Расчет базируется на известной формуле Герца для контактного сжатия цилиндров с параллельными осями:
Характерными особенностями контактного сжатия являются:
а) весьма ограниченная площадь контакта я а связи с этим высокие напряжения;
б) объемный характер напряженного состояния;
в) эллиптическая эпюра контактных напряжений, распространяющаяся только на зону контакта.
Теоретически интенсивность нагрузки:
Выразим rк и rм через межцентровое расстояние А:
; 
; 
.
тогда
В действительности расчетная интенсивность нагрузки будет отличаться от теоретической на величину поправочных коэффициентов Кк и Кд.
Рис. 1
Здесь: Кк — коэффициент концентрации нагрузки, выражающий неполноту контакта по линии. Он зависит от деформации валов (рис. 1 в) и ширины шестерен. Кд — коэффициент динамичности нагрузки, зависящий от окружной скорости и чистоты обработки поверхности зубьев.
Приведенная кривизна зубьев шестерен в точке контакта (рис. 1 б).
(Знак минус для внутреннего зацепления).
Здесь: rш и rк — мгновенные радиусы кривизны в полосе зацепления.
Приведенный модуль упругости:
.
Здесь: Еш и Ек — модули упругости материала шестерни и колеса.
Если обе шестерни изготовлены из одного материала, то в формулу подставляется:
Подставляя в основную формулу все величины, получим:
Выразив крутящий момент на оси колеса через мощность в кВт:
Получаем проверочную формулу в окончательном виде:
или
По этой формуле можно проверить и сравнить с допускаемыми, действующие в данной передаче, контактные напряжения.
Для проектного расчета эта формула преобразуется, для чего ширина шестерни выражается через межцентровое расстояние.
Коэффициент относительной ширины, тогда:
