為了提高齒輪的承載能力，我們要利用計(jì)算機(jī)對(duì)齒輪的幾何參數(shù)和變位系數(shù)，從而進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 由于表面硬化技術(shù)的采用，齒輪承載能力得到提高，對(duì)于齒輪齒面應(yīng)力的計(jì)算，對(duì)小型齒輪，用赫茲應(yīng)力公式還可以，它基于齒面接觸區(qū)的大表面壓縮。

對(duì)于大模數(shù)、大直徑的齒輪、用赫茲公式計(jì)算齒面壓應(yīng)力強(qiáng)度，則不能真實(shí)反映齒輪的實(shí)際受力情況。

隨著模數(shù)的增大，齒高和齒輪當(dāng)時(shí)接觸半徑增大，應(yīng)力的危險(xiǎn)點(diǎn)已不在齒輪硬化層的表面層，而是在內(nèi)部的某一個(gè)深度。例如：中心距A=1000（mm），I=3的齒輪箱的大齒輪，應(yīng)力危險(xiǎn)齒面以下應(yīng)力分布及其強(qiáng)度計(jì)算的研究，提出了“三向應(yīng)力理論“：齒面以下受三向單個(gè)應(yīng)力組成的合成應(yīng)力作用，應(yīng)用主延伸假設(shè)得到包括齒面應(yīng)力在內(nèi)的齒截面的應(yīng)力分布曲線。能確切地反映齒面嚙合時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。

用計(jì)算機(jī)對(duì)齒面齒根合成應(yīng)力的計(jì)算，綜合考慮接觸強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，確定齒輪的幾何參數(shù)、材料、許用疲勞強(qiáng)度及齒輪的硬度曲線和齒面的硬化層深度。