齒輪一般都可用來傳遞動力,因此制造齒輪多采用鋼質材料,其中有_碳素鋼、合金鋼等。齒輪毛坯的制造大多采用鍛造工藝。只有當齒輪尺寸較大(例如d頂>500毫米)或結構復雜不易鍛制時,才采用鑄鋼毛坯。對于低速大直徑的開式傳動的齒輪,常采用鑄鋼毛坯。鑄鐵齒輪的抗耐磨性好,成本低廉,但它的抗彎曲強度及抗沖擊能力低,不宜用于重要的傳動。特殊場合也有用有色金屬和塑料制造齒輪的。
鋼制齒輪按齒面硬度可分為兩類:
(1) 齒面硬度HB≤350的齒輪稱為軟齒面齒輪。這種齒輪多用于中、低速機械。齒輪材料可用中碳鋼(如45號鋼)或中碳合金鋼(如40Cr)。常用的熱處理方法是調質和正火,齒輪的精加工再熱處理后進行(切削機床能夠加工軟齒面)。這類齒輪多用于中、小型工廠。
(2) 齒面硬度HB>350的齒輪稱為硬齒面齒輪。這種齒輪多用于中、高速和重載工作的機械。齒輪材料可用中碳鋼調質,齒面淬火;或用低碳鋼表面滲碳淬火。輪齒的熱處理在精加工后進行。由于熱處理后的輪齒變形,故_后需進行磨齒加工。
一對嚙合的齒輪,由于小齒輪的齒數少,輪齒受載荷的次數多,磨損也大,因此從強度和摩擦考慮,小齒輪的材料應比大齒輪要好些,或者小齒輪材料的機械性能。