คุณสมบัติของวัสดุของล้อขับเคลื่อนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการส่งกำลังและโหลดรองรับ เป็นตัวกำหนดความน่าเชื่อถือ ความทนทาน และประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์โดยตรง วิธีการเลือกวัสดุที่เหมาะสมทางวิทยาศาสตร์สำหรับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันถือเป็นประเด็นสำคัญในการออกแบบทางวิศวกรรม การดำเนินงาน และการบำรุงรักษา
จากมุมมองด้านประสิทธิภาพหลัก วัสดุล้อขับเคลื่อนต้องตรงตามข้อกำหนดหลายประการไปพร้อมๆ กัน รวมถึงความแข็งแรงสูง ความต้านทานต่อการสึกหรอ ความต้านทานต่อความล้า และการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม ในบรรดาพื้นผิวโลหะทั่วไป โลหะผสมเหล็กเป็นตัวเลือกหลักเนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม-โดยการเพิ่มองค์ประกอบต่างๆ เช่น โครเมียมและโมลิบดีนัม ความแข็งแรงและความเหนียวของวัสดุสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์เครื่องจักรทางวิศวกรรม-งานหนักและความถี่สูง-ที่กระทบกระแทกความถี่สูง ในทางกลับกัน เหล็กดัดมีความสามารถในการหล่อและการหน่วงการสั่นสะเทือนเป็นเลิศ และมีต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้มักใช้ในอุปกรณ์การเกษตรที่ต้องการความแม่นยำปานกลางซึ่งจำเป็นต้องมีการผลิตจำนวนมาก
สำหรับสภาวะการทำงานที่รุนแรง การนำการเคลือบพิเศษและวัสดุคอมโพสิตมาใช้จะขยายขอบเขตการใช้งานให้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมการทำเหมืองแร่ที่มีความชื้นและมีฤทธิ์กัดกร่อน ล้อขับเคลื่อนที่ได้รับการบำบัดด้วยไนไตรดิ้งที่พื้นผิวหรือการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถสร้างชั้น-ความแข็งและการสึกหรอ-สูงบนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ ขณะเดียวกันก็เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนไปพร้อมๆ กัน ในสถานการณ์-โหลดที่เบาและ-ความเร็วสูง โครงสร้างคอมโพสิตที่รวมพลาสติกวิศวกรรมและส่วนแทรกโลหะกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น โดยมีน้ำหนักเพียงหนึ่ง-ในสามถึงหนึ่ง-ครึ่งหนึ่งของน้ำหนักของโลหะแบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานในการส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ และคุณสมบัติ-ในการหล่อลื่นในตัวจะช่วยลดความถี่ในการบำรุงรักษา
การเลือกใช้วัสดุจะต้องสอดคล้องอย่างใกล้ชิดกับพารามิเตอร์การทำงานเฉพาะ: ระดับการโหลดจะกำหนดเกณฑ์ความแข็งแกร่ง รอบการหยุด-การหยุดหรือแรงกระแทกบ่อยครั้ง ทดสอบความต้านทานความล้า และอุณหภูมิโดยรอบและการกัดกร่อนของตัวกลางจะจำกัดช่วงความต้านทานต่อสภาพอากาศของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ- วัสดุที่มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ- เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักที่เปราะ ในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง- ความเสถียรทางความร้อนถือเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการอ่อนตัวและการเสียรูป นอกจากนี้ ต้นทุนและผลประโยชน์ตลอดอายุการใช้งาน-ต้องชั่งน้ำหนัก-วัสดุประสิทธิภาพสูง-บางชนิดต้องมีการลงทุนเริ่มแรกสูงกว่า แต่ความต้านทานต่อการสึกหรอสามารถขยายรอบการเปลี่ยนได้หลายครั้ง ส่งผลให้ได้รับผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจโดยรวมที่เหนือกว่า
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีวิศวกรรมวัสดุ ทิศทางที่เป็นนวัตกรรมใหม่ เช่น วัสดุคอมโพสิตที่มีน้ำหนักเบา-มีความแข็งแรงสูง และวัสดุซ่อมแซมตัวเองอย่างชาญฉลาด- กำลังจะถูกนำมาใช้ ซึ่งจะทำให้มีความเป็นไปได้มากขึ้นในการอัปเกรดประสิทธิภาพของล้อขับเคลื่อน ในอนาคต การจับคู่วัสดุที่แม่นยำตามข้อมูลสภาพการทำงานจะกลายเป็นส่วนสนับสนุนสำคัญในการส่งเสริมการทำงานของอุปกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ
