Prestandan hos en styrväxel med konisk spiral beror till stor del på de huvudsakliga materialen som används. Materialen bestämmer inte bara styrkan, slitstyrkan och utmattningsbeständigheten hos kugghjulsparet, utan påverkar också dess temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och bearbetbarhet, vilket bestämmer den totala driftsstabiliteten och livslängden under komplexa arbetsförhållanden. Det vetenskapliga urvalet och rimliga kombinationen av huvudmaterial är grunden för att uppnå effektiv och pålitlig överföring.
Kugghjul är de kärnbelastningsbärande komponenterna i styrväxellådan, och deras material måste ha både hög ythårdhet och god kärnseghet. För närvarande använder industrin vanligtvis högkvalitativa-legerade konstruktionsstål, som 20CrMnTi, 20CrMo och 18CrNiMo7-6. Efter uppkolning och härdning kan dessa stål uppnå en ythårdhet på 58~62HRC, vilket avsevärt förbättrar slitstyrkan, samtidigt som de bibehåller hög kärnseghet för att motstå stötbelastningar. Låg-kollegerat stål, på grund av dess goda härdbarhet och minimala deformation efter värmebehandling, används ofta för att tillverka kugghjul med små moduler och höga precisionskrav. För växlar med stor-modul och tung-belastning är nickel-kromlegerat stål att föredra för att förbättra utmattningshållfastheten och slaghållfastheten.
Växelhuset, som det yttre skalet som stöder och skyddar kugghjulsparet, behöver tillräcklig styvhet och vibrationsdämpande prestanda, samtidigt som gjutningsbearbetbarheten beaktas. Grått gjutjärn HT250 och HT300 används ofta i styrväxelhus för allmänna driftsförhållanden på grund av deras utmärkta vibrationsabsorption, slitstyrka och enkla formning. I applikationer med medel- och hög-temperatur eller de som kräver högre hållfasthet erbjuder segjärn QT400-15 och QT500-7 överlägsna mekaniska egenskaper och slagtålighet. För lätta miljöer eller de med speciella krav på korrosionsskydd kan även svetsade stålkonstruktioner eller aluminiumhöljen användas, men styvhetsproblem måste kompenseras genom förstärkande ribbor.
Axeldelar bär huvudsakligen vridmoment och böjmoment och är ofta gjorda av härdat och härdat stål som 45-stål, 40Cr eller 42CrMo. Efter värmebehandling kan utmärkta omfattande mekaniska egenskaper erhållas, vilket säkerställer dimensionsstabilitet och utmattningsmotstånd under hög-rotationshastighet och varierande belastningsförhållanden. För extremt tung-belastning eller hög-hastighetsaxelkomponenter kan nitreringsstål eller ythärdningsprocesser användas för att förbättra ythårdheten och slitstyrkan.
Lager och fästelement, bland andra hjälpkomponenter, är mestadels gjorda av hög-kolhaltigt kromstål som GCr15 och hög-hållfast konstruktionsstål. Den förra säkerställer slitstyrkan och utmattningslivslängden för de rullande elementen och löpbanorna, medan den senare säkerställer pålitlig anslutning, anti-lossning och hållbarhet.
Under speciella driftsförhållanden, såsom hög-temperatur, mycket korrosiv eller extremt låg-temperaturmiljö, måste materialets temperaturbeständighet och korrosionsbeständighet också beaktas. Till exempel, i marina eller kemiska miljöer, kan kugghjul med beklädnad av rostfritt stål eller ytbeläggning väljas, eller i områden med låg-temperatur kan legerat stål verifierat genom låg-temperaturpåverkan användas för att undvika risken för spröd brott.
Sammantaget måste materialvalet för styrväxellådor med konisk spiralväxel ta hänsyn till belastningsegenskaper, driftstemperatur, miljömedium och processkrav. Kugghjulen är gjorda av uppkolat legerat stål för att säkerställa både hårdhet och seghet. Växellådan väljs från gjutjärn eller stålkonstruktion beroende på arbetsförhållandena för att uppnå en balans mellan styvhet och tillverkningsprocess. Axlarna är gjorda av härdat och härdat stål för att säkerställa omfattande mekanisk styrka. Vetenskaplig och rimlig materialmatchning och motsvarande värmebehandlingsprocesser är den solida grunden för att styrväxellådan ska uppnå hög prestanda och lång livslängd, och även ge tillförlitligt transmissionsstöd för utrustning inom olika områden.