塑料齿轮的结构设计需适配材料特性（低刚性、易蠕变），核心是 “减少应力集中、优化啮合条件、补偿尺寸变化”：

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1、齿形设计
优先采用渐开线齿形（标准模数 0.3-5mm），中小载荷用直齿（加工简单），高速、低噪音需求用斜齿（啮合平稳，重合度高）；
齿宽不宜过宽（通常为模数的 5-10 倍），过宽会导致啮合不均、应力集中；可设计成 “中间窄、两端宽” 的鼓形齿，改善对中性；
齿顶圆角（避免尖锐边缘）、齿根过渡圆角（R≥0.3mm），减少应力集中（塑料齿轮失效多源于齿根断裂）。
2、轮毂与轮辐设计
轮毂（安装轴的部位）需加厚（厚度≥模数的 2 倍），增强轴孔配合强度，避免打滑；轴孔可设计成键槽、花键或压配合结构（根据扭矩需求）；
轮辐（连接齿圈与轮毂）采用十字形、星形或辐条式结构，替代实心结构：既减轻重量、节省材料，又能吸收冲击、减少注塑收缩不均；轮辐厚度需均匀，避免壁厚突变（导致注塑缺陷）。
3、脱模与收缩补偿
注塑成型需设计脱模斜度（1°-3°），避免齿轮脱模时划伤齿面；
预留收缩余量（根据材料收缩率 1%-3% 设计模具），尤其 PA 类吸湿性材料，需考虑使用环境的吸湿膨胀（可在模具中预留 0.1%-0.3% 的收缩量）。
4、其他细节
避免尖角、直角（全部倒圆角 R≥0.5mm），减少应力集中；
若齿轮直径较大（≥50mm），可设计加强筋（厚度≤轮毂厚度的 1/2），提升刚性但不影响散热；
对于需要润滑的场景，可在齿面或轮毂设计润滑槽，储存润滑剂。