El nucli de la selecció de materials per als engranatges de plàstic és fer coincidir els requisits de càrrega, temperatura i resistència al desgast de l'escenari d'aplicació. Es divideixen principalment en tres categories: plàstics d'ús general-, plàstics d'enginyeria i plàstics especials d'alta-temperatura. Els plàstics d'ús general-com el niló (PA) i el polipropilè (PP) són de baix-cost i fàcils de modelar, però la seva força i resistència al desgast són generalment mitjanes. Són adequats per a aplicacions de baixa-càrrega i vida- curta, com ara engranatges de joguina i engranatges de transmissió auxiliars en electrodomèstics senzills. Els plàstics d'enginyeria com el polioximetilè (POM), el policarbonat (PC) i la resina ABS tenen una gran resistència, una resistència al desgast superior i una resistència a la temperatura. Són els materials principals per als engranatges de plàstic i són adequats per a escenaris de transmissió convencionals que requereixen longevitat i estabilitat, com ara impressores, interiors d'automòbils i engranatges de transmissió bàsics en electrodomèstics. Els plàstics especials d'-altes temperatures, com ara la polieteretercetona (PEEK), el sulfur de polifenilè (PPS) i la poliimida (PI) tenen una gran resistència i resistència a altes temperatures, capaços de suportar càrregues mitjanes a altes i entorns durs. No obstant això, són cars i difícils de processar, el que els fa adequats per a aplicacions amb requisits especials, com ara components de motor d'automoció, equips industrials i equips mèdics.
Els passos de disseny dels trens d'engranatges de plàstic inclouen: comprendre la tasca de treball i les condicions ambientals del tren; redactar un esquema de disseny previ i definir els principals paràmetres de les dents de l'engranatge; realitzar càlculs de disseny dels paràmetres del tren; seleccionar el nivell de precisió del tren d'engranatges de plàstic; realització de càlculs per evitar el tall de l'arrel i l'afilat de la punta; ajustar la distància central per complir els requisits mínims de joc; comprovar la relació de contacte del tren; avaluar la-capacitat de càrrega del tren; crear una taula de paràmetres del tren d'engranatges; i, finalment, dibuixar el dibuix del producte d'engranatge segons les directrius de disseny de peces d'emmotllament per injecció de DFM.
Les consideracions clau de disseny per a les estructures d'engranatges de plàstic inclouen un gruix uniforme de la paret, evitar cantonades afilades, ajustar adequadament les costelles de reforç i el disseny de l'estructura del nucli de brida-. En general, el gruix de la paret de les peces de plàstic es controla al voltant de 3 mm. L'interval de variació del gruix de la paret ha de ser inferior al 25% per als materials de baixa-contracción i inferior al 15% per als materials de-contracción alta. S'han d'evitar les cantonades pronunciades a la unió de dues parets; s'han de disposar de cantonades arrodonides. La mida de la cantonada arrodonida és generalment 0,25-0,75 vegades el gruix de la paret, però preferiblement superior a 0,5 mm. Les costelles de reforç milloren la rigidesa de l'engranatge. La seva alçada normalment és de 2,5-3 vegades el gruix de la paret i el seu gruix és de 0,5 a 0,75 vegades el gruix de la paret principal. La distància entre costelles ha de ser superior al doble del gruix de la paret principal. Quan l'engranatge té una estructura en forma de placa amb un gruix superior a 4,5 mm, s'ha de dissenyar com una estructura de web i brida-hub. El gruix de la brida i la web ha de ser d'1,25 a 3 vegades el gruix de la dent. El gruix de la xarxa pot ser lleugerament més gran que el gruix de la vora, i cal tenir cura de no perforar forats a la xarxa.
El disseny del motlle per a engranatges de plàstic ha de tenir en compte diversos punts clau per garantir la precisió del modelat. La cavitat i el nucli s'han de col·locar amb precisió mitjançant inserts cònics cilíndrics. La porta ha de ser una porta puntual, situada a prop del centre de l'engranatge. L'ús d'un nombre imparell de portes (3, 5, 7, etc.) pot millorar la coaxialitat. Els pins d'expulsió s'han de distribuir uniformement durant l'expulsió. Per a les zones de rodament, es recomana una expulsió recta del tub d'empenta. A més, cal establir un angle de tiratge adequat, col·locar correctament les ventilacions a la ubicació final d'ompliment de resina i controlar el nombre de cavitats, normalment 1, 2 o 4 cavitats. Massa cavitats poden provocar desviacions de precisió.
Pel que fa a la precisió, a causa de la influència de diversos factors, com ara la contracció del material i el procés d'emmotllament per injecció, la precisió dels engranatges de plàstic modelats per injecció és relativament baixa, generalment al grau 9-10 o per sota de l'estàndard nacional, mentre que la precisió dels engranatges de plàstic tallats per injecció és igual o inferior a l'estàndard nacional 7-8. Els estàndards de referència inclouen l'estàndard AGMA PT (Plastic Gear Tooth Profile) introduït per ANSI/AGMA 1106-A97.
