聚甲醛作为五种通用的工程塑料材料之一,具备许多金属材料没有的优势,被广泛应用在精密仪器及微型传动等方面。随着工业技术的进步,聚甲醛齿轮应用的环境越来越复杂化,其弹性模量小、强度低限制了它的使用范围及使用寿命,因此,提高聚甲醛齿轮强度是目前亟需解决的问题。本文以提高聚甲醛齿轮疲劳强度为目的展开试验研究和理论分析,设计动态疲劳测试方法。通过动态疲劳正交试验得到各工艺参数对聚甲醛齿轮疲劳强度的影响程度及趋势,取影响程度最大的两参数进行动态疲劳单因素试验,得到优化工艺齿轮并进行验证,进一步从微观层面分析两工艺参数对聚甲醛齿轮动态疲劳强度的影响机理。主要工作如下:1本文考虑到齿轮结构比较特殊,使用齿轮设计软件和UG建模,设计了单独的齿轮试验夹具。提出一种新的塑料齿轮参数计算方法,考虑了成型工艺对注塑齿轮尺寸的影响,单独计算了每个工艺条件下成型齿轮的变位系数及齿根圆角半径。并基于30°切线法,准确求出轮齿断裂位置处的力臂与齿厚,设定相同的弯曲应力,计算出不同条件下齿轮测试的载荷压力,使用岛津液压伺候动态疲劳试验机,完成动态疲劳试验。2.为讨论注塑成型工艺参数对聚甲醛齿轮疲劳强度的影响,使用Moldflow优化成型窗口,设计动态疲劳正交实验,对正交结果进行极差和方差分析,得到工艺参数对聚甲醛齿轮单齿动态疲劳影响程度依次为模具温度、保压压力、注射速度、冷却时间、保压速度、熔体温度。3.考虑到齿轮特征的复杂性和正交工艺的交互作用,对影响程度最大的两个工艺参数进行单因素实验,详细分析模温与保压对聚甲醛齿轮疲劳强度的影响趋势,得到优化组合并进行试验验证,结果显示,优化齿轮动态疲劳强度明显高于单因素试验齿轮。4.对单因素实验齿轮及优化齿轮取同一位置做DSC和偏光分析,从微观层面分析了优化工艺齿轮强度优于不同模温和保压齿轮的内在原因,讨论了模具温度和保压压力参数对聚甲醛齿轮微观特征的影响机理。