Gli acciai comunemente utilizzati per la produzione di ingranaggi a cremagliera e pignone includono acciaio bonificato, acciaio temprato, acciaio carburato e bonificato e acciaio nitrurato. L'acciaio fuso ha una resistenza leggermente inferiore rispetto all'acciaio forgiato e viene spesso utilizzato per ingranaggi più grandi. La ghisa grigia ha proprietà meccaniche scadenti e può essere utilizzata in trasmissioni a ingranaggi aperti-con carichi leggeri. Il ferro duttile può sostituire parzialmente l’acciaio nella produzione di ingranaggi. Gli ingranaggi in plastica vengono utilizzati principalmente in applicazioni-con carico leggero e dove è richiesta bassa rumorosità; i loro ingranaggi accoppiati sono generalmente costituiti da ingranaggi in acciaio con buona conduttività termica.
Lo sviluppo futuro degli ingranaggi a cremagliera è rivolto a progetti con-carichi pesanti, alta-velocità, alta-precisione e alta-efficienza, puntando al contempo a dimensioni più piccole, peso più leggero, durata di vita più lunga e affidabilità economica.
Lo sviluppo della teoria del pignone e della cremagliera e dei processi di produzione farà avanzare ulteriormente lo studio dei meccanismi di danneggiamento dei denti. Ciò fornirà la base per stabilire metodi affidabili di calcolo della resistenza e le basi teoriche per migliorare la capacità di carico degli ingranaggi-e prolungare la durata degli ingranaggi. Comporterà anche lo sviluppo di nuovi profili dei denti, come i profili dei denti ad arco circolare; ricerca di nuovi materiali per ingranaggi e processi produttivi; e studio della deformazione elastica, degli errori di produzione e installazione e della distribuzione del campo di temperatura degli ingranaggi per modificare i profili dei denti, migliorare la scorrevolezza del funzionamento degli ingranaggi e aumentare l'area di contatto dei denti a pieno carico, migliorando così la capacità di carico-dell'ingranaggio.
L'attrito, la teoria della lubrificazione e la tecnologia della lubrificazione sono lavori fondamentali nella ricerca sugli ingranaggi. Lo studio della teoria della lubrificazione elastoidrodinamica e la promozione dell'uso di lubrificanti sintetici e l'aggiunta appropriata di additivi per pressioni estreme agli oli possono non solo migliorare la capacità di carico-della superficie del dente, ma anche aumentare l'efficienza della trasmissione.
