Ως βασικό στοιχείο για τη μετάδοση ισχύος και τη στήριξη φορτίων, οι ιδιότητες του υλικού του κινητήριου τροχού καθορίζουν άμεσα την αξιοπιστία, την ανθεκτικότητα και τη λειτουργική απόδοση του εξοπλισμού. Ο τρόπος επιλογής επιστημονικά κατάλληλων υλικών για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής είναι ένα σημαντικό ζήτημα στον μηχανολογικό σχεδιασμό και τη λειτουργία και συντήρηση.
Από την άποψη της βασικής απόδοσης, τα υλικά κινητήριων τροχών πρέπει να πληρούν ταυτόχρονα πολλαπλές απαιτήσεις, όπως υψηλή αντοχή, αντοχή στη φθορά, αντοχή στην κόπωση και περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα. Μεταξύ των κοινών μεταλλικών υποστρωμάτων, ο κραματοποιημένος χάλυβας είναι η κύρια επιλογή λόγω των εξαιρετικών περιεκτικών μηχανικών ιδιοτήτων του-με την προσθήκη στοιχείων όπως χρώμιο και μολυβδαίνιο, η αντοχή και η σκληρότητα του υλικού μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά, καθιστώντας το κατάλληλο για σενάρια μηχανικής μηχανικής κρούσης βαρέως τύπου-και υψηλής{3} συχνότητας. Ο όλκιμος σίδηρος, από την άλλη πλευρά, υπερέχει στη δυνατότητα χύτευσης και στην απόσβεση κραδασμών και το σχετικά χαμηλό του κόστος τον κάνει να χρησιμοποιείται συνήθως σε γεωργικό εξοπλισμό όπου οι μέτριες απαιτήσεις ακρίβειας απαιτούν μαζική παραγωγή.
Για ακραίες συνθήκες λειτουργίας, η εισαγωγή ειδικών επιστρώσεων και σύνθετων υλικών διευρύνει περαιτέρω τα όρια εφαρμογής. Για παράδειγμα, σε υγρά, διαβρωτικά περιβάλλοντα εξόρυξης, οι κινητήριοι τροχοί που έχουν υποστεί επεξεργασία με νίτρωση επιφάνειας ή επένδυση λέιζερ μπορούν να σχηματίσουν ένα στρώμα υψηλής σκληρότητας, ανθεκτικότητας-στην επιφάνεια του υποστρώματος, ενώ ταυτόχρονα ενισχύουν την αντίσταση στη διάβρωση. Σε σενάρια ελαφρού-φορτίου, υψηλής-ταχύτητας, οι σύνθετες κατασκευές που συνδυάζουν πλαστικά μηχανικής και μεταλλικά ένθετα είναι όλο και πιο δημοφιλείς, ζυγίζοντας μόνο το ένα-τρίτο έως το ένα-το μισό του βάρους των παραδοσιακών μετάλλων. Αυτό μειώνει αποτελεσματικά την κατανάλωση ενέργειας μετάδοσης και οι αυτο-λιπαντικές τους ιδιότητες μειώνουν τη συχνότητα συντήρησης.
Η επιλογή υλικού πρέπει να ευθυγραμμίζεται στενά με συγκεκριμένες παραμέτρους λειτουργίας: το επίπεδο φορτίου καθορίζει τα κατώφλια αντοχής, οι συχνοί κύκλοι εκκίνησης-σταματούν ή τα φορτία κρούσης δοκιμάζουν την αντοχή στην κόπωση και η θερμοκρασία περιβάλλοντος και η διαβρωτικότητα των μέσων περιορίζουν το εύρος αντοχής του υλικού στις καιρικές συνθήκες. Για παράδειγμα, σε περιβάλλοντα χαμηλής-θερμοκρασίας, απαιτούνται υλικά με ανώτερη ανθεκτικότητα σε χαμηλή-θερμοκρασία για την αποφυγή εύθραυστου σπασίματος. σε συνθήκες υψηλών-θερμοκρασιών, η θερμική σταθερότητα είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή μαλάκυνσης και παραμόρφωσης. Επιπλέον, πρέπει να σταθμιστούν τα οφέλη-κόστους και διάρκειας ζωής-ορισμένα υλικά υψηλής απόδοσης-προϋποθέτουν υψηλότερη αρχική επένδυση, αλλά η αντοχή τους στη φθορά μπορεί να επεκτείνει τους κύκλους αντικατάστασης πολλές φορές, με αποτέλεσμα ανώτερα συνολικά οικονομικά οφέλη.
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας μηχανικής υλικών, εφαρμόζονται σταδιακά καινοτόμες κατευθύνσεις όπως τα ελαφριά,-σύνθετα υλικά υψηλής αντοχής και τα έξυπνα αυτά-υλικά αυτοθεραπείας, παρέχοντας περισσότερες δυνατότητες για αναβάθμιση της απόδοσης του κινητήριου τροχού. Στο μέλλον, η ακριβής αντιστοίχιση υλικών με βάση τα δεδομένα συνθηκών λειτουργίας θα γίνει σημαντική υποστήριξη για την προώθηση της αποτελεσματικής λειτουργίας του εξοπλισμού.
