通常，在設(shè)計單個齒輪或齒輪系時,，材料的選擇將是齒輪幾何形狀所依據(jù)的主要因素,，或者齒輪的性能將決定正確的材料選擇。齒輪構(gòu)造中通常使用各種原材料,，每種材料都有其較佳的機械性能,，這是其較佳選擇。材料的主要類別是銅合金,、鐵合金,、工具鋼合金和鋁合金等材質(zhì)。

齒輪的主要類別包括：馬刺,、斜齒,、斜角、準(zhǔn)雙曲面等等,。不同類型的齒輪有很多復(fù)雜之處,。實際上，齒輪類型的選擇不是一個容易的過程,。它取決于許多考慮因素,。影響因素包括物理空間和軸的布置，齒輪比,，負(fù)載,，精度和其材料的選取。

銅合金

在設(shè)計要經(jīng)受腐蝕性環(huán)境或需要非磁性的齒輪時，銅合金通常是不錯的選擇,。齒輪傳動中使用的三種常見的銅合金是黃銅,，磷青銅和鋁青銅。黃銅是銅和鋅的合金,。鋅的含量在不同的黃銅合金中會有所不同,，并且鋅的存在會改變合金的延展性。

較低的鋅含量可在黃銅合金中保持較高的延展性,，而較高的鋅濃度則會降低合金的延展性,。黃銅合金的銅基有助于其易于加工和具有抗菌作用。通常由黃銅合金制成的齒輪是正齒輪和齒條,，它們將用于低負(fù)載環(huán)境中,，例如儀表驅(qū)動系統(tǒng)。

鋁青銅是齒輪傳動中發(fā)現(xiàn)的第三種銅合金,。這種合金將銅與鋁,，鐵，鎳和錳結(jié)合在一起,。鋁青銅合金具有比磷青銅合金更高的耐磨性,，并且還具有優(yōu)異的耐腐蝕性。鐵的添加改善了該合金的耐磨性,。鎳和錳增加了其耐腐蝕性,。鋁青銅合金可以抵抗由于氧化，暴露于鹽水和暴露于有機酸引起的腐蝕,。這些合金的額外耐磨性使得齒輪的設(shè)計比磷青銅合金制成的類似尺寸的齒輪能夠承受更大的負(fù)載,。由鋁青銅合金制成的典型齒輪包括交叉軸斜齒輪（螺桿齒輪）和蝸輪。

鐵合金

當(dāng)齒輪設(shè)計需要的材料強度時,，鐵合金是不錯的選擇,。原始鐵可以鑄成灰鑄鐵并加工成齒輪。通常,，鑄鐵用于磷青銅是合適替代品的應(yīng)用中,，但該應(yīng)用不受材料磁場的限制。鋼是鐵,，碳和其他微量元素的合金,。鋼合金有四個主要名稱。這些是碳素鋼,，合金鋼,，不銹鋼和工具鋼。碳鋼合金幾乎可以用于所有類型的齒輪傳動裝置,，因為它們易于加工,，具有良好的耐磨性,，可以進行硬化，可以廣泛使用并且相對便宜,。這些鋼是正齒輪,、斜齒輪,、齒條,、錐齒輪和蝸桿的理想選擇。

碳鋼可以進行感應(yīng)淬火或激光淬火,，其硬度可達致HRc55,。合金鋼（如AISI 4140）包含其他元素，如鋁,，鉻,，銅等。這些其他元素與鐵和碳形成合金后,，會產(chǎn)生比普通碳鋼更堅固,，更易于加工且具有更高耐腐蝕性的鋼。這些合金通常用于制造正齒輪,，斜齒輪,，齒條，螺旋錐齒輪和蝸桿,。

對于齒輪傳動,，通常使用303不銹鋼。在303合金中,，鉻含量降低到17％,，而1％的合金是硫。由于添加了硫,，與304合金相比,，303合金的切削性得到了改善。當(dāng)需要提高耐腐蝕性時,，316合金是更好的選擇,。該合金含有16％的鉻，10％的鎳和2％的鉬,；316和303合金用于正齒輪,，斜齒輪和錐齒輪。齒條通常由304合金制成,。440C是常見的鐵素體不銹鋼,，而17-4PH是常見的沉淀硬化不銹鋼。

鋁合金

在需要高強度重量比的應(yīng)用中,，鋁合金是鐵合金的良好替代品,。鋁合金通常是相同尺寸的鋼合金重量的三分之一。一種稱為鈍化的表面處理可以保護鋁合金免受氧化和腐蝕。這類似于鋼鐵合金上的銹蝕,。但是,，它可以覆蓋表面，防止進一步損壞,。

鋁合金不能在高溫環(huán)境下使用,，因為它們會在400°F下開始變形。齒輪傳動中常用的鋁合金是2024,、6061和7075,。2024鋁合金是鋁青銅的表親，因為它也是鋁和銅的合金,。6061鋁是鋁,，硅和鎂的合金。它是一種中等強度的鋁合金,，具有良好的耐腐蝕性并且可焊接,。所有這兩種鋁合金都可以進行熱處理以提高其硬度。鋁合金制成的齒輪包括正齒輪,，斜齒輪,。