從齒輪的失效形式可以看出，在設計齒輪傳動時，齒面應具有較高的耐磨性、抗點蝕性、抗膠合性和抗塑性變形性，而齒根應具有較高的抗斷裂性。因此，對齒輪材料的基本要求是：齒面要硬，齒芯要韌。

常用的齒輪材料

一(yī)、鋼

鋼具有良好的韌性和抗沖擊性，還可以通過熱處理或化學熱處理提高其力學性能和齒面硬度，因此最适合制造齒輪。

1、鍛鋼

制造齒輪一(yī)般采用鍛鋼，一(yī)般采用含碳量爲(0.15 ~ 0.6)%的碳鋼或合金鋼，但尺寸過大(dà)或結構形狀複雜(zá)的适合鑄造的除外(wài)。制造齒輪的鍛鋼可分(fēn)爲：

硬齒面齒輪（硬度350HBS）:用于高速、重載、精密機械(如精密機床、航空發動機)中(zhōng)，除了材料性能優異、輪齒強度高、齒面硬度高(如58 ~ 65 HRC)外(wài)，還應通過磨齒完成。目前大(dà)部分(fēn)需要精加工(gōng)的齒輪都是先切削，再淬硬，最後精加工(gōng)，精度可以達到5級或4級。這種齒輪精度高，價格高，因此熱處理方法包括表面淬火(huǒ)、滲碳、滲氮、軟氮化和氰化。因此，材料取決于具體(tǐ)要求和熱處理方法。即切削齒——、表面硬化處理——、精加工(gōng)，加工(gōng)出的齒輪爲硬齒面，精度爲5級或4級。

合金鋼可以根據所含金屬的成分(fēn)和性能提高材料的韌性、抗沖擊性、耐磨性和抗膠合性，也可以通過熱處理或化學熱處理提高材料的力學性能和齒面的硬度。因此，高速、重載、小(xiǎo)尺寸、小(xiǎo)重量的航空齒輪都是由性能優良的合金鋼(如20CrMnTi、20Cr2Ni4A等)制成。)。

2、鑄鋼

鑄鋼具有良好的耐磨性和強度，但應進行退火(huǒ)和正火(huǒ)。必要時也可以調質處理，常用于大(dà)尺寸齒輪。

二、鑄鐵

灰鑄鐵性質脆，抗沖擊性和耐磨性差，但抗粘着性和抗點蝕性好。它通常用于運行穩定、速度低、功率低的情況。

爲了降低噪音，非金屬材料(如膠木、尼龍等。)經常被用作小(xiǎo)齒輪，而大(dà)齒輪仍然是由鋼或鑄鐵制成的。爲了使齒輪具有足夠的耐磨性和抗點蝕性，齒面的硬度應爲250 ~ 350 HBS。

齒輪用一(yī)般材料：

齒輪材料的選擇原則

齒輪材料種類繁多，選擇時要考慮的因素很多。以下(xià)幾點可供參考：

1、齒輪材料必須滿足工(gōng)作條件的要求

比如飛機上使用的齒輪必須滿足重量小(xiǎo)、傳動功率大(dà)、可靠性高的要求，所以必須選用機械性能高的合金鋼；

礦山機械中(zhōng)的齒輪傳動一(yī)般功率大(dà)，工(gōng)作速度低，周圍環境粉塵含量高，所以常選用鑄鋼或鑄鐵；

家用和辦公機械的功率很小(xiǎo)，但要求傳動平穩，低噪音或無噪音，在較少潤滑的情況下(xià)也能正常工(gōng)作，因此經常使用工(gōng)程塑料作爲齒輪材料。

總之，工(gōng)況要求是選擇齒輪材料時首先要考慮的因素。

2、應考慮齒輪尺寸的大(dà)小(xiǎo)、毛坯成型方法及熱處理和制造工(gōng)藝

鑄坯一(yī)般用于大(dà)型齒輪，齒輪材料可選用鑄鋼或鑄鐵。

中(zhōng)等及以下(xià)尺寸要求高的齒輪，常采用鍛坯，可選用鍛鋼。

當尺寸較小(xiǎo)，要求不高時，可以用圓鋼作爲毛坯。

齒輪表面淬火(huǒ)的方法有滲碳、滲氮和表面淬火(huǒ)。當采用滲碳工(gōng)藝時，低碳

3、正火(huǒ)碳鋼，無論毛坯是如何制作的，都隻能用于使齒輪在穩定載荷和輕微沖擊下(xià)工(gōng)作，不能承受較大(dà)的沖擊載荷；淬火(huǒ)和回火(huǒ)碳鋼可用于制造在中(zhōng)等沖擊載荷下(xià)工(gōng)作的齒輪。

4、合金鋼常被用來制造高速、重載和在沖擊載荷下(xià)工(gōng)作的齒輪。

5、飛機的齒輪傳動要求齒輪尺寸盡可能小(xiǎo)，應采用表面硬化處理的高強度合金鋼。