De prestaties van een stuurinrichting met kegelwieloverbrenging zijn grotendeels afhankelijk van de belangrijkste gebruikte materialen. De materialen bepalen niet alleen de sterkte, slijtvastheid en vermoeiingsweerstand van het tandwielpaar, maar beïnvloeden ook de temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand en bewerkbaarheid ervan, waardoor de algehele operationele stabiliteit en levensduur onder complexe werkomstandigheden worden bepaald. De wetenschappelijke selectie en redelijke combinatie van hoofdmaterialen vormen de basis voor het bereiken van efficiënte en betrouwbare transmissie.
Tandwielen zijn de belangrijkste lastdragende componenten- van de stuurversnellingsbak, en hun materialen moeten zowel een hoge oppervlaktehardheid als een goede kerntaaiheid bezitten. Momenteel maakt de industrie doorgaans gebruik van gelegeerd constructiestaal van hoge-kwaliteit, zoals 20CrMnTi, 20CrMo en 18CrNiMo7-6. Na het carboneren en afschrikken kunnen deze staalsoorten een oppervlaktehardheid bereiken van 58~62HRC, waardoor de slijtvastheid aanzienlijk wordt verbeterd, terwijl de hoge kerntaaiheid behouden blijft om schokbelastingen te weerstaan. Gelegeerd staal met een laag-koolstofgehalte wordt vanwege de goede hardbaarheid en minimale vervorming na warmtebehandeling vaak gebruikt voor de vervaardiging van tandwielen met kleine modules en hoge precisie-eisen. Voor grote-module, zware-belastingen wordt de voorkeur gegeven aan nikkel-chroom gelegeerd staal om de vermoeiingssterkte en slagvastheid te verbeteren.
Het tandwielhuis, als de buitenste schaal die het tandwielpaar ondersteunt en beschermt, heeft voldoende stijfheid en trillingsdempende prestaties nodig, terwijl ook rekening wordt gehouden met de verwerkbaarheid van het gieten. Grijs gietijzer HT250 en HT300 worden veel gebruikt in stuurhuisbehuizingen voor algemene bedrijfsomstandigheden vanwege hun uitstekende trillingsabsorptie, slijtvastheid en vervormingsgemak. In toepassingen met gemiddelde- en hoge- temperaturen of toepassingen die een hogere sterkte vereisen, bieden nodulair gietijzer QT400-15 en QT500-7 superieure mechanische eigenschappen en slagvastheid. Voor lichtgewicht omgevingen of omgevingen met speciale eisen op het gebied van corrosiebescherming kunnen ook gelaste staalconstructies of behuizingen van aluminiumlegering worden gebruikt, maar stijfheidsproblemen moeten worden gecompenseerd door een versterkend ribontwerp.
Asdelen dragen voornamelijk koppel en buigmoment en zijn vaak gemaakt van gehard en getemperd staal zoals 45 staal, 40Cr of 42CrMo. Na warmtebehandeling kunnen uitstekende, uitgebreide mechanische eigenschappen worden verkregen, waardoor maatvastheid en weerstand tegen vermoeiing worden gegarandeerd bij hoge- rotatiesnelheden en variabele belastingsomstandigheden. Voor ascomponenten met extreem zware-belasting of hoge- snelheden kunnen nitreerstaal of oppervlaktehardingsprocessen worden gebruikt om de oppervlaktehardheid en slijtvastheid te verbeteren.
Lagers en bevestigingsmiddelen, naast andere hulpcomponenten, zijn meestal gemaakt van hoog-koolstofchroomlagerstaal zoals GCr15 en hoog-constructiestaal. De eerste zorgt voor de slijtvastheid en levensduur van de rolelementen en loopbanen, terwijl de laatste zorgt voor een betrouwbare verbinding, anti-losraken en duurzaamheid.
Onder speciale bedrijfsomstandigheden, zoals omgevingen met hoge-, zeer corrosieve of extreem lage- temperaturen, moet ook rekening worden gehouden met de temperatuurbestendigheid en corrosieweerstand van het materiaal. In maritieme of chemische omgevingen kunnen bijvoorbeeld tandwielen met een roestvrijstalen bekleding of oppervlaktecoating worden geselecteerd, of in gebieden met lage- temperaturen kan gelegeerd staal worden gebruikt dat is geverifieerd door impact bij lage- temperaturen om het risico op brosse breuken te voorkomen.
Over het algemeen moet bij de materiaalkeuze voor tandwielkasten met spiraalvormige kegeltandwielen uitgebreid rekening worden gehouden met de belastingskarakteristieken, de bedrijfstemperatuur, het omgevingsmedium en de verwerkingsvereisten. De tandwielen zijn gemaakt van gecarbureerd gelegeerd staal om zowel hardheid als taaiheid te garanderen. De behuizing van de versnellingsbak wordt afhankelijk van de werkomstandigheden gekozen uit een gietijzeren of stalen structuur om een evenwicht te bereiken tussen stijfheid en productieproces. De assen zijn gemaakt van gehard en getemperd staal om uitgebreide mechanische sterkte te garanderen. Wetenschappelijke en redelijke materiaalafstemming en bijbehorende warmtebehandelingsprocessen vormen de solide basis voor de stuurversnellingsbak om hoge prestaties en een lange levensduur te bereiken, en bieden ook betrouwbare transmissieondersteuning voor apparatuur op verschillende gebieden.