塑胶齿轮‌是一种用塑料材料制成的传动部件，靠齿与齿的啮合来传递动力和运动，‌最大特点是重量轻、噪音低、不用润滑且成本低‌，广泛用于家电、汽车、办公设备等场景。

塑胶齿轮之所以能替代部分金属齿轮，主要靠的是它独特的物理特性，特别适合对噪音和重量敏感的场合。

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那么，在进行塑胶齿轮设计时需要考虑哪些因素？
一、材料选型
使用温度
常温＜80℃：POM（最通用，自润滑）；
80～120℃：玻纤 PA66、PA46；
＞150℃：PPS、PEEK 特种工程塑料。
载荷与冲击
轻载平稳传动：纯 POM；
交变冲击载荷：玻纤增强尼龙；
高速耐磨：含油改性 POM/PA。
环境：潮湿 / 酸碱选 POM、PPS（不吸水）；潮湿环境慎用普通 PA66（吸水胀齿）。
配对建议：POM + 尼龙配对降噪耐磨＞同材质 POM 对 POM（易异响）
二、齿轮齿形参数设计
1. 模数、压力角
常用压力角：20° 标准齿；轻载静音可用 14.5°。
塑胶受热吸水会膨胀，齿顶间隙、侧隙要比钢齿轮加大 1.5～3 倍，防止受热抱死卡齿。
2. 变位系数
塑胶容易收缩变形，优先正变位，提高齿根强度、避免齿根断裂；小齿数（Z＜12）必须变位防根切。
3. 齿宽
塑胶抗弯弱，同等载荷齿宽比钢齿轮加宽 20%～50%；齿宽过薄易崩齿，过厚注塑缩水不均。
三、塑胶特有：收缩率与模具补偿
不同塑胶缩水率：
POM：1.8%～2.5%
PA66 + 玻纤：0.5%～1.2%
PBT：0.8%～1.5%
设计齿坯、模具型腔时全齿形按收缩率放大补偿，否则成型后齿距、外径偏小。
壁厚均匀：齿轮轮毂、辐板、轮缘壁厚差≤1.5 倍，避免厚薄不均缩水凹陷、齿形变形。
四、结构设计要点
轮毂（轴孔位）
塑胶轴孔受力易开裂：轮毂加厚，加装金属铜镶套（压入铜套），防止轴转动磨大内孔。
轮辐结构
避免实心厚大圆盘（厚壁缩水凹陷、内应力大）：
中小齿轮：镂空辐条 / 筋条结构；
筋条尽量圆角过渡，杜绝尖角（应力集中易断齿）。
圆角全倒角
齿根、轮毂根部、筋位全部 R 圆角，塑胶缺口敏感，尖角受力极易疲劳断裂。
避免壁厚突变、嵌件尖角刺破塑胶。
五、工况使用条件设计
1. 转速
低速＜500rpm：普通 POM 无压力；
高速＞3000rpm：摩擦发热大，选用耐磨改性料、加大齿侧间隙，必要加润滑油脂。
2. 负载
短时峰值载荷：校核齿根弯曲强度（塑胶抗弯远低于钢材）；长期连续载荷要验算蠕变变形（塑胶长期受压慢慢变形失齿隙）。
3. 温升
高速摩擦升温→塑料膨胀，预留膨胀间隙；密闭无散热环境慎用纯 POM。
六、装配与配对设计
塑胶配金属齿轮：最优组合，耐磨、噪音低；
塑胶配塑胶：异材质配对（POM&PA）优于同材质；
过盈装配：塑胶热胀冷缩大，轴与内孔过盈量不能过大，高温环境过盈太大易裂孔。
七、成型工艺带来的设计限制
拔模斜度：齿轮外径、内孔做合理拔模，方便顶出脱模；
进胶口位置：设计时避开齿圈工作面，防止浇口残留凸起卡齿。