行星齒輪傳動系統的重量，一般情況下正比于齒輪的重量，而齒輪的重量與其材料和熱處理硬度有很大關系。比如在相同功率下，滲碳淬火齒輪的重量將是調質齒輪重量的1/3上下。因此對于行星齒輪減速機的結構特點和齒輪的荷載特性，應當普遍選用硬齒面齒輪。得到硬齒面齒輪的熱處理工藝許多，如表面淬火，總體淬火、滲碳淬火、滲氮等，應根據行星齒輪減速機的特性考慮選定。

1、表面淬火

常見的表面淬火方法有感應淬火（對小尺寸齒輪）和火苗淬火（對大尺寸齒輪）兩種。表面淬火的淬硬層包含齒根底端時，其效果更好。表面淬火常用材料為碳的質量濃度約0.35%~0.5%的鋼材，齒面硬度可達45~55HRC。

2、滲碳淬火

滲碳淬火齒輪具備相對大的承載力，但須選用精加工工序（磨齒）來清除熱處理形變，以保證精度。

滲碳淬火齒輪常見滲氮前碳的質量濃度為0.2%~0.3%的碳素鋼，其齒面硬度常在58~62HRC的范圍內。若小于57HRC時，齒面強度明顯降低，高過62HRC時則脆性提升。輪齒芯部硬度一般以310~330HBW為宜。滲碳淬火齒輪的硬度，從輪齒表面至深層應逐漸減少，而有效滲氮深層要求為表面至深層應逐漸減少，而有效滲氮深層要求為表面至硬度52.5HRC處的深層。

滲碳淬火在輪齒彎折疲勞極限層面的作用除使芯部硬度有所提高外，還在于有表面的殘留壓應力，它可讓輪齒大拉應力區域應力減小。因而磨齒時不能磨齒根部分，滾齒時要用留磨量滾刀。

3、滲氮

選用滲氮可確保輪齒在形變朂小的條件下達到很高的齒面硬度和耐磨性，熱處理后能不再進行精加工，提升了承載力。這對于不易磨齒的內齒輪而言，具有特殊意義。

4、相齒合齒輪的硬度組合

當大、小齒輪均是軟齒面時，小齒輪的齒面硬度應高過大齒輪。而當二輪均是硬齒面且硬度較高時，則取二輪硬度相同。

選擇好的行星齒輪減速器材料，有益于提升齒輪減速機的承載力及使用期限。