塑料齿轮就是用工程塑料(如 POM、PA、PP、PC、PPS 等)制成的齿轮,广泛用于家电、汽车、玩具、办公设备、电动工具等。
它重量轻、噪音低、成本低、自润滑性好,但也有强度、耐热、耐磨等方面的限制。

那么,大家知道如何提高塑料齿轮的强度和耐磨性吗?
一、从材料入手(更有效)
选择更高强度的材料
POM → PA66 → PA46 → PPS → PEEK(强度和耐温依次提升)
负载大、冲击大 → PA66 或 PA46
高温环境 → PPS、PA46
高精密、低噪音 → POM
使用玻纤增强材料(GF)
PA66+30% GF 强度可提升 2–3 倍
POM+GF 强度提升但韧性下降
注意:玻纤会增加磨损,需要配合润滑
添加耐磨改性剂
二硫化钼(MoS₂)
石墨
PTFE(聚四氟乙烯)
可显著提升耐磨性(尤其 POM、PA)
二、从结构设计入手(提升强度更直接)
增大模数(
更有效)
模数越大,齿根越厚,抗冲击能力越强
小模数齿轮(<0.5)
更容易断齿
增大齿宽
齿宽越大,承载能力越强
但太宽会导致偏载,需配合良好支撑
增大齿根圆角
齿根是
更薄弱环节
圆角越大,应力集中越小,越不容易断齿
避免尖角、突变结构
尖角会导致应力集中 → 断齿
合理布置加强筋
筋厚一般为壁厚的 0.5–0.7 倍
太厚会缩水、变形 → 影响啮合精度
增加轮毂厚度
轮毂是受力传递的关键部位
加厚可提升扭矩承载能力
采用 “齿顶修缘” 和 “齿根过渡圆弧”
可减少冲击、降低噪音、提高寿命
三、从加工工艺入手(提升精度和一致性)
提高注塑模具精度
模具精度越高,齿轮啮合越平稳,磨损越小
控制收缩率
POM、PA 收缩大,需精确控制模温、保压
尺寸稳定 → 啮合良好 → 寿命长
使用高质量材料,避免回料过多
回料会降低强度和耐磨性
对关键齿轮进行二次加工(滚齿 / 磨齿)
精度可从 IT10 提升到 IT7
大幅降低噪音和磨损
四、从润滑入手(提升耐磨性更经济)
POM、PA 本身有自润滑性,但负载大时仍需润滑
推荐润滑剂:
硅油(
更安全,不腐蚀塑料)
锂基脂
二硫化钼(MoS₂)
PTFE 粉末
避免使用:
含酸、含碱、含溶剂的润滑剂
会腐蚀塑料、导致脆化
对于高速或高负载齿轮,建议使用固体润滑
如 PTFE 或 MoS₂ 填充材料
五、从使用环境入手(延长寿命)
控制温度
塑料齿轮耐高温能力有限
温度越高,强度下降越明显
避免灰尘和杂质进入啮合区
灰尘会严重加速磨损
避免过载和频繁启停
塑料抗冲击能力比金属差
对于 PA 齿轮,控制湿度
PA 吸水后尺寸变化大 → 啮合不良
可做防潮处理(涂层或密封)