Високопродуктивні пластикові передачі все більше замінюють металеві передачі в декількох застосуванні завдяки багатьом перевагам, які вони демонструють. Основні з них - менша вага, не потреба в змащуванні, дешевшій масовому виробництві, значно кращого шуму, вібрації та жорсткості (NVH) поведінки та хімічна/корозійна стійкість. Більшість пластикових передач виробляються за допомогою лиття ін'єкцій, що дозволяє забезпечити чудову гнучкість дизайну, наприклад, з'єднуючи кілька машинних елементів в одну формовану частину, тоді як можливі модифікації геометрії передач, такі як збільшене округлення кореня або змінені форми профілю (посилання 1).

Пластикові передачі використовувались з 1960 -х років, коли вони спочатку використовувались для простих програм передачі руху. Протягом багатьох років з розробкою нових, вдосконалених пластикових матеріалів технології почали пробиватися в додатки для передачі електроенергії. До недавнього часу для застосувань використовувались пластикові передачі для застосувань з потужністю до 1 кВт; Однак останнім часом були спроби використовувати високоефективні пластмаси в приводах передач, що перевищують позначку 10- kw.

Поряд із постійно зростаючими вимогами клієнтів, поведінка NVH полімерних передач також набуває важливості. Одне з ранніх досліджень акустичних показників полімерних передач проводили Hoskins et al. (Посилання 2), в якому дослідники досліджували вплив різноманітних матеріалів, що використовуються в полімерних передачах, та різних оперативних обставин на спектр звукових частот. Такі параметри, як текстура поверхні, зносу та температури, що випливають із взаємодії між зубами, були розпізнані як фактори, що впливають на інтенсивність звукової енергії. Trobentar et al. (Посилання 3) порівнював акустичну поведінку полімерних передач з різними профілями зубів, тобто інвентом та S-GEARS. Зубний профіль S-GEARS мав опуклий додаток і увігнуту дедендум, що призвело до прогресивного вигнутого (у формі букви) шляху контакту. Автори встановили, що S-GEARS виявляє менший шум, ніж інволютні передачі, що можна віднести до більш сприятливих умов контактів. Polanec та ін. (Посилання 4) вивчав шум покритих полімерних передач POM. Досліджено три фізичні покриття (PVD) покриття, тобто нітрит алюмінію, хрому та хрому. Дослідження показало, що без покриття полімерних передач демонстрували найнижчий рівень звукового тиску, а отже, позитивний вплив покриття на зменшений шум не може бути підтверджений. Крім того, покриття почало відшаровуватися під час роботи, що спричиняє посилення тертя та порушення змішування, що призвело до підвищення рівня звукового тиску.

Більш широке прийняття полімерних передач може бути полегшено, якщо були створені стандартизовані методології проектування, а відповідна інформація про матеріал стали доступною. В даний час існує відсутність глобальної норми, яка б формалізувала розрахунки, принципи проектування та рекомендації, характерні для полімерних передач. Деякі національні стандарти з цієї теми існують, наприклад, BS 6168: 1987 (посилання 5), а також японський стандарт JIS B 1759: 2013 (посилання 6). Останнє черпає з ISO 6336: 2006 (посилання 7) з деякими пристосуваннями, детально описаними у дослідженні Moriwaki et al. (Посилання 8). Крім того, вказівки різних інженерних асоціацій знаходяться в розпорядженні. VDI 2376: 2014 (посилання 9), наступник VDI 2545 (посилання 10), був опублікований у 2014 році, є найбільш вичерпною та найпопулярнішою рамкою для дизайну полімерних передач. Він охоплює методи оцінювання для найбільш рецидивуючих режимів відмови в полімерних передачах. Основні матеріальні дані для таких речовин, як POM та PA 66, також охоплюються. AGMA (Ref. 11,12) також видав керівні принципи дизайну, хоча вони зосереджені виключно на потенційних матеріалах та конфігураціях передач, нехтування моделями дизайну та основними даними матеріалів, що мають вирішальне значення для проектування полімерних передач. Tavčar та ін. (Посилання 13) представила цілісну оптимізацію дизайну для полімерних передач, що охоплює всі правдоподібні режими відмови. Також були докладені зусилля щодо включення алгоритмів машинного навчання в дизайн передач (посилання 14,15), які виявилися корисними для оцінки нестандартних конструкцій передач. Тим не менш, істотна база даних існуючих екземплярів необхідна для адекватного навчання таких моделей.

У порівнянні зі сталевими передачами, полімерні також мають деякі недоліки. Найважливіші з них-менша вантажопідйомність, бідніша теплопровідність, менша стійкість температури та низька точність виготовлення. Незважаючи на те, що вантажопідйомність є найважливішою властивістю, було проведено кілька досліджень, які стосуються її вдосконалення, або за допомогою спеціальної конструкції передач (посилання 1,16,17), або вдосконалених матеріалів (посилання 18,19,20). Припускається, що значний внесок у навантажувальну ємність також може застосовуватися з достатньою якістю формованих передач. Незважаючи на те, що існують дослідження, що обговорюють вплив параметрів обробки (посилання 21) та дизайн інструментів на геометричну якість ін'єкційних передач, не вистачає систематичних досліджень, що стосуються цих ефектів на механічні та теплові реакції полімерних передач.

Наразі на ринку доступний надзвичайно широкий вибір різних пластикових матеріалів. Однак головним обмеженням є величезний розрив у даних, специфічних для передач матеріалів про ці матеріали, що є проблемою, яка вже десятиліттями. Надання кроку до рішення - німецька орієнтира VDI 2736, яка пропонує методи проектування (посилання 9) разом з процедурами тестування (посилання 22) для отримання надійних даних, необхідних у процесі рейтингу передач. Ця стаття заглиблюється в сучасний сучасний тестування пластикових передач, забезпечуючи всебічний огляд методів тестування та доповнене тематичними дослідженнями.