齿轮的材料应具备下列条件：1）齿面具有足够的硬度，以获得获得较高的抗点蚀、抗磨粒磨损、抗胶合和抗塑性流动的能力；2）在变载荷和冲击载荷下有足够的弯曲疲劳强度；3）具有良好的加工和热处理工艺；4)价格较低。 最常用的材料是钢，钢的品种较多，且可以通过各种热处理方式获得适合工作要求的综合性能。其次是铸铁，还有非金属材料。

齿轮的热处理常用的方法主要有以下几种：

1.整体淬火  

整体淬火后再低温回火。常用材料为中碳钢或者中碳合金钢，如45、40Cr等。表面硬度可达45HRC到55HRC。

2.表面淬火

表面淬火后再低温回火。常用材料为中碳钢或者中碳合金钢。表面硬度可达48HRC到54HRC。

3.渗碳淬火

冲击载荷较大的齿轮，宜采用渗碳淬火。常用材料有：低碳钢或者低碳合金钢源!自`优尔'文"论(文`网[www.youerw.com，如15、20、15Cr、20Cr、20CrMnTi等。低碳钢渗碳淬火后，因其心部强度较低，且与渗碳层不易很好结合，载荷较大时有剥离的可能，齿轮的弯曲强度也较低，重要场合宜采用低碳合金钢，其齿面硬度可达58HCR到63HCR。齿轮经过渗碳淬火后，齿轮变形较大，应进行磨齿。

4.渗氮

渗氮齿轮硬度高、变形小，适用于内齿轮和难于磨削的齿轮。常用材料有：42CrMo、38CrMoAl等。由于硬化层很薄，在冲击载荷下易破碎，破损较严重时也会因硬化层被磨掉而报废，故宜用于载荷平稳、润滑良好的传动。

5.碳氮共渗

碳氮共渗工艺时间短，且有渗氮的优点，可以代替渗碳淬火，其材料和渗碳淬火的相同。

6.正火和调质

批量小、单件生产、对传动尺寸没有严格限制时，长采用正火或者调质处理。材料为中碳钢或者中碳合金钢。齿轮精加工在热处理后进行。为了减少胶合危险，并使大、小齿轮寿命相近，小齿轮齿面硬度比大齿轮高十个HB单位。

由文献【12】可查本课题中两个齿轮用40Cr，调质处理，硬度241HB-286HB。

齿轮的设计计算与校核