1. عملیات حرارتی یک عامل مهم و پیچیده در ساخت چرخ دنده است که عملکرد هر چرخ دنده در انتقال نیرو یا حرکت به سایر اجزای مجموعه را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد.عملیات حرارتی با تغییر خواص شیمیایی، متالورژیکی و فیزیکی چرخ دنده ها، عملکرد را بهینه می کند و عمر آنها را افزایش می دهد.این ویژگی ها با در نظر گرفتن هندسه چرخ دنده، الزامات انتقال نیرو، تنش ها در نقاط مختلف دنده تحت بار، نرخ چرخه کاری، انواع مواد، طراحی اجزای جفت و سایر شرایط عملیاتی تعیین می شوند.

2. عملیات حرارتی خواص فیزیکی مانند سختی سطح را بهبود می بخشد، که باعث ایجاد مقاومت در برابر سایش برای جلوگیری از سایش ساده روی دندان و سطوح بلبرینگ می شود.عملیات حرارتی همچنین با ایجاد تنش فشاری زیرزمینی برای جلوگیری از تماس زیاد روی دندانه‌های چرخ دنده، عمر خستگی دنده را بهبود می‌بخشد و از ایجاد حفره و تغییر شکل ناشی از استرس جلوگیری می‌کند.همین تنش های فشاری از شکست خستگی در ریشه چرخ دنده به دلیل خمش چرخه ای جلوگیری می کند.

3. خواص فیزیکی مانند سختی سطح، سختی هسته، عمق سطح، شکل پذیری، استحکام، مقاومت در برابر سایش و توزیع تنش فشاری می تواند بسته به نوع عملیات حرارتی اعمال شده بسیار متفاوت باشد.برای هر نوع عملیات حرارتی معینی، نتایج را می‌توان برای برآورده کردن نیازهای کاربردی خاص با پارامترهای مختلف فرآیند مانند منبع گرما، دما، زمان چرخه، اتمسفر، محیط خاموش کردن و چرخه‌های تمپر تنظیم کرد.