หัวใจหลักของการเลือกวัสดุสำหรับเกียร์พลาสติกคือการจับคู่โหลด อุณหภูมิ และข้อกำหนดด้านความต้านทานการสึกหรอของสถานการณ์การใช้งาน ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: พลาสติกเอนกประสงค์- พลาสติกวิศวกรรม และพลาสติกชนิดพิเศษที่อุณหภูมิสูง- พลาสติกอเนกประสงค์-เช่นไนลอน (PA) และโพลีโพรพีลีน (PP) มีต้นทุนต่ำ-และขึ้นรูปได้ง่าย แต่ความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอโดยทั่วไปจะอยู่ในระดับปานกลาง เหมาะสำหรับการใช้งาน-โหลดต่ำและมีอายุการใช้งานสั้น- เช่น อุปกรณ์ของเล่นและเกียร์เสริมในเครื่องใช้ในครัวเรือนทั่วไป พลาสติกวิศวกรรม เช่น โพลีออกซีเมทิลีน (POM), โพลีคาร์บอเนต (PC) และเรซิน ABS มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอได้ดีกว่า และทนต่ออุณหภูมิ เป็นวัสดุหลักสำหรับเกียร์พลาสติก และเหมาะสำหรับสถานการณ์การส่งผ่านแบบทั่วไปที่ต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนานและมีเสถียรภาพ เช่น เครื่องพิมพ์ ภายในรถยนต์ และเกียร์ส่งหลักในเครื่องใช้ในครัวเรือน พลาสติกชนิดพิเศษที่มีอุณหภูมิสูง- เช่น โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK), โพลีฟีนิลีนซัลไฟด์ (PPS) และโพลิอิไมด์ (PI) มีความแข็งแรงสูงและทนต่ออุณหภูมิสูง สามารถทนต่อการรับน้ำหนักปานกลางถึงสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้มีราคาแพงและแปรรูปได้ยาก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการพิเศษ เช่น ส่วนประกอบเครื่องยนต์ของยานยนต์ อุปกรณ์อุตสาหกรรม และอุปกรณ์ทางการแพทย์
ขั้นตอนการออกแบบขบวนเฟืองพลาสติก ได้แก่ การทำความเข้าใจงานและสภาพแวดล้อมของขบวนรถไฟ ร่างแผนการออกแบบเบื้องต้นและกำหนดพารามิเตอร์หลักของฟันเฟือง ดำเนินการคำนวณการออกแบบพารามิเตอร์รถไฟ การเลือกระดับความแม่นยำของรางเกียร์พลาสติก ทำการคำนวณเพื่อหลีกเลี่ยงการตัดราคาของรากและการลับคม การปรับระยะกึ่งกลางเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดฟันเฟืองขั้นต่ำ ตรวจสอบอัตราส่วนหน้าสัมผัสของรถไฟ ประเมินความสามารถในการรับน้ำหนัก-ของรถไฟ การสร้างตารางพารามิเตอร์ขบวนเกียร์ และสุดท้าย การวาดภาพผลิตภัณฑ์เกียร์ตามแนวทางการออกแบบชิ้นส่วนการฉีดขึ้นรูปของ DFM
ข้อควรพิจารณาในการออกแบบหลักสำหรับโครงสร้างเฟืองพลาสติก ได้แก่ ความหนาของผนังสม่ำเสมอ การหลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคม การตั้งค่าสันเสริมแรงอย่างเหมาะสม และการออกแบบโครงสร้างฮับ-หน้าแปลน โดยทั่วไป ความหนาของผนังชิ้นส่วนพลาสติกจะถูกควบคุมที่ประมาณ 3 มม. ช่วงการเปลี่ยนแปลงของความหนาของผนังควรน้อยกว่า 25% สำหรับวัสดุที่มีการหดตัวต่ำ- และน้อยกว่า 15% สำหรับวัสดุที่มีการหดตัวสูง- ควรหลีกเลี่ยงมุมแหลมคมที่ทางแยกของผนังทั้งสอง ควรจัดให้มีมุมโค้งมน โดยทั่วไปขนาดมุมโค้งมนจะอยู่ที่ 0.25-0.75 เท่าของความหนาของผนัง แต่ควรมากกว่า 0.5 มม. ซี่โครงเสริมแรงช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับเกียร์ โดยทั่วไปความสูงจะอยู่ที่ 2.5-3 เท่าของความหนาของผนัง และความหนาคือ 0.5-0.75 เท่าของความหนาของผนังหลัก ระยะห่างระหว่างซี่โครงควรมากกว่าสองเท่าของความหนาของผนังหลัก เมื่อเฟืองมีโครงสร้างคล้ายแผ่นที่มีความหนามากกว่า 4.5 มม. ควรออกแบบให้เป็นโครงสร้างเว็บและฮับหน้าแปลน ความหนาของหน้าแปลนและแผ่นควรเป็น 1.25-3 เท่าของความหนาของฟัน ความหนาของรางอาจมากกว่าความหนาของขอบเล็กน้อย และควรระมัดระวังไม่ให้เจาะรูในราง
การออกแบบแม่พิมพ์สำหรับเฟืองพลาสติกต้องพิจารณาประเด็นสำคัญหลายประการเพื่อให้แน่ใจว่าการขึ้นรูปมีความแม่นยำ ช่องและแกนควรอยู่ในตำแหน่งที่แม่นยำโดยใช้เม็ดมีดเรียวทรงกระบอก ประตูควรเป็นประตูจุดซึ่งอยู่ใกล้กับศูนย์กลางเกียร์ การใช้เกตเลขคี่ (3, 5, 7 ฯลฯ) สามารถปรับปรุงความเป็นโคแอกเซียลได้ หมุดอีเจ็คเตอร์ควรกระจายเท่าๆ กันระหว่างการดีดออก สำหรับพื้นที่แบริ่ง แนะนำให้ใช้การดีดท่อแบบกดตรง นอกจากนี้ จำเป็นต้องกำหนดมุมร่างที่เหมาะสม วางช่องระบายอากาศที่ตำแหน่งเติมเรซินขั้นสุดท้ายอย่างถูกต้อง และควบคุมจำนวนฟันผุ โดยทั่วไปคือ 1, 2 หรือ 4 ช่อง การมีช่องว่างมากเกินไปอาจทำให้ความแม่นยำคลาดเคลื่อนได้
ในด้านความแม่นยำ เนื่องจากอิทธิพลของปัจจัยต่างๆ เช่น การหดตัวของวัสดุและกระบวนการฉีดขึ้นรูป ความแม่นยำของ-เฟืองพลาสติกที่ขึ้นรูปแล้วจึงค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่หรือต่ำกว่าเกรด 9-10 ของมาตรฐานแห่งชาติ ในขณะที่ความแม่นยำของเฟืองพลาสติกที่ตัดด้วยเฟืองอยู่ที่หรือต่ำกว่าเกรด 7-8 ของมาตรฐานแห่งชาติ มาตรฐานอ้างอิงประกอบด้วยมาตรฐาน AGMA PT (Plastic Gear Tooth Profile) ที่นำมาใช้โดย ANSI/AGMA 1106-A97
