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塑膠齒輪的核心價(jià)值是“在中低負(fù)載、非高溫場(chǎng)景下，以低成本實(shí)現(xiàn)輕量化、靜音傳動(dòng)”，選型和設(shè)計(jì)需圍繞 “材料匹配需求、結(jié)構(gòu)減少失效、維護(hù)降低損耗”展開(kāi)，才能更大化其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

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下面就來(lái)看一看塑膠齒輪的常見(jiàn)失效問(wèn)題有哪些？
一、齒面磨損
失效表現(xiàn)
齒面出現(xiàn)均勻或局部的材料損耗，表面粗糙、失去光澤，嚴(yán)重時(shí)伴隨 “磨屑脫落”，導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)間隙增大、噪音升高，甚至嚙合精度喪失。
主要成因
潤(rùn)滑不足：未添加潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑劑干涸、污染，導(dǎo)致齒面直接金屬（或塑膠）接觸，產(chǎn)生 “干摩擦”；
異物侵入：傳動(dòng)環(huán)境中混入粉塵、碎屑、油污等雜質(zhì)，隨嚙合過(guò)程刮擦齒面；
材料耐磨性差：選用的塑膠材料（如普通 ABS、PP）本身硬度低、耐磨系數(shù)高，或未添加耐磨改性劑（如玻纖、PTFE、二硫化鉬）；
載荷過(guò)大：實(shí)際傳遞扭矩超過(guò)齒輪設(shè)計(jì)承載極限，齒面接觸壓力過(guò)高，加速磨損。
二、齒根斷裂
失效表現(xiàn)
齒輪齒根處出現(xiàn)裂紋，最終沿齒根圓周方向或軸向斷裂，導(dǎo)致齒輪直接報(bào)廢，甚至引發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)卡滯。
主要成因
應(yīng)力集中效應(yīng)：齒根是齒輪結(jié)構(gòu)的 “薄弱區(qū)”（齒根圓角越小，應(yīng)力集中越明顯），長(zhǎng)期交變載荷下易產(chǎn)生疲勞裂紋；
沖擊載荷：?jiǎn)?dòng)、制動(dòng)頻繁或負(fù)載突然波動(dòng)（如設(shè)備卡頓、過(guò)載），齒根瞬間承受遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)的沖擊力，直接引發(fā)斷裂；
材料韌性不足：選用的塑膠材料（如脆性 PVC、未改性 PA6）抗沖擊強(qiáng)度低，或因低溫環(huán)境導(dǎo)致材料變脆；
加工缺陷：齒根處存在注塑殘留的飛邊、氣泡、縮孔等缺陷，成為裂紋萌發(fā)的 “起點(diǎn)”。
三、齒面膠合
失效表現(xiàn)
齒面局部出現(xiàn) “熔融粘連” 痕跡，伴隨材料轉(zhuǎn)移（如主動(dòng)輪齒面材料粘到從動(dòng)輪上），嚴(yán)重時(shí)齒面形成凸起或凹陷，導(dǎo)致傳動(dòng)卡死。
主要成因
摩擦生熱超限：高速傳動(dòng)（線速度＞5m/s）或潤(rùn)滑不良時(shí)，齒面摩擦熱無(wú)法及時(shí)散出，溫度超過(guò)塑膠熔點(diǎn)（如 PA6 熔點(diǎn)約 220℃，POM 約 175℃），導(dǎo)致表面熔融；
載荷過(guò)高：齒面接觸壓力超過(guò)材料熱態(tài)強(qiáng)度，熔融層被擠壓粘連；
材料耐熱性差：未選用耐高溫塑膠（如 PA66、PPS、PEEK），在常規(guī)工作溫度下已接近軟化點(diǎn)。
四、齒面塑性變形
失效表現(xiàn)
齒面出現(xiàn) “凹陷、隆起、齒頂變平” 等永久變形，嚙合時(shí)齒形無(wú)法正常貼合，導(dǎo)致傳動(dòng)精度下降、噪音劇增，甚至出現(xiàn) “跳齒”。
主要成因
靜態(tài)過(guò)載：傳遞扭矩遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，齒面接觸壓力超過(guò)塑膠的屈服強(qiáng)度，材料發(fā)生不可逆的塑性流動(dòng)；
高溫軟化：環(huán)境溫度或摩擦溫度過(guò)高，塑膠材料軟化（如 ABS 在 80℃以上開(kāi)始軟化），即使常規(guī)載荷也會(huì)導(dǎo)致齒面變形；
材料強(qiáng)度不足：選用的塑膠材料本身屈服強(qiáng)度低（如 PP 屈服強(qiáng)度約 20MPa，遠(yuǎn)低于 PA6 的 60MPa），或未通過(guò)玻纖、碳纖增強(qiáng)改性。
五、疲勞點(diǎn)蝕
主要成因
材料疲勞極限低：塑膠的疲勞壽命遠(yuǎn)短于金屬（如 PA6 的 10?次循環(huán)疲勞強(qiáng)度約 30MPa，而 45 鋼約 250MPa），長(zhǎng)期交變接觸應(yīng)力下，齒面表層產(chǎn)生微小裂紋；
應(yīng)力集中：齒面存在劃痕、氣泡等缺陷，或齒形設(shè)計(jì)不合理（如齒頂圓角過(guò)小），加速裂紋擴(kuò)展；
潤(rùn)滑失效：潤(rùn)滑劑無(wú)法有效隔絕齒面，加劇交變應(yīng)力對(duì)表層材料的破壞。
失效表現(xiàn)
齒面出現(xiàn)分散的 “小凹坑”（直徑通常 0.1-1mm），隨使用時(shí)間增加，凹坑逐漸擴(kuò)大并連接成片，最終導(dǎo)致齒面剝落、傳動(dòng)失效。
六、老化失效
失效表現(xiàn)
塑膠齒輪整體變脆、變色（如泛黃、發(fā)白），齒面易出現(xiàn)細(xì)小裂紋，強(qiáng)度和韌性顯著下降，輕微載荷即可導(dǎo)致齒根斷裂或齒面脫落。
主要成因
紫外線老化：長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下（如戶(hù)外設(shè)備齒輪），紫外線破壞塑膠分子鏈，導(dǎo)致材料降解；
濕熱老化：高濕度環(huán)境中，吸水性塑膠（如 PA、PC）吸收水分，導(dǎo)致內(nèi)部增塑、強(qiáng)度下降；高溫高濕還會(huì)加速水解反應(yīng)（如 PA 的酰胺鍵水解）；
化學(xué)腐蝕：接觸油污、溶劑（如汽油、酒精）或腐蝕性氣體（如酸堿霧），塑膠發(fā)生溶脹、降解，性能劣化。