¿Deben estar hechos dos engranajes de malla del mismo material?

No hay necesidad de eso, solo razones prácticas y técnicas.
En un contacto deslizante entre dos superficies, diferentes materiales, uno blando y otro duro tienen la mejor característica de fricción. Una muestra común es el rodamiento de un cigüeñal en un automóvil. El eje es de acero endurecido, el rodamiento es de material Babbitt que es principalmente antimonio y blando. Esto es posible ya que el rodamiento puede tener suficiente superficie y no intervienen otras fuerzas que la carga superficial.
En engranajes eso es diferente.
Los dientes solo tienen una línea en contacto y eso no se puede cambiar. La carga puntual sobre el material blando sería demasiado alta y se deformaría.
Los dientes son propensos a la fuerza de flexión, ya que impulsan un movimiento y una carga.
Entonces, la base de los dientes tiene que ser lo suficientemente fuerte como para soportar esto.
Basándose solo en la fricción, una combinación de acero a bronce sería mejor y eso se hace cuando es posible, lo cual rara vez es así.
En una caja de engranajes normal, los dientes de bronce simplemente se romperían o tendrías que hacerlos 3 veces más grandes. Imagina en un auto.
Es por eso que los engranajes están hechos de alta resistencia a la tracción, ambos.

No es necesario hacer los engranajes del mismo material, pero deben tener una dureza similar.

A menudo es mejor tener el engranaje más pequeño, comúnmente conocido como el “engranaje de piñón” hecho de un material más duro. El engranaje de piñón, en la malla del engranaje, debe estar hecho de un material ligeramente más duro porque el engranaje más pequeño tendrá más rotaciones a medida que los engranajes giran. Con más rotaciones, aumentará el desgaste de los engranajes. Por lo tanto, para evitar el desgaste del engranaje más pequeño, una mayor dureza lo hará tan resistente como el engranaje más grande.

También debe tener en cuenta que, por lo general, los engranajes se tratan térmicamente o se recubren con un material diferente en los dientes, para que los dientes sean más resistentes al desgaste en general.

No. En la práctica, a menudo no lo son y algunos materiales irritan si se contactan con otros muy similares a ellos.

Lo que los materiales deben ser depende de muchos factores … todos los libros están escritos sobre él.

¿Qué está tratando de lograr?

no, no es necesario hacer el engranaje del mismo material, pero tenemos que diseñar el engranaje de tal manera que la resistencia del piñón sea mayor, porque durante el movimiento hay más tensiones fluctuantes que funcionan en el piñón en comparación con el engranaje.

No.

Los motores Ford “V4” y “V6” de Colonia utilizaron un engranaje de levas de fibra conducido por un piñón de cigüeñal de acero.

También era común para los engranajes de accionamiento de magneto de motocicleta.

No, a veces el engranaje más pequeño está hecho de un material más duro, ya que tiene menos dientes y gira más que el engranaje más grande. En otras circunstancias, uno de los engranajes puede estar hecho de un material más blando para que se desgaste primero.

En un juego de engranaje de tornillo sin fin y rueda, la rueda está hecha comúnmente de bronce y el tornillo sin fin de acero.