Inti dari pemilihan material untuk roda gigi plastik adalah mencocokkan persyaratan beban, suhu, dan ketahanan aus dengan skenario aplikasi. Plastik ini umumnya dibagi menjadi tiga kategori: plastik-umum, plastik rekayasa, dan-plastik khusus bersuhu tinggi. Plastik-umum seperti nilon (PA) dan polipropilen (PP) berbiaya rendah-dan mudah dibentuk, namun kekuatan dan ketahanan ausnya umumnya rata-rata. Cocok untuk aplikasi-beban rendah dan-masa pakai singkat, seperti roda gigi mainan dan roda gigi transmisi tambahan pada peralatan rumah tangga sederhana. Plastik rekayasa seperti polioksimetilen (POM), polikarbonat (PC), dan resin ABS memiliki kekuatan tinggi, ketahanan aus yang unggul, dan tahan suhu. Mereka adalah bahan utama untuk roda gigi plastik dan cocok untuk skenario transmisi konvensional yang memerlukan umur panjang dan stabilitas, seperti printer, interior otomotif, dan roda gigi transmisi inti pada peralatan rumah tangga. Plastik khusus bersuhu tinggi-seperti polietereterketon (PEEK), polifenilen sulfida (PPS), dan polimida (PI) memiliki kekuatan dan ketahanan suhu tinggi, mampu menahan beban sedang hingga tinggi dan lingkungan yang keras. Namun harganya mahal dan sulit diproses, sehingga cocok untuk aplikasi dengan kebutuhan khusus, seperti komponen mesin otomotif, peralatan industri, dan peralatan medis.
Langkah-langkah perancangan kereta roda gigi plastik meliputi: memahami tugas kerja dan kondisi lingkungan kereta; menyusun skema desain awal dan menentukan parameter utama gigi roda gigi; melakukan perhitungan desain untuk parameter kereta api; memilih tingkat presisi rangkaian roda gigi plastik; melakukan perhitungan untuk menghindari pemotongan akar dan penajaman ujung; menyesuaikan jarak tengah untuk memenuhi persyaratan serangan balik minimum; memeriksa rasio kontak kereta; mengevaluasi kapasitas-beban kereta; membuat tabel parameter rangkaian roda gigi; dan terakhir, menggambar gambar produk roda gigi sesuai dengan pedoman desain bagian cetakan injeksi DFM.
Pertimbangan desain utama untuk struktur roda gigi plastik mencakup ketebalan dinding yang seragam, menghindari sudut tajam, pemasangan rusuk penguat yang tepat, dan desain struktur hub flensa. Umumnya, ketebalan dinding bagian plastik dikontrol sekitar 3mm. Kisaran variasi ketebalan dinding harus kurang dari 25% untuk material dengan penyusutan rendah dan kurang dari 15% untuk material dengan penyusutan tinggi. Sudut tajam harus dihindari di persimpangan dua dinding; sudut membulat harus disediakan. Ukuran sudut membulat umumnya 0,25-0,75 kali ketebalan dinding, namun sebaiknya lebih besar dari 0,5 mm. Tulang rusuk yang diperkuat meningkatkan kekakuan gigi. Tingginya biasanya 2,5-3 kali ketebalan dinding, dan ketebalannya 0,5-0,75 kali ketebalan dinding utama. Jarak antar rusuk harus lebih besar dari dua kali ketebalan dinding utama. Jika roda gigi memiliki struktur seperti pelat dengan ketebalan lebih dari 4,5 mm, roda gigi tersebut harus dirancang sebagai struktur jaring dan hub flensa. Ketebalan flensa dan badan harus 1,25-3 kali ketebalan gigi. Ketebalan jaring bisa sedikit lebih besar dari ketebalan tepi, dan harus berhati-hati agar tidak membuat lubang pada jaring.
Desain cetakan untuk roda gigi plastik perlu mempertimbangkan beberapa poin penting untuk memastikan akurasi cetakan. Rongga dan inti harus diposisikan secara tepat menggunakan sisipan berbentuk silinder yang meruncing. Gerbangnya harus berupa gerbang titik, diposisikan dekat dengan pusat roda gigi. Menggunakan jumlah gerbang ganjil (3, 5, 7, dst.) dapat meningkatkan koaksialitas. Pin ejektor harus didistribusikan secara merata selama ejeksi. Untuk area bantalan, disarankan untuk mengeluarkan tabung dorong lurus. Selain itu, perlu untuk mengatur sudut aliran udara yang sesuai, menempatkan ventilasi dengan benar di lokasi pengisian resin akhir, dan mengontrol jumlah rongga, biasanya 1, 2, atau 4 rongga. Terlalu banyak rongga dapat menyebabkan penyimpangan akurasi.
Mengenai akurasi, karena pengaruh berbagai faktor seperti penyusutan bahan dan proses pencetakan injeksi, keakuratan roda gigi plastik cetakan-injeksi relatif rendah, umumnya berada pada atau di bawah tingkat 9-10 standar nasional, sedangkan keakuratan roda gigi plastik yang dipotong hobbing berada pada atau di bawah tingkat 7-8 standar nasional. Standar referensi mencakup standar AGMA PT (Plastic Gear Tooth Profile) yang diperkenalkan oleh ANSI/AGMA 1106-A97.
