单级蜗轮箱各部件的材料选择直接影响其承载能力、耐磨性和使用寿命，需根据工况条件合理确定。
蜗杆材料要求具有较高的强度、硬度和耐磨性。常用材料有40Cr、20CrMnTi、20CrMnMo等合金钢。40Cr经调质处理后表面硬度可达HRC28-32，再经高频淬火使齿面硬度升至HRC45-50，适用于一般工况。20CrMnTi渗碳淬火后齿面硬度可达HRC58-62，芯部硬度HRC35-40，具有较高的抗疲劳性能和耐磨性，适用于重载或高速场合。蜗杆齿面需进行磨削加工，表面粗糙度控制在Ra0.8以下，减少啮合摩擦。
蜗轮轮缘材料通常选用铜合金，以适应与钢制蜗杆的滑动摩擦。锡青铜ZCuSn10P1是常用材料，含锡量约10%，磷含量0.5%至1.0%，具有优良的减摩性和抗胶合性，允许滑动速度较高（可达25米/秒）。铝青铜ZCuAl10Fe3含铝9%至11%，铁2%至4%，强度高且价格较低，适用于低速重载工况（滑动速度低于8米/秒）。对于非重要的低载传动，可选用铸造锌基合金或球墨铸铁，但效率和寿命有所降低。蜗轮轮芯常用HT250灰铸铁，与轮缘通过过盈配合或螺栓连接，保证整体强度。
箱体材料以灰铸铁为主，如HT200或HT250。灰铸铁具有优良的铸造性能、减振性能和切削加工性能，且成本较低。对于承受较大冲击载荷或需要减轻重量的场合，可选用球墨铸铁QT500-7或铸钢ZG230-450。铝合金箱体用于小功率、便携式设备，但承载能力较低，且振动阻尼性能不如铸铁。
轴承和密封件的材料也有要求。蜗杆和蜗轮轴通常选用圆锥滚子轴承或角接触球轴承，能够承受轴向和径向联合载荷。轴承保持架采用钢制或铜制，润滑脂耐温性能应与工况匹配。油封采用丁腈橡胶或氟橡胶骨架油封，唇口紧贴轴颈，防止漏油。密封垫片选用软木橡胶或硅橡胶，保证箱体结合面密封。
热处理工艺对蜗杆性能至关重要。渗碳淬火后的蜗杆需进行回火处理，消除淬火应力，稳定组织。齿面磨削后可能产生磨削烧伤，需通过酸洗检查，烧伤区域应重新修磨。蜗轮轮缘一般不进行热处理，保持其软基体特性，使微量磨损发生在蜗轮上，保护蜗杆。
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