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齒輪材料的種類很多，在選擇時應考慮的因素也很多，下述幾點可供選擇材料時參考：
1)齒輪材料必須滿足工作條件的要求。例如，用于飛行器上的齒輪，要滿足質量小、傳遞功率大和可靠性高的要求，因此必須選擇機械性能高的合金鋼；礦山機械中的齒輪傳動，一般功率很大、工作速度較低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高，因此往往選擇鑄鋼或鑄鐵等材料；家用及辦公用機械的功率很小，但要求傳動平穩(wěn)、低噪聲或無噪聲、以及能在少潤滑或無潤滑狀態(tài)下正常工作，因此常選用工程塑料作為齒輪材料。總之，工作條件的要求是選擇齒輪材料時首先應考慮的因素。
2)應考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成型方法及熱處理和制造工藝。大尺寸的齒輪一般采用鑄造毛坯，可選用鑄鋼或鑄鐵作為齒輪材料。中等或中等以下尺寸要求較高的齒輪常選用鍛造毛坯，可選擇鍛鋼制作。尺寸較小而又要求不高時，可選用圓鋼作毛坯。
齒輪表面硬化的方法有：滲碳、氮化和表面淬火。采用滲碳工藝時，應選用低碳鋼或低碳含金鋼作齒輪材料；氮化鋼和調質鋼能采用氮化工藝；采用表面淬火時，對材料沒有特別的要求。
3)正火碳鋼，不論毛坯的制作方法如何，只能用于制作在載荷平穩(wěn)或輕度沖擊下工作的齒輪，不能承受大的沖擊載荷；調質碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪。
4)合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。
5)飛行器中的齒輪傳動，要求齒輪尺寸盡可能小，應采用表面硬化處理的高強度合金鋼。
6)金屬制的軟齒面齒輪，配對兩輪齒面的硬度差應保持為30~50HBS或更多。當小齒輪與大齒輪的齒面具有較大的硬度差(如小齒輪齒面為淬火并磨制，大齒輪齒面為常化或調質) ；且速度又較高時，較硬的小齒輪齒面對較軟的大齒輪齒面會起較顯著的冷作硬化效應，從而提高了大齒輪齒面的疲勞極限。因此，當配對的兩齒輪齒面具有較大的硬度差時，大齒輪的接觸疲勞許用應力可提高約20%，但應注意硬度高的齒面，粗糙度值也要相應地減小。