механизмВвиду уникальных характеристик изделия, при его проектировании необходимо учитывать влияние различных факторов, включая сырье, механическую обработку, термообработку и испытания. Интегрированное производство и испытания позволяют оптимизировать материалы и процессы, обеспечить количественную оценку, помочь в принятии решений и повысить удельную мощность изделия. Это особенно актуально для конических зубчатых передач со спиральными зубьями, где режущие инструменты не стандартизированы; поэтому вся серия должна стремиться к стандартизации и серийному производству. Кроме того, при проектировании зубчатых передач необходимо тщательно учитывать влияние деформации при термообработке, например, избегать чрезмерно острых вершин зубьев, минимизировать количество несрезанного материала у основания зуба и избегать чрезмерно тонких конструкций.
Для достижения оптимальных характеристик зубчатых передач также необходимы высококачественные и подходящие материалы. Что касается зубчатой стали, то с точки зрения прочности необходимо минимизировать внутренние дефекты, чтобы снизить вероятность образования трещин; качество стали следует улучшить, чтобы повысить ее сопротивление образованию и распространению трещин. В конечном итоге это направлено на увеличение усталостной прочности и срока службы зубчатых передач. Поэтому конструкторы зубчатых передач должны понимать процессы их производства; в противном случае их усилия будут напрасны.
Для снижения шума на поверхности зубьев несущих стальных шестерен может быть нанесено сульфидирование или меднение. Сульфидирование направлено на снижение коэффициента трения. Меднение использовалось на турбинных шестернях для повышения точности контакта. Термическая обработка шестерен также влияет на шум. Например, закалка ухудшает демпфирующие свойства шестерен, увеличивая шум на 3-4 дБ; поэтому шестерни с низкими требованиями к прочности и износостойкости не нуждаются в закалке. Что касается влияния смазочного масла и методов смазки, то обычно считается, что шум уменьшается с увеличением объема и вязкости масла, поскольку смазочное масло обладает демпфирующим эффектом, предотвращая прямой контакт между зацепляющимися поверхностями зубьев. При использовании смазки в масляной ванне шум шестерен изменяется в зависимости от уровня масла; то есть для разных редукторов существуют разные оптимальные уровни масла.