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經由對齒輪箱實際應用的分析，不難測定其故障。整個齒輪箱系統包含了軸承、齒輪、傳動軸和箱體結構等部件，作為一類常用的機械動力系統，它在持續運動地同時，非常容易出現機械配件的故障，特別是軸承、齒輪和傳動軸這三個零件，其它發生故障的幾率明顯比它們低。
齒輪執行任務時，因種種復雜的因素影響而缺乏工作的能力，功能參數的數值超越了允許的最大臨界數值，這發生了典型的齒輪箱故障。其表現形式也五花八門，通觀全局，其主要分為兩大類：第一是齒輪在日積月累的轉動中逐漸產生的，因齒輪箱的外表面在承擔相對大負載的過程中，互相嚙合的齒輪的間隙中又會出現相對滾動力與滑動力，滑動時候的摩擦力與極點兩端的方向剛好相反，久而久之，長期的機械運行會使齒輪膠合、出現裂隙、加大磨損的程度，齒輪斷裂也就成為必然了。另外一類故障是因工作人員不熟悉安全操作流程或者違背了作業規范與要求，在安裝齒輪時出現疏忽，亦或是在起初制造中為故障的發生埋下了隱患，這一故障常常是因為內孔與齒輪的外部圓圈不在相同的圓心上，齒輪交互嚙合時的形狀存在誤差和軸線分布不對稱。
除此之外，在齒輪箱的每個配件中，軸也是會輕易出現閃失的一個零件，當有比較大的負載沖擊軸時，軸就會迅速地發生形變，直接誘發齒輪箱的這一故障。當對齒輪箱的故障診斷時，形變程度各異的軸對于齒輪箱故障的影響效果是不一致的，當然其間也會有不一樣的故障表現，所以說軸的扭曲變形也有重度和輕度之分。軸的失衡會帶來故障，其原因如：在負載大的環境下工作，久而久之形變也在所難免；軸本身在生產、制造和加工等諸多工藝流程中暴露出一系列缺陷，致使新鑄就的軸會呈現嚴重失衡的情況。
