由失效形式来看，齿轮加工厂设计齿轮传动时，齿面应具有高耐磨性、抗点蚀、抗胶合、抗塑性变形，而齿根应具有较高的抗断裂性能。因此齿轮材料的基本要求是：齿面要硬，齿心要韧。

普通齿轮材料。

钢材有较好的韧性和抗冲击能力，经热处理或化学热处理可提高其机械性能和齿面硬度，因此适合制作齿轮。

锻钢。

齿轮通常用锻钢来制造，但由于尺寸太大或形状复杂，通常使用碳素钢(0.15~0.6)%的碳钢或合金钢。生产齿轮的锻钢分为：

软齿轮(硬度≤350HBS)：由于强度、速度、精度要求不高，为便于切削，刀具磨损较快，齿轮毛坯应在正火(正火)或调质后切齿。切片后即为成品。它的准确度一般为8级，精切可达7级。该齿轮制作简单、经济、高效。是：毛坯-常化(正火)或调质-切齿。

硬齿轮(硬度大于350HBS)：用于高速、重载、精密机床、航空发动机等高精度机械。除具有优良的材料、高的齿面强度、高硬度(如58~65HRC)外，还应进行研磨等精加工。现在需要精加工的齿轮大多是先切齿，再经过表面硬化处理，精加工，精度可达到5、4级。由于其精度高，价格昂贵，所以热处理方法有表面淬火、渗碳、氮化、软氮化、氰化。所以，材料取决于特殊要求和热处理方法。也就是：切削-表面硬化处理-精加工，加工齿轮为硬齿面，5级或4级精度。

齿轮厂家从组分和性能来看，合金钢可以提高韧性、抗冲击、抗磨损、抗粘合性能，还可通过热处理或化学热处理改善其机械性能和齿面硬度。所以，对于高速度、大负荷、小尺寸、小质量的航空齿轮，应选用性能优良的合金钢(如20Cr2ni4A等)。

二、铸钢。

铸钢有很好的耐磨性和强度，但需进行退火、正火处理，必要时还可调质，常用于大型齿轮。

2铸铁

灰铁性脆，耐冲击、耐磨损，但耐胶合、耐点蚀。常用于工作稳定，速度低，功率小的场合。

非金属材料

在高速、轻载、精度低的齿轮传动中，通常用非金属材料(如布胶木、尼龙等)来降低噪声。对于小齿轮，大齿轮仍然是用钢或铸铁制成的。为了获得足够的耐磨性和抗腐蚀性能，齿面硬度应为250~350HBS。

常用的齿轮定做材料有：

轮圈材料的选择原则。

轮齿的材质多种多样，选择时要考虑许多因素。下列各项可供参考：

传动装置的材质必须符合工作条件。

比如，在飞机上使用的齿轮要满足低质量、高功率、高可靠性的要求，所以要选用具有高机械性能的合金钢；

矿井机械中的齿轮传动一般功率大、工作速度低、周围环境含尘量高，因此常选用铸钢或铸铁等材料；

家庭和办公机器功率不大，但要求传动平稳，噪音低，无噪音，润滑量小，可正常工作。所以，工程塑料是常用的齿轮材料。

总而言之，工作环境的要求是选择齿轮材料时首先要考虑的因素。

2.齿轮尺寸、毛坯成形方法和热处理制造工艺应予以考虑。

大齿面通常是铸造的毛坯，齿轮材料可以选择铸钢或铸铁。

锻件通常适用于中、中尺寸要求较高的齿轮，锻钢可用于制造。

如果尺寸小、要求不高，可选择圆钢为坯料。

齿面硬化的方法：渗碳、氮化、表面淬火。在应用渗碳工艺时，齿轮材料应选择低碳钢或低碳合金钢；氮化钢和调质钢可以采用氮化处理；在采用表面淬火时，对材料无特殊要求。

3.不管毛坯的制造方法如何，只有用于制造工作在平稳、轻负荷冲击下工作的齿轮，且不能承受较大的冲击负荷；调质碳钢可用于制造在中等冲击负荷下工作的齿轮。

4.合金钢通常用来制造高速度、高负荷和冲击负荷的齿轮。

5.飞机上的齿轮传动要求齿轮尺寸尽可能小，并且应使用经过表面硬化的高强度合金钢。

6.金属加工软齿面齿轮的硬度差应保持在30~50HBS以上。如果小齿轮与大齿轮齿面硬度差异较大(如小齿轮齿面淬火磨磨、大齿轮齿面正火或调质)，并且速度较高时，硬小齿轮齿面面对较软的大齿轮齿面会产生显著的冷硬化效果，从而提高大齿轮齿面的疲劳极限。结果表明，当两齿轮配合齿面硬度差较大时，大齿轮接触疲劳的许用应力可提高20%左右，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值相应减小。