Kinerja perangkat kemudi spiral bevel gear sangat bergantung pada bahan utama yang digunakan. Material tidak hanya menentukan kekuatan, ketahanan aus, dan ketahanan lelah dari pasangan roda gigi, namun juga mempengaruhi ketahanan suhu, ketahanan korosi, dan kemampuan mesin, sehingga menentukan stabilitas operasional secara keseluruhan dan masa pakai dalam kondisi kerja yang kompleks. Pemilihan ilmiah dan kombinasi bahan utama yang masuk akal merupakan landasan untuk mencapai transmisi yang efisien dan andal.
Roda gigi adalah komponen-yang menahan beban inti dari kotak roda gigi kemudi, dan materialnya harus memiliki kekerasan permukaan yang tinggi dan ketangguhan inti yang baik. Saat ini, industri umumnya menggunakan-baja struktural paduan berkualitas tinggi, seperti 20CrMnTi, 20CrMo, dan 18CrNiMo7-6. Setelah karburasi dan pendinginan, baja ini dapat mencapai kekerasan permukaan 58~62HRC, meningkatkan ketahanan aus secara signifikan, sekaligus mempertahankan ketangguhan inti yang tinggi untuk menahan beban benturan. Baja paduan karbon rendah, karena kemampuan pengerasannya yang baik dan deformasi minimal setelah perlakuan panas, sering digunakan untuk memproduksi roda gigi dengan modul kecil dan persyaratan presisi tinggi. Untuk roda gigi bermodul besar dan berbeban berat, baja paduan nikel-kromium lebih disukai untuk meningkatkan kekuatan lelah dan ketahanan benturan.
Rumah roda gigi, sebagai kulit terluar yang menopang dan melindungi pasangan roda gigi, memerlukan kinerja kekakuan dan peredam getaran yang memadai, serta mempertimbangkan kemampuan proses pengecoran. Besi cor kelabu HT250 dan HT300 banyak digunakan pada rumah roda kemudi untuk kondisi pengoperasian umum karena penyerapan getarannya yang sangat baik, ketahanan aus, dan kemudahan pembentukannya. Dalam aplikasi suhu- dan tinggi-atau yang memerlukan kekuatan lebih tinggi, besi ulet QT400-15 dan QT500-7 menawarkan sifat mekanik dan ketahanan benturan yang unggul. Untuk lingkungan ringan atau lingkungan dengan persyaratan perlindungan korosi khusus, struktur baja yang dilas atau rumah paduan aluminium juga dapat digunakan, namun masalah kekakuan harus dikompensasi melalui desain rusuk yang diperkuat.
Bagian poros terutama menanggung torsi dan momen lentur, dan sering kali terbuat dari baja yang dipadamkan dan ditempa seperti baja 45, 40Cr, atau 42CrMo. Setelah perlakuan panas, sifat mekanik komprehensif yang sangat baik dapat diperoleh, memastikan stabilitas dimensi dan ketahanan lelah pada-rotasi kecepatan tinggi dan kondisi beban variabel. Untuk komponen poros-berbeban sangat berat atau-berkecepatan tinggi, baja nitridasi atau proses pengerasan permukaan dapat digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.
Bantalan dan pengencang, di antara komponen tambahan lainnya, sebagian besar terbuat dari baja bantalan kromium karbon tinggi seperti GCr15 dan baja struktural berkekuatan tinggi. Yang pertama memastikan ketahanan aus dan masa pakai elemen gelinding dan jalur balap, sedangkan yang kedua memastikan sambungan yang andal, anti-kelonggaran, dan daya tahan.
Dalam kondisi pengoperasian khusus, seperti lingkungan-bersuhu tinggi, sangat korosif, atau bersuhu-sangat rendah, ketahanan suhu dan ketahanan korosi material juga harus dipertimbangkan. Misalnya, di lingkungan kelautan atau kimia, roda gigi dengan pelapis atau lapisan permukaan baja tahan karat dapat dipilih, atau di-daerah bersuhu rendah, baja paduan yang diverifikasi oleh-dampak suhu rendah dapat digunakan untuk menghindari risiko patah getas.
Secara keseluruhan, pemilihan material untuk gearbox kemudi spiral bevel gear perlu mempertimbangkan secara komprehensif karakteristik beban, suhu pengoperasian, media lingkungan, dan persyaratan pemrosesan. Roda gigi terbuat dari baja paduan karburasi untuk memastikan kekerasan dan ketangguhan. Rumah gearbox dipilih dari besi cor atau struktur baja tergantung pada kondisi kerja untuk mencapai keseimbangan antara kekakuan dan proses manufaktur. Poros terbuat dari baja yang dipadamkan dan ditempa untuk memastikan kekuatan mekanik yang komprehensif. Pencocokan material yang ilmiah dan masuk akal serta proses perlakuan panas yang sesuai merupakan dasar yang kokoh bagi kotak roda gigi kemudi untuk mencapai kinerja tinggi dan masa pakai yang lama, dan juga memberikan dukungan transmisi yang andal untuk peralatan di berbagai bidang.