Vanligt använda stål för tillverkning av kugghjul inkluderar kylt och härdat stål, härdat stål, uppkolat och kylt stål och nitrerat stål. Gjutstål har något lägre hållfasthet än smidd stål och används ofta till större växlar. Grått gjutjärn har dåliga mekaniska egenskaper och kan användas i lätta-öppna växlar. Segjärn kan delvis ersätta stål i kugghjulstillverkning. Kugghjul av plast används oftast i applikationer med lätta-belastningar och där lågt ljud krävs; deras passande kugghjul är i allmänhet gjorda av stålkugghjul med god värmeledningsförmåga.
Den framtida utvecklingen av kuggstångsväxlar går mot tung-last, hög-hastighet, hög-precision och hög-effektiv design, samtidigt som man strävar efter mindre storlek, lägre vikt, längre livslängd och ekonomisk tillförlitlighet.
Utvecklingen av kuggstångsteori och tillverkningsprocesser kommer ytterligare att främja studiet av tandskadamekanismer. Detta kommer att utgöra grunden för att etablera tillförlitliga hållfasthetsberäkningsmetoder och den teoretiska grunden för att förbättra växelns belastnings-bärförmåga och förlänga växelns livslängd. Det kommer också att innebära utveckling av nya tandprofiler, såsom cirkulära bågtandsprofiler; forska om nya redskapsmaterial och tillverkningsprocesser; och studerar den elastiska deformationen, tillverknings- och installationsfelen och temperaturfältsfördelningen av kugghjul för att modifiera kuggprofiler, förbättra växeldriftens jämnhet och öka kontaktytan för tänder under full belastning, och därigenom förbättra kugghjulets belastnings-bärande förmåga.
Friktion, smörjteori och smörjteknik är grundläggande arbete inom kugghjulsforskning. Att studera elastohydrodynamisk smörjteori och främja användningen av syntetiska smörjmedel och lämpliga tillsatser av extrema trycktillsatser till oljor kan inte bara förbättra tandytans belastning- utan också öka transmissionseffektiviteten.
