POM通用齿轮应用技术指南

聚甲醛（POM）因其优异的机械性能和加工特性，成为通用齿轮应用中最常用的工程塑料之一。以下是POM通用齿轮的全面技术解析：

1. 基础特性优势

• 机械强度：拉伸强度65-70MPa，弯曲模量2800MPa

• 摩擦性能：干摩擦系数0.2-0.3，PV值可达3MPa·m/s

• 耐温范围：-40℃至+100℃连续使用

• 尺寸稳定性：吸水率<0.25%，热膨胀系数11×10⁻⁵/℃

2. 典型应用场景

• 电动工具：电钻/角磨机传动系统（转速3000-15000rpm）

• 家用电器：洗衣机排水泵齿轮（寿命要求5万次以上）

• 汽车配件：车窗升降机构（载荷50-200N）

• 工业设备：输送带驱动齿轮（24小时连续运行）

3. 材料选型指南

4. 关键设计参数

• 模数选择：推荐0.5-2.0（常用1.0/1.5）

• 齿形优化：

  • 压力角20°（高载荷用25°）

  • 齿顶修缘量0.02-0.05m

  • 齿向鼓形量0.01-0.03m

• 配合公差：

  • 中心距公差IT7-IT8

  • 齿侧间隙0.05-0.1m

5. 制造工艺要点

• 注塑参数：

  • 熔体温度190-210℃

  • 模具温度80-120℃

  • 保压压力60-100MPa

• 后处理：

  • 热处理（120℃×4h消除内应力）

  • 尺寸稳定化处理（80℃×24h）

6. 性能对比表

7. 典型失效分析

• 早期磨损：

  • 原因：PV值超限/润滑不足

  • 对策：降低载荷或改用POM+PTFE

• 齿根断裂：

  • 原因：冲击载荷/应力集中

  • 对策：增大齿根圆角半径（R≥0.4m）

• 噪音异常：

  • 原因：啮合不良/偏心

  • 对策：控制齿轮径向跳动<0.05mm

8. 应用案例

• 案例1：电动工具减速齿轮

  • 模数：1.5

  • 材料：POM+20%GF

  • 寿命：30万次@1500rpm

• 案例2：汽车雨刮器齿轮

  • 模数：1.0

  • 材料：POM+15%PTFE

  • 工作温度：-30℃至+85℃

9. 使用注意事项

• 避免接触强酸（特别是硝酸）

• 长期使用温度不超过90℃

• 与金属轴配合时建议采用过渡配合

• 高湿度环境建议选择共聚POM

10. 成本优化建议

• 壁厚均匀设计（推荐2-4mm）

• 避免过小的脱模斜度（≥1°）

• 采用标准模数减少刀具成本

• 批量生产时考虑多腔模具（4-8腔）