Zu den üblicherweise für die Herstellung von Zahnstangen und Ritzeln verwendeten Stählen gehören vergüteter Stahl, gehärteter Stahl, aufgekohlter und vergüteter Stahl sowie nitrierter Stahl. Gussstahl hat eine etwas geringere Festigkeit als geschmiedeter Stahl und wird häufig für größere Zahnräder verwendet. Grauguss hat schlechte mechanische Eigenschaften und kann in offenen Getrieben mit geringer Belastung verwendet werden. Sphäroguss kann Stahl im Getriebebau teilweise ersetzen. Kunststoffzahnräder werden hauptsächlich in Anwendungen mit geringer Belastung und dort eingesetzt, wo eine geringe Geräuschentwicklung erforderlich ist. Ihre Gegenzahnräder bestehen im Allgemeinen aus Stahlzahnrädern mit guter Wärmeleitfähigkeit.
Die zukünftige Entwicklung von Zahnstangengetrieben geht in Richtung Konstruktionen für hohe{0}Belastungen, hohe-Geschwindigkeiten, hohe-Präzision und hohe-Effizienz, wobei eine kleinere Größe, ein geringeres Gewicht, eine längere Lebensdauer und wirtschaftliche Zuverlässigkeit angestrebt werden.
Die Entwicklung der Zahnstangentheorie und der Herstellungsverfahren wird die Untersuchung der Zahnschädigungsmechanismen weiter vorantreiben. Dies wird die Grundlage für die Etablierung zuverlässiger Festigkeitsberechnungsmethoden und die theoretische Grundlage für die Verbesserung der Getriebelast-tragfähigkeit und die Verlängerung der Getriebelebensdauer liefern. Dazu gehört auch die Entwicklung neuer Zahnprofile, etwa Kreisbogen-Zahnprofile; Erforschung neuer Getriebematerialien und Herstellungsverfahren; und Untersuchung der elastischen Verformung, Herstellungs- und Installationsfehler und der Temperaturfeldverteilung von Zahnrädern, um Zahnprofile zu modifizieren, die Laufruhe des Zahnrads zu verbessern und die Kontaktfläche der Zähne unter Volllast zu vergrößern, wodurch die Tragfähigkeit des Zahnrads erhöht wird.
Reibung, Schmiertheorie und Schmiertechnik sind grundlegende Arbeiten in der Getriebeforschung. Das Studium der Theorie der elastohydrodynamischen Schmierung und die Förderung der Verwendung synthetischer Schmierstoffe sowie der geeigneten Zugabe von Hochdruckadditiven zu Ölen können nicht nur die Last-Belastbarkeit der Zahnoberfläche verbessern, sondern auch die Übertragungseffizienz erhöhen.
