機械零件的材料有金屬材料、非金屬材料和復合材料。金屬材料分為黑色金屬材料和有色金屬材料。黑色金屬材料包括各種鋼、鑄鋼和鑄鐵,具有較好的力學性能如強度、塑性、韌性等),價格相對便宜且容易獲得,而且能滿足多種性能和用途的要求。機械零件使用工作溫度對材料選擇的影響,一方面要考慮互相配合的兩零件的材料的線脹系數不能相差過大,以免在溫度變化時產生過大的熱應力或者使配合松動;機械零件表面粗糙度的選擇方法有3種,即計算法、試驗法和類比法。在機械零件設計工作中,應用普通的是類比法,此法簡便、迅速、有效。應用類比法需要有充足的參考資料,現有的各種機械設計手冊中都提供了較的資料和文獻。
常用的是與公差等級相適應的表面粗糙度。在通常情況下,機械零件尺寸公差要求越小,機械零件的表面粗糙度值也越小,但是它們之間又不存在固定的函數關系。機械零件分為通用零件和零件。通用零件是指能在各種機器中廣泛使用的零件,零件是指只能在某一類特定的機器中使用的零件。機械零件材料選擇原則,從各種各樣的材料中選擇出適用的材料,是一項受多方面因素所制約的工作。選擇機械零件材料的原則是:所需材料應滿足零件的使用要求,有良好的工藝性和經濟性等。
機械零件非金屬材料指塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料及陶瓷等。高分子材料有許多優點,如原料豐富、密度小,在適當的溫度范圍內有很好的彈性,耐腐蝕性好等。機械零件在濕熱環境或腐蝕介質中工作的零件,其材料應有良好的緩蝕和耐腐蝕的能力,例如選用不銹鋼、銅合金等。機械零件復合材料是指用兩種或兩種以上具有明顯不同的物理和力學性能的材料經復合工藝處理而得到所需性有的一種新型材料。例如用玻璃、石墨(碳)、硼、塑料等非金屬材料可以復合成各種纖維增強復合材料。