聚酰胺材料,与其它的塑料材料和金属材料比较,具有韧性好和经久耐用的性质,常用于涡轮传动设计和齿轮框架等应用领域。聚酰胺齿轮未填充时运行温度可达150℃,玻纤增强后的产品工作温度可达175℃。但是聚酰胺具有吸湿或润滑剂而造成尺寸变化的特征,使得它们不适合用于精密齿轮领域。
聚苯硫醚(PPS)的高硬度、尺寸稳定性、耐疲劳和耐化学性能的温度可达到200℃。它的应用正深入到工作条件要求苛刻的应用领域、汽车业以及其它终端用途等。
液晶聚合物(LCP)做成的精密齿轮尺寸稳定性好。它可以忍受高达220℃的温度,具有高抗化学性能和低成型收缩变化。使用该材料已经做出齿厚约0.066 mm的成型齿轮,相当于人头发直径的2/3大小。
热塑性弹性体能使齿轮运行更安静,做成的齿轮柔韧性更好,能够很好的吸收冲击负荷。例如,共聚酯类的热塑性弹性体做成的一个低动力、高速的齿轮,当保证足够的尺寸稳定性和硬度的时候,运行时允许出现一些偏差,同时能够降低运行噪音。这样的一个应用例子是窗帘传动器中使用的齿轮。
在温度相对较低、腐蚀性化学环境或者高磨损环境中,聚乙烯、聚丙烯和超高分子量聚乙烯等材料也已被用于齿轮生产。也考虑了其它的聚合材料,但在齿轮应用中受到了许多苛刻的限要求限制;
聚碳酸酯润滑性能、耐化学性和耐疲劳性能不好;ABS和LDPE材料通常不能满足精密齿轮的润滑性能、耐疲劳性能、尺寸稳定性以及耐热、抗蠕变等性能要求。这样的聚合物大多数用于常规的、低负荷或者低速运转的齿轮领域。
使用塑料齿轮的优势
与同等尺寸的塑料齿轮相比,金属齿轮运行良好,温度和湿度变化时的尺寸稳定性好。但是与金属材料相比,塑料在成本、设计、加工和性能上具有很多优势。
与金属成型相比,塑料成型的固有的设计自由度保证了更高效的齿轮制造。可以用塑料成型内齿轮、齿轮组、蜗轮等产品,而这很难以一个合理的价格使用金属材料来成型。塑料齿轮应用领域比金属齿轮宽,因此它们推动了齿轮朝着承受更高负荷、传送更大动力的方向发展。