1. Projeto de Parâmetros Geométricos

1. Módulo (m)
    
   Módulo mínimo ≥0,5mm para evitar o preenchimento incompleto dos dentes devido à baixa fluidez do plástico.
   • Módulo pequeno (m＜1,5mm): Instrumentos de precisão, eletrônicos de consumo pequenos
   • Módulo grande (m≥2mm): Equipamentos de baixa velocidade e carga pesada para maior capacidade de carga
2. Número de Dentes (z)
    
   O pinhão deve ter no mínimo 18~20 dentes para eliminar o socavamento (o número teórico mínimo de dentes sem socavamento é 17). Combine a quantidade de dentes da engrenagem acionada com base na relação de transmissão alvo para garantir uma distância entre centros razoável.
3. Ângulo de Pressão (α)
   • Padrão 20°: Projeto universal, totalmente compatível com engrenagens metálicas
   • 14,5°: Transmissões de baixa carga e alta precisão para reduzir o ruído de engrenamento
   • 25°: Aplicações de serviço pesado para reforçar a resistência da raiz do dente
4. Coeficiente de Adendo (ha*)
    
   O valor padrão para engrenagens metálicas é 1,0; engrenagens plásticas ajustam para 1,2~1,3 para aumentar a relação de contato e reduzir o ruído de operação.
5. Largura da Face (b)
    
   Defina a largura da face 1,2~1,5 vezes maior que a das engrenagens metálicas equivalentes para dispersar a carga de contato e diminuir o desgaste da superfície do dente.
6. Coeficiente de Deslocamento de Perfil (x)
    
   O deslocamento de perfil positivo fortalece a raiz do dente do pinhão; o deslocamento de perfil negativo compensa o adendo fraco de engrenagens grandes, equilibrando a distribuição geral da resistência da engrenagem.
7. Relação de Contato (ε)
    
   Mantenha a relação de contato acima de 1,2, maior que os padrões de engrenagens metálicas, para obter um engrenamento mais suave e uma operação mais silenciosa.
8. Raio de Concordância e Ângulo de Saída
    
   Reserve um raio de concordância ≥0,2mm na raiz e no adendo do dente para aliviar a concentração de tensões; defina um ângulo de saída de 1°~2° no flanco do dente para facilitar a desmoldagem após a injeção.
9. Folga
    
   É necessária uma folga maior para engrenagens plásticas para compensar a expansão térmica e a absorção de umidade. Para ambientes de trabalho com alta umidade, selecione materiais de baixa absorção de água como POM e aumente a folga em 0,1~0,3mm.

2. Materiais Comuns de Plásticos de Engenharia para Engrenagens

1. POM (Poliacetal / Polioximetileno)
    
   O material de engrenagem mais comum, apresentando alta rigidez, excelente autolubrificação, baixo atrito e desempenho dimensional estável. Ideal para engrenagens de transmissão de precisão em geral.
2. Nylon (PA66, PA1010)
    
   Excelente resistência ao desgaste, faixa de temperatura de operação -80°C~125°C, adequado para condições de trabalho variáveis e complexas. Desvantagem: distorção dimensional após absorção de água, que requer compensação de tolerância em estado úmido.
3. Polímeros Reforçados com Fibra de Vidro (GFPA, GFPET)
    
   A adição de ~30% de fibra de vidro aumenta a rigidez em 5 a 10 vezes, melhorando significativamente a capacidade de carga e a resistência ao calor para engrenagens plásticas de carga média a pesada.
4. Resinas Modificadas com PTFE
    
   Reduzem o coeficiente de atrito e aumentam a autolubrificação, perfeitas para sistemas de engrenagens de funcionamento a seco sem suprimento de óleo externo.
5. Outros Materiais Especiais
    
   PC, PPS, UHMWPE são aplicados em cenários específicos como resistência à corrosão química e equipamentos de ruído ultrabaixo.

3. Tecnologia de Fabricação por Moldagem por Injeção

Fluxo de Moldagem Padrão

Regras Críticas de Projeto de Molde

1. Cálculo de Compensação de Retração
    
   Polímeros encolhem durante o resfriamento, exigindo modificação do módulo do dente do molde:
    
   m’ = (1+Taxa de Retração) × m
    
   Retração típica: POM ~1,8%, PA66 ~1,2%.
2. Layout do Ponto de Injeção
    
   Recomenda-se um ponto de injeção circular uniforme de três pontos para minimizar a excentricidade radial da engrenagem e garantir a precisão consistente do perfil do dente.
3. Projeto de Canal de Ventilação
    
   Adicione canais de ventilação finos nos flancos dos dentes para eliminar o ar aprisionado; o gás aprisionado levará ao preenchimento incompleto dos dentes, bolhas superficiais e redução da resistência mecânica.

4. Especificações de Projeto Estrutural

Espessura e Uniformidade da Parede