Veelgebruikte staalsoorten voor de vervaardiging van tandheugeltandwielen zijn onder meer gehard en getemperd staal, gehard staal, gecarboniseerd en gehard staal en genitreerd staal. Gietstaal heeft een iets lagere sterkte dan gesmeed staal en wordt vaak gebruikt voor grotere tandwielen. Grijs gietijzer heeft slechte mechanische eigenschappen en kan worden gebruikt in open tandwielaandrijvingen met lichte- belasting. Nodulair gietijzer kan staal gedeeltelijk vervangen bij de productie van tandwielen. Kunststof tandwielen worden meestal gebruikt in toepassingen met lichte- belasting en waar een laag geluidsniveau vereist is; hun bijpassende tandwielen zijn over het algemeen gemaakt van stalen tandwielen met een goede thermische geleidbaarheid.
De toekomstige ontwikkeling van tandheugeloverbrengingen richt zich op ontwerpen voor zware- belasting, hoge- snelheid, hoge- precisie en hoge- efficiëntie, terwijl wordt gestreefd naar kleinere afmetingen, een lager gewicht, een langere levensduur en economische betrouwbaarheid.
De ontwikkeling van de tandheugeltheorie en productieprocessen zullen de studie van tandschademechanismen verder bevorderen. Dit zal de basis vormen voor het vaststellen van betrouwbare sterkteberekeningsmethoden en de theoretische basis voor het verbeteren van het draagvermogen van de tandwielbelasting- en het verlengen van de levensduur van het tandwiel. Het omvat ook de ontwikkeling van nieuwe tandprofielen, zoals cirkelboogtandprofielen; onderzoek naar nieuwe tandwielmaterialen en productieprocessen; en het bestuderen van de elastische vervorming, productie- en installatiefouten en temperatuurveldverdeling van tandwielen om tandprofielen aan te passen, de soepelheid van de werking van tandwielen te verbeteren en het contactoppervlak van tanden onder volledige belasting te vergroten, waardoor het draagvermogen van het tandwiel wordt vergroot.
Wrijving, smeertheorie en smeertechnologie zijn fundamentele werkzaamheden in het tandwielonderzoek. Het bestuderen van de theorie van de elastohydrodynamische smering en het bevorderen van het gebruik van synthetische smeermiddelen en de juiste toevoeging van extreme-drukadditieven aan oliën kan niet alleen het draagvermogen van het tandoppervlak-belasten, maar ook de transmissie-efficiëntie verhogen.
