ピニオン製品の特性上、設計においては原材料、加工、熱処理、試験など、様々な要因の影響を考慮する必要があります。製造と試験を統合することで、材料と工程を最適化し、定量的な評価を提供し、意思決定を支援し、製品の出力密度を向上させることができます。これは特に、切削工具が標準化されていないスパイラルベベルギアに当てはまります。そのため、シリーズ全体で標準化とシリアル化を目指す必要があります。さらに、ギア設計においては、熱処理による変形の影響を慎重に考慮する必要があります。例えば、歯先が過度に鋭利にならないようにすること、歯底部の切削残材を最小限に抑えること、構造が過度に薄くなるのを避けることなどが挙げられます。
最適なギア性能を実現するには、高品質で適切な材料も不可欠です。ギア鋼の場合、強度の観点から、内部欠陥を最小限に抑えて亀裂発生の可能性を低減する必要があります。また、鋼材の品質を向上させることで、亀裂の発生と伝播に対する耐性を高める必要があります。最終的には、ギアの疲労強度と寿命を向上させることを目指します。したがって、ギア製品設計者はギアの製造プロセスを理解しなければならず、そうでなければ努力は無駄になってしまいます。
騒音を低減するために、耐荷重鋼歯車の歯面に硫化処理または銅メッキを施すことができます。硫化処理は摩擦係数を下げることを目的としています。銅メッキはタービン歯車に接触精度を向上させるために使用されています。歯車の熱処理も騒音に影響を与えます。たとえば、焼入れは歯車の減衰性能を低下させ、騒音を3〜4 dB増加させます。したがって、強度と耐摩耗性の要件が低い歯車では焼入れは必要ありません。潤滑油と潤滑方法の影響に関しては、潤滑油には減衰効果があり、噛み合う歯面間の直接接触を防ぐため、油量と粘度が増加すると騒音が減少すると一般に考えられています。オイルバス潤滑を使用する場合、ギアの騒音はオイルレベルによって異なります。つまり、ギアボックスごとに最適なオイルレベルが異なります。