en
traction.
La tenue en fatigue des dents soumises à chaque tour à un chargement de type alterné, tel que les roues
dentées intermédiaires, est plus faible que pour une sollicitation de type unidirectionnel répétée. Dans
ce cas l'amplitude totale de la contrainte est supérieure à plus de deux fois la contrainte de traction
apparaissant dans le profil de raccordement en pied de dent des flancs chargés. Cela est pris en compte
dans le calcul des contraintes admissibles (voir l'ISO 6336-5).
Quand les jantes des roues dentées sont minces et que les intervalles de dents adjacents à la surface de
pied sont étroits (conditions qui peuvent se rencontrer en particulier avec des couronnes à dentures
intérieures), les fissures apparaissent habituellement dans le profil de raccordement des flancs sollicités
en compression. Puisque, dans de tels cas, la jante peut à elle seule subir une rupture de fatigue, des
études particulières sont nécessaires. Voir l'Article 1.
Plusieurs méthodes de calcul de la contrainte critique en pied de dent et d'évaluation des facteurs
associés ont été approuvées. Voir l'ISO 6336-1.
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NORME INTERNATIONALE ISO 6336-3:2019(F)
Calcul de la capacité de charge des engrenages
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale —
Partie 3:
Calcul de la tenue en fatigue à la flexion en pied de dent
IMPORTANT — L'utilisateur du présent document est mis en garde que, lorsqu'il utilise la
méthode spécifiée pour de grands angles d'hélice (β > 30°) et de grands angles de pression
normals, (α > 25°), il convient que les résultats calculés soient confirmés par l'expérience ainsi
n
que par la Méthode A.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les formules fondamentales à utiliser pour le calcul de la capacité de
charge à la flexion des dents à profil en développante de cercle des roues dentées à denture droite et
hélicoïdale, et présentant, sous le pied de dent, une épaisseur de jante telle que s > 0,5 h pour les roues
r t
dentées à dentures extérieures et s > 1,75 m pour les roues dentées à dentures intérieures. En service,
r n
les dentures intérieures peuvent subir des modes de défaillance autres que la fatigue en flexion en
pied de dent, c'est-à-dire des fissures commençant au diamètre de pied pour évoluer radialement vers
l'extérieur. Le présent document n'assure pas une sécurité appropriée contre des modes de défaillance
autres que la fatigue en flexion en pied de dent. Il tient compte de tous les paramètres agissant sur la
contrainte en pied de dent, pour autant que ceux-ci résultent des forces appliquées sur la denture et
qu'ils puissent être évalués quantitativement.
Le présent document inclut des procédures basées sur des essais et des études théoriques telles
[11], [14] [10].
que les travaux de Hirt Strasser et Brossmann Les résultats sont en corrélation avec les
autres méthodes (Références [5], [6], [7] et [12]). Les formules données sont valables pour des roues
cylindriques à dentures droite et hélicoïdale, avec des profils de denture conformes au tracé de profil
crémaillère de référence de l'ISO 53. Elles peuvent aussi être appliquées à des dentures conjuguées à un
autre tracé de profil crémaillère de référence, si le rapport de conduite virtuel ne dépasse pas ε = 2,5.
αn
La capacité de charge détermin
...