如何设计塑料齿轮，它跟金属齿轮设计有什么参数要考虑？

工程师和设计师不能将塑料齿轮仅仅视为用热塑性塑料铸造的金属齿轮，他们必须注意塑料齿轮特有的特殊问题和注意事项。事实上，塑料齿轮设计需要注意对金属齿轮没有影响的细节，例如滞后产生的热量。

金属齿轮和塑料齿轮在设计理念上的基本区别在于，金属齿轮设计基于单个齿的强度，而塑料齿轮设计则认识到齿间的载荷共享。换句话说，塑料齿在负载下偏转更多，并将负载分散到更多牙齿上。在大多数应用中，负载共享增加了塑料齿轮的承载能力。因此，随着齿尺寸减小到约48的齿距，指定的失效循环数的许用应力会增加，由于尺寸效应和其他问题，在48齿距以上几乎看不到增加。

一般来说，以下分步流程将制造出良好的热塑性齿轮：1）确定应用程序的边界条件，例如温度、负载、速度、空间和环境。2）检查短期材料特性以确定初始性能水平是否适合应用。3）检查塑料在指定环境中的长期性能保持情况，以确定性能水平是否会在零件的整个使用寿命期间保持不变。4）使用物理特性数据计算由各种负载和速度引起的应力水平。5）将计算值与允许的应力水平进行比较，然后根据需要重新设计以提供足够的安全系数。

塑料齿轮失效的许多原因与金属齿轮相同，包括磨损、划痕、塑性流动、点蚀、断裂和疲劳，这些故障的原因也基本相同。

负载旋转齿轮的齿在齿根和接触表面处受到应力，如果齿轮被润滑，弯曲应力是最重要的参数。另一方面，未经润滑的齿轮可能会在齿失效之前磨损。因此，接触应力是设计这些齿轮的主要因素，塑料齿轮通常在齿根处具有完整的圆角半径。因此，它们不像金属齿轮那样容易产生应力集中。