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以传递运动和动力为主要功能的齿轮在机械装备中具有举足轻重的作用。与金属齿轮相比，塑料齿轮具有质量轻、运行噪音小、耐磨性好、自润滑性能好、耐腐蚀等诸多优点，而且具有易成型、制造成本低、设计灵活等特点。与传统金属齿轮的成型制造方法相比，塑料齿轮因为塑料原料种类及性能差别较大，成型制造方法也有很大差异。通过查阅塑料齿轮相关文献资料，总结了不同塑料齿轮的特点、性能及应用，分析了注塑成型、3D 打印和机加工成型等塑料齿轮的主要制造方法。 注塑成型 塑料齿轮正朝着更大尺寸、更复杂的形状和更高强度的方向发展，注塑加工的优势就可以体现出来。在保证齿轮制造精度的情况下，可以通过“一模多腔”，实现快速大批量生产，还可对注塑齿轮是进行优化设计，得到质量优化的齿轮，还不需要考虑加工工具的选择切换。 在注塑成型齿轮中，由于模具的设计成本较贵，需要保证模具设计的合理性。如果要改变齿轮形貌，要对注塑模具进行重新设计，如Fig.3 所示
在注塑工艺条件方面，不同的工艺条件决定制品的成品率和重复率。由于齿轮大小和注射材料的不同，需要对注塑条件（模具温度、注射温度、注射速度和注射压力等）进行设计和实验调试，以获得最佳的熔体流动过程和充分的熔体对流换热。 3D 打印 对于3D 打印的齿轮，不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状进行打印，不受设备大小的限制。在加工的过程中，也不会有材料的浪费，不需要剔除边角料，并充分提升材料的利用率。 但是对于3D 打印的齿轮需要研究其在设定负载条件下表现出来的性能、复杂的热机械行为和超弹性和黏弹性行为等。目前，用于3D 打印的材料远远不够，一些材料虽然能进行3D 打印，但它并不具有环保性，这些材料的使用也就受到限制。 在未来仍需要进行多种材料的开发利用，以获得更好性能的齿轮。现在的高精度3D 打印机比较贵、打印时间较慢，不能实现大批量生产制造，这些技术缺陷在3D 打印齿轮方面，仍然需要进行针对的研究开发。
机加工成型 机加工生产的齿轮需要按照公差要求进行切削加工，加工过程中不仅要对齿轮进行设计，还需要切换刀具进行切割。从经济方面考虑，注塑成型适合大批量生产齿轮，机加工适合小批量的生产齿轮。 在小批量生产中，使用机加工成型乙缩醛齿轮，生产成本要比注塑生产齿轮低的多。在失效实验的结果中，机加工齿轮与注塑成型的乙缩醛齿轮的失效是一致的，因此，磨损率与制作过程无关。 |
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