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齒輪箱中一般都包含有齒輪、滾動軸承和軸，而且在這三類主要零部件失效時產生的故障通常會互相影響，所以分析齒輪、滾動軸承和軸的主要失效形式對齒輪箱故障診斷具有重要的意義。
通常齒輪投入使用后，由于齒輪制造不良或操作維護不善，會產生各種形式的失效，致使齒輪失去正常功能而失效。失效形式又隨齒輪材料、熱處理、安裝和運轉狀態等因素的不同而不同，常見的齒輪失效形式有：齒輪磨損、齒面膠合和擦傷、齒面接觸疲勞、彎曲疲勞與斷齒。
在齒輪箱中，軸和軸系常見的失效形式有：軸有較嚴重的不平衡、輕度彎曲和嚴重彎曲，軸系通過聯軸器聯軸器連接時存在不對中現象。
在齒輪箱中，滾動軸承的失效形式有：內環、外環和滾動體的點蝕和疲勞剝落、保持架損壞。
在齒輪箱中，軸的失效和滾動軸承的失效形式多數情況下也會引起齒輪的嚙合狀態變化，表現為齒輪的失效。
