行星齿轮传动的重量一般与齿轮的重量相比较，这与其材料和热处理硬度密切相关。例如，在相同功率下，碳调齿轮的重量约为调质齿轮的1/3。因此，在行星减速机的结构特点和齿轮的负载性能方面，应广泛采用硬齿面齿轮。硬齿轮的热处理方法很多，如表面淬火、整体淬火、渗碳淬火、氮化等，应根据行星减速机的特点选择。

1.表面淬火
常用的表面淬火方法有高频淬火（小齿轮）和火焰淬火（大齿轮）。表面淬火的淬火层包括齿根底部，效果最好。表面淬火常用材料为碳质量分数约为0.35%～0.5%的钢，齿面硬度可达45～55HRC。
2.渗碳淬火
碳淬火齿轮承载能力大，但必须采用精加工技术（磨齿）消除热处理变形以保证精度。
渗碳淬火齿轮通常采用渗碳淬火齿轮分数为0.2%～0.3%的合金钢，其齿面硬度通常在58～62HRC范围内。低于57HRC，齿面强度显著下降，高于62HRC，脆性增加。牙心硬度一般为310～330HBW。渗碳淬火齿轮的硬度应从齿面到深度逐渐降低，有效渗碳深度应从表面到深度逐渐降低，规定有效渗碳深度为52.5HRC。
除提高心部硬度外，渗碳淬火对轮齿弯曲疲劳强度的作用在于表面残余压应力，可降低轮齿最大拉应力区的应力。因此，磨牙时不能磨齿根部，滚齿时应使用磨滚刀。
3.渗氮
氮化的使用可以保证在变形最小的情况下达到齿面硬度和耐磨性，热处理后可以不进行最后的精加工，从而提高承载能力。这对于不易磨损的内齿轮具有特殊意义。