行星齿轮传动装置的重量，一般情况下正比于齿轮的重量，而齿轮的重量与其材料和热处理硬度有很大关系。例如在相同功率下，渗碳淬火齿轮的重量将是调质齿轮重量的1/3左右。所以针对行星齿轮减速机的结构特点和齿轮的载荷性质，应该广泛采用硬齿面齿轮。获得硬齿面齿轮的热处理方法很多，如表面淬火，整体淬火、渗碳淬火、渗氮等，应根据行星齿轮减速机的特点考虑选定。
1、表面淬火
常见的表面淬火方法有高频淬火（对小尺寸齿轮）和火焰淬火（对大尺寸齿轮）两种。表面淬火的淬硬层包括齿根底部时，其效果最好。表面淬火常用材料为碳的质量分数约0.35%~0.5%的钢材，齿面硬度可达45~55HRC。
2、渗碳淬火
渗碳淬火齿轮具有相对大的承载能力，但须采用精加工工序（磨齿）来消除热处理变形，以保证精度。
渗碳淬火齿轮常用渗碳前碳的质量分数为0.2%~0.3%的合金钢，其齿面硬度常在58~62HRC的范围内。若低于57HRC时，齿面强度显著下降，高于62HRC时则脆性增加。轮齿心部硬度一般以310~330HBW为宜。渗碳淬火齿轮的硬度，从轮齿表面至深层应逐渐降低，而有效渗碳深度规定为表面至深层应逐渐降低，而有效渗碳深度规定为表面至硬度52.5HRC处的深度。
渗碳淬火在轮齿弯曲疲劳强度方面的作用除使心部硬度有所提高外，还在于有表面的残余压应力，它可使轮齿大拉应力区的应力减小。因此磨齿时不能磨齿根部分，滚齿时要用留磨量滚刀。
