POM齿轮学习报告
目前我司所使用的步进电机广泛采用的是聚甲醛（POM）材料的小模数齿轮，本次将重点针对POM齿轮的原材料知识、齿轮的基本参数以及在实际过程中经常遇到的步进电机齿轮断齿故障的原因和解决方案这几个方面进行深入学习和思考，具体情况如下： 一、
聚甲醛(POM)
聚甲醛学名聚氧化聚甲醛（简称POM） 又称赛钢、特灵。它是以甲醛等为原料聚合所得。POM-H（聚甲醛均聚物），POM-K（聚甲醛共聚物）是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料，可在-40- 100°C温度范围内长期使用，具有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能，它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。不足之处在于：由受强酸腐蚀，耐侯差，粘合性差，热分解与软化温度接近，限氧指数小。很不耐酸，不耐强碱和不耐月光紫外线的辐射。
聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。
由于POM具有较好的综合性能，在热塑性塑料中是最坚硬的，所以是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一，其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度，耐磨性和电性都十分优良，被广泛用于汽车工业，电子电器，机械设备等。还可以做水龙头、框窗、洗漱盆。
由于它表面硬度高而且表面致密,它磨耗小,耐疲劳耐冲击,磨擦系数小,并且自润滑,因此,它是制造齿轮的首选。 二、
模数
“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m=t/π)，以毫米为单位。模数是模数制齿轮的一个最基本参数。模数越大，齿轮越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。
(箭头之间的距离为t) 三、 聚甲醛（POM）小模数齿轮的主要故障分析 目前，在我司使用的步进电机上，主要使用的是聚甲醛（POM）小模数齿轮。齿轮失效一般有两种形式：齿轮轮齿折断；齿轮齿顶部分磨损。生产线反馈多为前者，就该问题反馈厂家，厂家答复往往比较模糊，无法查找出真正的原因和制定有效的整改方案。由于该问题一直未有效的解决，为此本次我进行了针对性的学习。 聚甲醛（POM）机械性能的相关数据见表1，从前面的学习可知，聚甲醛（POM）塑料在同等的热塑性塑料中其综合机械性能已经属于较好的，所以我分析其断齿的原因更多的应该是在其设计和加工工艺上。 表1 聚甲醛机械性能的相关数据表 拉伸强度（MPa） 断裂强度（MPa） 弯曲模量（MPa） 弯曲强度（MPa） 59.0 48.1 2.63 87.9 为此我们从齿轮设计、加工工艺过程中进行了分析，发现造成断齿的原因一般有以下几点： ① 齿轮表面及内部成型存在微小缺陷； ② 齿轮材料的内部应力高，引起齿轮变形而导致疲劳断齿； ③ 制品成型收缩程度估计或实验数据不准确，造成齿轮齿廓变形为非渐开线形式，轮齿不能正常进入啮合状态引起断齿； ④ 齿轮设计不合理，为考虑热膨胀后的齿轮形状，导致齿轮咬合面配合不均，降低齿轮的疲劳寿命。 所以要解决齿轮断齿的问题，可以从以下几个方面来入手： ① 在较高温度下预热处理结晶态高分子材料可改善其耐疲劳性。预热处理释放残余应力，同时可使晶体结构更均匀。
② 通过对注塑工艺的调整，如降低注塑压力，增加冷却时间来控制POM
齿轮的收缩率，从而达到轮齿的正常咬合。
③ 对新设计的POM齿轮进行适当的修形，使之具有跑合后的曲面形状，
齿合后达热平衡时，齿面因膨胀成为标准的渐开线齿廓，这有利于提高疲劳寿命。
④ 增加齿轮成品外观的有效监控，在有条件的情况下增加高精度设备对
齿轮的尺寸和表面外观进行有效的监控挑选。
⑤ 加强对POM塑料齿轮的应变滞后应力的相位角以及内耗热的摩擦热的
动态关系应进一步研究。
通过以上有针对性的整改，相信齿轮断齿的故障率是能够得到一个大幅度的降低。同时通过本次的学习，我也将会把学到的内容应用到日常的工作中，增加在于厂家沟通时专业度，并制定针对性的方面来解决日常工作中遇到的质量问题。
学习人：李霞 2012-3-23
