南华大学机械工程学院毕业设计（论文）
线膨胀系数。(3)增加使用环境之温度。(4)增加耐冲击力。
塑料齿轮的传动功能就决定了其必须有良好的抗磨擦及耐磨耗性能，而一般塑料本身这方面的性能都比较差。所以塑料齿轮材料往往会添加一些增强 润滑剂。常见之润滑剂有：PTFE（铁弗龙）,silicone (硅油)石墨，MoS2等。
因此由于POM相对其他相对其它工程塑料价格低廉，虽然存在韧性差，缩水率大，缺口冲击强度低等缺点，但是在应用于玩具汽车减速器内部时，由于玩具电动机的冲击远小于其材料的接触疲劳强度，和弯曲疲劳强度，因此是5大工程塑料里性价比最高的一个。因此我们决定选择POM作为遥控玩具汽车的减速器内部齿轮的制造材料。
3.1.2减速器外箱的材料选择分析
对于减速器的外箱部分，我们将采用PC材料制造。虽然POM材料相对PC材料有更高的性价比，但我们在制造的同时还必须考虑到玩具汽车的减速箱外壳是孩子经常接触的部分，因此在考虑到价格和强度的同时还需要考虑到我们所使用的材料对接触者的安全性和对周围环境的环保性。
由于PC有良好的抗冲击、抗热畸变性能，而且耐候性好、硬度高，并且可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降的能力，因此成为最佳选择。虽然PPO材料也有具有耐磨、无毒、耐污染、刚性大、耐热性高、难燃、强度较高的优点，但是由于其材料成本过高，因此不适合在本产品中投入使用。
3.1.3后车轴的材料选择分析
45号合金钢，推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600. 45号钢为 优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理 。
经调质处理后的45钢零件拥有十分良好的机械性能，并且被十分广泛的用在了不同种类的零件上，尤其是对于需要承载交变负荷工作的零件而言45钢的机械特性十分的适合。但是因为其材料本身表面的硬度不高，因此容易磨损。所以需要运用到调质和表面淬火的工艺来提高零件的表面硬度以满足工作要求。
对于工业和日常的机械上的轴类零件在而言最常使用到的材料便是45钢，它不仅在价格上十分的低廉，并且在经过调质处理后，便可以取得理想的削性能，
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从而大幅度的提升了它的综合机械性能，并且在经过淬火处理后它的材料表面硬度可以达到45～52HRC。
因此对于玩具汽车后车轴的制造选择45号合金钢为材料。
3.2齿轮设计
与金属齿轮相比较，塑料齿轮的质量要比金属齿轮小的多、且在工作环境下所产生的噪音也更小、耐磨性更强、在无润滑的情况下也可以进行工作、可以制作出很多金属所无法制作的复杂形状的齿轮、并且大批量生产的成本较金属也更加廉价的优点。但因为塑料本身材料性能的问题因此其强度相对金属齿轮而言则较弱，工作条件较金属齿轮也更加的高，并且还需要考虑到塑料自身对温度的敏感性等。因此，塑料齿轮也存在着生产精度低、要经常更换、在工作时要确保环境温度的缺点。但随着现代科技水平的发展与进步，塑料齿轮的精度在不断提高，而它的使用寿命也在不断延长，因此我们决定选用塑料齿轮进行设计。
因为本次设计的减速器为二级减速器所以我们决定将减速器结构设置为如图3.1
图3.1
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由于本次设计的减速器为二级减速器，所以可初定：
i高=1.3i低
由由i总=11.1可得：i高=3.7 i低=3 则齿轮的转速分别为：
n低=540r/min n中=1620r/min n高=6000r/min
各齿轮的功率分别为：
P高=1.2W P中=0.912W P低=0.693W
各轴的转矩分别为：
T高=9549×T中=9549×T低=9549×
3.2.1高速齿轮的设计
P高1.2=9549×=1,91N·mm
6000n高P中0.912=9549×=5.38N·mm
1620n中P低0.693=9549×=12.25N·mm n低540对于塑料齿轮的设计，模数的选择需考虑到塑料强度等因素，在实际应用过程中模数加工法加工塑料齿轮与标准刀具的关系不大，且塑料齿轮多用于小功率传动系统中故可以采用“结构定模数”的方法选择模数。
在高速轴上的塑料齿轮的齿数一般为4齿或者8齿，因此为了机构在传动过程中能够稳定，我们选用8齿的齿轮。则：
Z中=Z高×i高=8×3.7≈30
初选高速齿轮与中速齿轮间距为a=10mm则：
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m=2×a/(z高+z中)=2×10/(8+30)=0.52
故查西北工业大出版 ， 第七版《机械原理》P180表10-1圆柱齿轮标准模数系列表（GB/T 1357—1987）取塑料齿轮模数为m=0.6
则由此得高速齿轮分度圆直径为：
d高=z高×m=4.8mm
中速齿轮分度圆直径为：
d中=z中×m=18mm
则两齿轮的最终确定中心距为：
a=m（z1+z2）/2=11.4mm
3.2.2高速齿轮强度校核
由于塑料与金属材料本质上存在较大的差异，所以完全搬金属齿轮的强度校核方法来校核塑料齿轮是不可取的。目前，对塑料齿轮强度校核的方法还未形成统一成熟的理论方法。
塑料齿轮常见的强度计算方法目前塑料齿轮行业比较主流的检测方法有三种：杜邦公司的强度计算方法，宝理塑料公司的强度计算方法，尼曼的强度计算方法。
（1）杜邦公司的强度计算方法
杜邦公司的强度计算有直齿轮强度计算，蜗轮蜗杆强度计算等。其中，直齿轮的强度计算仅仅有弯曲强度计算，并未列出接触强度计算和静强度计算的方法。 蜗轮蜗杆的计算仅仅有静强度的计算方法，而未发现有弯曲疲劳强度和接触疲劳强度的计算。
杜邦公司认为：因为塑料的磨损较快，塑料来不及发生接触破坏就已经被磨损掉，因此，接触疲劳破坏的几率很小。而材料的弯曲断裂才是齿轮断裂的根本原因。同时杜邦公司认为，塑料斜齿轮跟直齿轮相比，强度提高有限，强度提高仅仅是提供了一个小的安全系数。因此，斜齿轮可以按照直齿轮的强度进行计算。
2)宝理塑料公司的塑料齿轮强度计算
宝理公司的齿轮强度计算含有弯曲疲劳和接触疲劳的计算。斜齿轮，蜗轮蜗
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