1. 기하학적 매개변수 설계

1. 모듈(m)
    
   불완전한 치형 충진을 방지하기 위해 최소 모듈 ≥0.5mm (플라스틱 유동성이 좋지 않음).
   • 작은 모듈(m<1.5mm): 정밀 기기, 소형 가전제품
   • 큰 모듈(m≥2mm): 높은 하중 용량을 위한 저속 중하중 장비
2. 치수(z)
    
   언더컷을 제거하기 위해 피니언은 최소 18~20개의 치수를 채택해야 합니다(언더컷 없는 이론적 최소 치수 17개). 합리적인 중심 거리를 보장하기 위해 목표 전달비를 기반으로 구동 기어 치수를 맞춥니다.
3. 압력각(α)
   • 표준 20°: 범용 설계, 금속 기어와 완벽하게 호환
   • 14.5°: 메싱 소음을 줄이기 위한 고정밀 저하중 드라이브
   • 25°: 치근 강도를 강화하기 위한 중하중 응용 분야
4. 가산 계수(ha*)
    
   표준 금속 기어 값은 1.0입니다. 플라스틱 기어는 접촉비를 높이고 작동 소음을 줄이기 위해 1.2~1.3으로 조정됩니다.
5. 면폭(b)
    
   접촉 하중을 분산시키고 치면 마모를 늦추기 위해 해당 금속 기어보다 1.2~1.5배 넓게 면폭을 설정합니다.
6. 프로파일 이동 계수(x)
    
   양의 프로파일 이동은 피니언 치근을 강화하고, 음의 프로파일 이동은 대형 기어의 약한 가산을 보상하여 전체 기어 강도 분포를 균형 있게 합니다.
7. 접촉비(ε)
    
   더 부드러운 메싱과 더 조용한 작동을 달성하기 위해 금속 기어 표준보다 높은 1.2 이상으로 접촉비를 유지합니다.
8. 필렛 및 테이퍼 각도
    
   응력 집중을 완화하기 위해 치근과 가산부에 ≥0.2mm의 필렛을 확보하고, 사출 후 탈형을 용이하게 하기 위해 치면에 1°~2°의 테이퍼 각도를 설정합니다.
9. 백래시
    
   플라스틱 기어는 열팽창 및 수분 흡수를 보상하기 위해 더 큰 백래시가 필요합니다. 고습 작업 환경의 경우 POM과 같이 수분 흡수율이 낮은 재료를 선택하고 백래시를 0.1~0.3mm 증가시킵니다.

2. 기어용 일반 엔지니어링 플라스틱 재료

1. POM (폴리옥시메틸렌 / 아세탈)
    
   높은 강성, 우수한 자체 윤활성, 낮은 마찰 및 안정적인 치수 성능을 특징으로 하는 가장 일반적인 기어 재료입니다. 일반 정밀 동력 전달 기어에 이상적입니다.
2. 나일론 (PA66, PA1010)
    
   뛰어난 내마모성, 작동 온도 범위 -80°C~125°C, 복잡한 가변 작업 조건에 적합합니다. 단점: 수분 흡수 후 치수 왜곡이 발생하므로 습식 상태 허용 오차 보상이 필요합니다.
3. 유리 섬유 강화 폴리머 (GFPA, GFPET)
    
   약 30%의 유리 섬유를 첨가하면 강성이 5~10배 향상되어 중하중 플라스틱 기어의 하중 용량과 내열성이 크게 향상됩니다.
4. PTFE 개질 수지
    
   마찰 계수를 줄이고 자체 윤활성을 향상시켜 외부 오일 공급 없이 건식 작동 기어 시스템에 완벽합니다.
5. 기타 특수 재료
    
   PC, PPS, UHMWPE는 내화학성 및 초저소음 장비와 같은 특정 시나리오에 적용됩니다.

3. 사출 성형 제조 기술

표준 성형 공정

중요 금형 설계 규칙

1. 수축 보상 계산
    
   폴리머는 냉각 중에 수축하므로 수정된 금형 치수 모듈이 필요합니다:
    
   m’ = (1+수축률) × m
    
   일반적인 수축률: POM ~1.8%, PA66 ~1.2%.
2. 게이트 배치
    
   기어의 방사형 런아웃을 최소화하고 일관된 치형 정확도를 보장하기 위해 3점 균일 원형 공급 게이트를 권장합니다.
3. 벤트 홈 설계
    
   갇힌 공기를 제거하기 위해 치면에 미세한 벤트 홈을 추가합니다. 갇힌 가스는 불완전한 치형 충진, 표면 기포 및 기계적 강도 감소를 유발합니다.

4. 구조 설계 사양

벽 두께 및 균일성