​塑胶齿轮是一种由塑料材料制成的齿轮，主要用于传递动力和运动。它利用塑料的可加工性和独特的物理化学性质，在许多领域替代传统的金属齿轮，具有重量轻、噪音低、耐腐蚀等优点。下面，威格尔小编讲解一下使用塑胶齿轮常见问题及解决方法：
磨损问题
问题表现：塑胶齿轮在长期使用或高负载情况下，齿面容易出现磨损。磨损会导致齿形改变，影响齿轮的传动精度和效率。例如，当磨损较为严重时，齿轮在啮合过程中会出现间隙增大、传动不平稳的现象，甚至可能会产生跳齿，使整个传动系统无法正常工作。
产生原因：
负载过大：塑胶齿轮的承载能力相对金属齿轮有限，如果在设计或使用过程中超过其额定负载，齿面承受的压力过大，会加速磨损。例如，在一个动力传输系统中，由于意外的过载情况，如机器的卡死或突然增加的阻力，塑胶齿轮的齿面可能会受到过大的压力。
润滑不良：部分塑胶齿轮依靠自身的自润滑性，但在一些情况下，如高速运转或高负载运转时，仍需要外部润滑。如果润滑不足或润滑剂选择不当，齿面之间的摩擦系数增大，会导致磨损加剧。例如，在高温环境下，润滑剂可能会变干或失效，从而使塑胶齿轮的磨损加快。
材料不相容或质量差：如果塑胶齿轮的材料与工作环境中的化学物质不相容，如接触到某些腐蚀性溶剂，会导致齿轮材料性能下降，进而加速磨损。另外，使用质量较差的塑胶材料制作齿轮，其本身的耐磨性就低，也容易出现磨损问题。
解决方法：
合理设计和选型：在设计传动系统时，要准确计算负载，并根据负载要求选择合适承载能力的塑胶齿轮。例如，对于较大负载的应用，可以选择强度和耐磨性较高的聚甲醛（POM）塑胶齿轮，并考虑适当增加齿轮的模数和齿数来提高承载能力。同时，要考虑齿轮的工作环境，如温度、湿度、化学物质接触等因素，选择合适的材料。
优化润滑措施：对于需要润滑的塑胶齿轮，要选择合适的润滑剂。例如，对于聚甲醛塑胶齿轮，油脂类润滑剂是比较合适的选择。同时，要确定合理的润滑周期和润滑方式。在一些高速运转的设备中，可以采用自动润滑系统，定期为齿轮添加润滑剂，确保齿面之间保持良好的润滑状态。
材料质量控制和防护：在采购塑胶齿轮时，要选择质量可靠的供应商，确保齿轮材料符合要求。对于可能接触腐蚀性物质的工作环境，要对齿轮进行防护。例如，可以采用涂层或密封装置，防止腐蚀性物质与齿轮材料接触。
变形问题
问题表现：塑胶齿轮在使用过程中可能会出现变形，导致齿轮的精度下降，影响正常的啮合和传动。变形可能表现为齿轮的齿形扭曲、齿距改变或者整个齿轮的圆周度出现偏差。例如，在高温环境下，变形后的塑胶齿轮可能会出现卡死或传动不畅的情况。
产生原因：
温度变化：塑胶材料的热膨胀系数较大，当工作环境温度变化较大时，齿轮会发生热胀冷缩现象。如果在设计过程中没有考虑温度因素，或者齿轮的工作环境温度超出了材料所能承受的范围，就容易导致齿轮变形。例如，在户外设备中，塑胶齿轮在夏季高温时可能会因温度过高而膨胀变形。
内部应力：塑胶齿轮在制造过程中，如注塑成型或滚齿加工后，如果没有进行适当的后处理，可能会残留内部应力。在使用过程中，这些内部应力会逐渐释放，导致齿轮变形。例如，注塑成型后的齿轮如果冷却速度过快，可能会产生较大的内部应力。
解决方法：
考虑温度补偿设计：在设计传动系统时，要考虑塑胶齿轮的工作温度范围。可以采用温度补偿设计，如预留一定的间隙或者选择热膨胀系数与工作环境相匹配的塑胶材料。例如，在温度变化较大的环境中，可以选择具有较低热膨胀系数的聚碳酸酯（PC）塑胶齿轮，并在设计安装时预留适当的齿侧间隙，以适应齿轮的热胀冷缩。
消除内部应力：在制造塑胶齿轮后，要进行适当的后处理来消除内部应力。对于注塑成型的齿轮，可以采用退火处理，将齿轮在一定温度下保持一段时间，然后缓慢冷却，使内部应力得到释放。例如，对于尼龙（PA）塑胶齿轮，退火温度可以根据材料的特性设置在 80 - 100℃之间，时间为 2 - 4 小时。
噪音问题
问题表现：塑胶齿轮在运转过程中可能会产生异常噪音，这不仅会影响设备的使用体验，还可能是齿轮出现故障的信号。噪音可能表现为嗡嗡声、咔咔声或者周期性的振动声。例如，当齿轮磨损或啮合不良时，会产生较大的振动和噪音。
产生原因：
齿形误差和啮合不良：如果塑胶齿轮的齿形精度不高，如在制造过程中出现齿形偏差、齿距误差等情况，会导致齿轮在啮合过程中不顺畅，产生振动和噪音。另外，安装不当也会引起啮合不良，如齿轮之间的中心距不准确或者轴线不平行。
振动传递和共振：塑胶齿轮在运转过程中会产生振动，如果传动系统的其他部件（如轴、轴承等）没有良好的隔振措施，振动会传递并放大，产生噪音。此外，当齿轮的运转频率与传动系统的固有频率接近时，可能会发生共振现象，导致噪音急剧增加。
解决方法：
提高制造精度和安装精度：在制造塑胶齿轮时，要采用高精度的加工设备和工艺，严格控制齿形精度、齿距精度等参数。例如，在滚齿加工过程中，要确保滚刀的精度和安装精度，以提高齿轮的齿形精度。在安装齿轮时，要使用精密的测量工具，准确调整齿轮之间的中心距和轴线平行度，保证良好的啮合状态。
采取隔振和减振措施：在传动系统中，可以采用弹性联轴器、橡胶隔振垫等措施来减少振动的传递。例如，在电机与塑胶齿轮之间安装弹性联轴器，能够有效隔离电机的振动，避免振动传递到齿轮上。同时，要对传动系统进行模态分析，避免齿轮的运转频率与系统固有频率重合，防止共振现象的发生。
老化问题
问题表现：塑胶齿轮在长期使用或恶劣环境下，可能会出现材料老化的现象。老化表现为齿轮材料变脆、强度下降、颜色改变等。例如，经过长时间的紫外线照射，塑胶齿轮可能会出现表面发黄、龟裂的情况，进而影响齿轮的性能和使用寿命。
产生原因：
环境因素：紫外线、氧气、湿度等环境因素会对塑胶齿轮的材料产生化学作用。紫外线可以使塑胶材料的分子链断裂，氧气会引起氧化反应，湿度可能会导致材料吸水，这些都会加速材料的老化。例如，在户外设备中的塑胶齿轮，长期暴露在阳光下和空气中，容易受到紫外线和氧气的侵蚀。
化学物质接触：如果塑胶齿轮接触到一些有机溶剂、酸碱等化学物质，可能会发生化学反应，导致材料性能下降。例如，在化工设备中的塑胶齿轮，可能会接触到各种化学试剂，这些化学物质会侵蚀齿轮材料。
解决方法：
添加抗老化剂和防护涂层：在制造塑胶齿轮时，可以在材料中添加抗老化剂，如紫外线吸收剂、抗氧化剂等。这些抗老化剂能够吸收紫外线、阻止氧化反应，延长齿轮的使用寿命。同时，可以在齿轮表面涂上防护涂层，如氟碳涂层、聚氨酯涂层等，增强齿轮对环境因素和化学物质的抵抗能力。
改善工作环境和材料选择：对于容易导致老化的工作环境，可以采取措施改善环境条件。例如，在户外设备中，可以采用遮阳罩、密封罩等措施，减少紫外线和湿度对塑胶齿轮的影响。另外，根据工作环境选择合适的塑胶材料也很重要。例如，对于在有化学腐蚀风险环境中的齿轮，可以选择耐腐蚀性强的尼龙塑胶齿轮。