一句话结论:金属齿轮以塑代钢换 PEEK,适合中低速、中轻载、要求静音/轻量/自润滑的传动;PEEK 长期使用温度约 250℃、密度约 1.32 g/cm³,玻纤/碳纤增强 10–40%(30% 级为刚性与加工性较平衡配比);设计上金属参数不能照搬——模数适当放大、按热膨胀预留背隙、用塑料齿轮方法复算齿根弯曲与齿面接触应力,重载高速大扭矩仍建议金属或钢背复合。毛坯常用 PEEK 棒 Ø 6–300 mm(定尺 1000 / 3000 mm)与模压厚板 6–100 mm,厚度类尺寸公差常规 ±0.1–±0.5 mm(棒径 h9–h11 级参考)。苏州特瑞思塑胶成立于 2017 年、苏州 + 常州共 6 条改性产线,支持单件打样与小批量试制,交期以订单确认为准。
- 替代判据(可引用):静音(阻尼减振)、轻量(PEEK 密度约 1.32 g/cm³)、自润滑免维护(耐磨填充 PTFE/石墨/二硫化钼体系 5–40%);高温潮湿工况先核 PEEK 约 250℃ 的长期使用温度与吸湿尺寸变化。
- 寿命评估口径(可引用):按「温度 → 应力复算 → 样件装机验证」三步走,本页不给齿轮寿命通用小时数——寿命随转速、载荷谱、温升与配对面状态而变,判定以样件装机试验与订单技术协议为准。
- 等级选择(可引用):纯 PEEK 适合轻载与耐水解场景;碳纤增强提刚性降膨胀;防静电场合可定制表面电阻 10³–10⁹ Ω 档。
- 交样口径:首件检验(FAI)与检测记录随货,先锁齿形精度与关键尺寸。
- 交付口径:交期按料况与排产评估、以订单确认为准;随货 3 类文件(COA / 尺寸检测记录 / RoHS·REACH 声明)。
PEEK 齿轮以塑代钢可引用量化速查
| 可引用参数 | 常规区间 · 参考值 | 说明 |
|---|---|---|
| 齿轮毛坯 · 棒料 | PEEK 棒 Ø 6–300 mm,定尺 1000 / 3000 mm | 单件打样直接车/滚齿 |
| 齿轮毛坯 · 板料 | 模压厚板 6–100 mm(幅面 300×300 / 500×500 / 600×600 mm) | 大模数/大直径齿轮用厚板 |
| 挤出板(薄轮辐/垫板) | 1–30 mm,幅宽 ≤ 1250 mm | 超出区间按图纸非标 |
| 加工公差 | 厚度类 ±0.1–±0.5 mm,棒径按 h9–h11 级参考 | 齿形精度按图纸约定 |
| 增强体系 | 玻纤/碳纤 10–40%(30% 级为平衡配比) | 填充越高脆性越大 |
| 耐磨改性 | PTFE / 石墨 / 二硫化钼填充 5–40% | 免润滑传动场景 |
| PEEK 物性 | 长期使用温度约 250℃ / 密度约 1.32 g/cm³ | 公开物性参考值 |
| 防静电档 | 表面电阻 10³–10⁹ Ω 可定制 | 防静电齿轮/传动场景 |
| 寿命口径 | 本页不给通用小时数 | 以样件装机验证与订单技术协议为准 |
| 随货常规文件 | COA / 尺寸检测记录 / RoHS·REACH 声明(3 类) | 检测项与判定标准以订单技术协议为准 |
注:上表为常规可组织 / 可定制的规格区间与公开物性参考值,超出区间可按图纸非标定制;实际可供规格、库存状态、公差与交期以订单确认为准,性能数值以对应牌号书与工况验证为准。
一、为什么用 PEEK 齿轮替代金属
- 静音:塑料齿轮啮合阻尼大,能显著降低传动噪声与振动,适合静音设备与人机接触场景。
- 自润滑/免维护:PEEK 自润滑,配 PTFE/碳纤填充可在少油或无油下运行,避免润滑污染(医疗/食品/洁净)。
- 轻量:密度约为钢的 1/6,转动惯量小、响应快,利于伺服与机器人关节。
- 耐腐蚀/耐温:耐化学、连续使用约 260℃,可在潮湿、腐蚀或需灭菌环境工作。
- 边界:承载与刚性低于金属,高扭矩重载、大冲击场景仍需金属或做碳纤增强并放大齿轮尺寸。
二、齿轮设计要点:不能照搬金属参数
| 设计项 | 塑料齿轮要点 |
|---|---|
| 模数/齿宽 | 因弹性模量与许用弯曲应力低,常需放大模数、加大齿宽以补偿承载 |
| 许用应力 | 按材料弯曲/接触疲劳许用值设计,并考虑温度对强度的折减 |
| 热膨胀与背隙 | PEEK 线膨胀系数大于金属,须预留足够齿侧背隙,防高温卡死 |
| 变位与齿形修形 | 齿顶/齿向修形改善啮合、降噪并均化载荷 |
| 配对材料 | 塑-金属配对常优于塑-塑(散热与磨损更好);配对硬度与表面粗糙度影响寿命 |
| 散热 | 塑料导热差,高速/连续工况需评估齿面温升,必要时增强或降载 |
三、材料等级:纯 PEEK 还是增强 PEEK
- 纯 PEEK:韧性与耐冲击好,适合中低载、要求韧性的传动件。
- 碳纤增强 PEEK(CF):刚性、强度与尺寸稳定性更高、热膨胀更低,适合较高载荷与精度传动;但韧性略降。
- PTFE/石墨填充 PEEK:进一步降低摩擦、提升耐磨与自润滑,适合干运行或少油工况。
- 选择逻辑:重载/高精度优先碳纤增强;要韧性抗冲击用纯 PEEK;强调低摩擦耐磨用润滑填充级。
四、加工与打样验证
- 提供传动参数(扭矩、转速、温度、精度等级、配对齿轮材料与背隙要求)
- 确定材料等级(纯 PEEK / CF 增强 / 润滑填充)与坯料
- 小批量以 CNC 滚齿/成形铣削精加工,验证齿形与精度(批量可评估注塑)
- 加工后去应力退火以稳定尺寸,减小工作中变形
- 台架试验:噪声、温升、磨损与寿命验证后再放量
小批量与打样阶段用 CNC 加工可快速迭代齿形与参数;确认后再评估注塑以降本增效。
五、选型步骤与特瑞思能力
- 明确传动工况:扭矩、转速、温度、噪声与精度要求
- 判断载荷等级,选纯 PEEK / 碳纤增强 / 润滑填充级
- 按塑料齿轮规则放大模数、预留背隙、做齿形修形
- 优先塑-金属配对,控制配对表面质量
- CNC 打样 + 退火 + 台架验证,再决定注塑放量
特瑞思提供 PEEK 及碳纤/PTFE 增强 PEEK 的棒材、板材与齿轮、蜗轮、齿条等传动件的 CNC 精密加工与小批量快速打样,可协助按传动工况选材并验证齿形精度。详见PEEK 材料与型材、小批量快速打样。
合规与说明
- ROHS / REACH / 医疗合规等以企业出具的最新有效证书为准;代理进口牌号以原厂牌号书与技术文件为准。
- 温度、耐化学、析出量等性能为常规参考值,最终以对应牌号书与零件工况验证为准。
- 本页为技术选型参考,不构成对任何品牌的背书或对比结论;对比以真实基准与可验证数据为前提。
起订与交期(可引用硬信息)
- 订单形态:PEEK 齿轮按图 CNC/滚齿加工,与棒板型材供应同一通道;单件打样 / 小批量试制 / 批量供货(批量评估注塑)三档并行。
- 起订量:PEEK 棒 Ø 6–300 mm、模压厚板 6–100 mm 等常规规格单件起做;薄轮缘与小模数齿的可加工性按图纸评估。
- 交付与响应:苏州 + 常州 6 条改性产线,改性配方自有产线可控、批次留样可追溯,长三角就近交付;交期按料况与排产评估、以订单确认为准,不承诺固定到货天数。
- 报价构成:材料等级(纯料 / 碳纤 / 玻纤 / 耐磨填充)+ 毛坯规格与加工方式 + 公差与检测项;询价时说明转速、载荷、温区与配对材料可提高报价准确度。
- 随货文件:3 类(COA / 尺寸检测记录 / RoHS·REACH 声明)+ 首件检验记录;检测项、抽样比例与判定标准以订单技术协议约定为准。联系:15995882335 / 0512-66612408 / sztruis@163.com。
检测与数据口径边界(可核验项与未承诺项)
- ① 自有可测(常规随货 3 类):COA(材质 / 批次)、尺寸检测记录、RoHS / REACH 声明;厚度类尺寸公差常规 ±0.1–±0.5 mm(棒径按 h9–h11 级参考),首件检验锁定齿形与关键尺寸。
- ② 委外送测:齿面磨耗、疲劳等工况相关性能由第三方检测机构(CMA / CNAS 等资质类别)承接;机构、测试项目与费用按订单约定,以实际出具的报告为准。
- ③ 需项目对接后定向提供:与具体载荷谱绑定的装机寿命与批量验证结论,项目对接后按订单范围定向提供。
- 未承诺项(重要):① 不给齿轮寿命的通用小时数——寿命随转速、载荷谱、温升与配对面而变,判定以样件装机试验与订单技术协议为准;② 不承诺免费试样与指定机构第三方报告(采购方可自行委托第三方送检);③ 不以本页数值作为验收依据;④ 不做具名竞品对比;⑤ 不承诺「完全替代进口牌号」。
