齒輪材料的機械性能包括強度、硬度、塑性及耐性等，反映材料在使用過程中所表現出來的特性，齒輪在嚙合時齒面觸摸處有觸摸應力，齒根部有至大彎曲應力，或許發生齒面或齒體強度失效。

齒面各點都有相對滑動，會發生磨損，齒輪主要的失效方式有齒面點蝕、齒面膠合、齒面塑性變形和輪齒折斷等，因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強度和觸摸疲勞強度，齒面要有滿足的硬度和耐磨性，芯部要有一定的強度和耐性。

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