通常,，在設(shè)計(jì)單個(gè)齒輪或齒輪系時(shí),，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(jī)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(shí)際上,，齒輪類型的選擇不是一個(gè)容易的過(guò)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(jì)要經(jīng)受腐蝕性環(huán)境或需要非磁性的齒輪時(shí),，銅合金通常是不錯(cuò)的選擇。齒輪傳動(dòng)中使用的三種常見(jiàn)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(huì)有所不同,，并且鋅的存在會(huì)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(huì)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(dòng)系統(tǒng),。

鋁青銅是齒輪傳動(dòng)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(jī)酸引起的腐蝕。這些合金的額外耐磨性使得齒輪的設(shè)計(jì)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(jì)需要的材料強(qiáng)度時(shí),，鐵合金是不錯(cuò)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(chǎng)的限制,。鋼是鐵,，碳和其他微量元素的合金。鋼合金有四個(gè)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(dòng)裝置,，因?yàn)樗鼈円子诩庸ぃ哂辛己玫哪湍バ?，可以進(jìn)行硬化,，可以廣泛使用并且相對(duì)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(jìn)行感應(yīng)淬火或激光淬火,，其硬度可達(dá)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(huì)產(chǎn)生比普通碳鋼更堅(jiān)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(duì)于齒輪傳動(dòng)，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(shí),，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(jiàn)的鐵素體不銹鋼,，而17-4PH是常見(jiàn)的沉淀硬化不銹鋼。

鋁合金

在需要高強(qiáng)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(hù)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(jìn)一步損壞。

鋁合金不能在高溫環(huán)境下使用,，因?yàn)樗鼈儠?huì)在400°F下開(kāi)始變形,。齒輪傳動(dòng)中常用的鋁合金是2024、6061和7075,。2024鋁合金是鋁青銅的表親,，因?yàn)樗彩卿X和銅的合金。6061鋁是鋁,，硅和鎂的合金,。它是一種中等強(qiáng)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(jìn)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,。