齿轮箱系统是一个复杂的系统，包括齿轮、传动轴、轴承、箱体结构等。其中，箱体结构在整个系统中起到支撑和密封的作用，故障概率低，因此齿轮箱中的故障主要发生在齿轮、传动轴和轴承上。统计显示，齿轮、轴和滚动轴承故障占齿轮箱故障的90%以上。

齿轮箱的故障诊断通常只需要提供是否发生故障和故障。根据振动信号的特性，常见的故障形式如下：

01锯齿错误

齿形误差是指齿轮齿形偏离理想的齿轮廓，包括制造错误、安装错误和服务后发生的错误。主要指使用齿轮后出现的锯齿错误，包括齿侧塑性变形、表面不平衡磨损、表面疲劳等。断裂的牙齿也会引起锯齿误差，但振动信号的特性与上述锯齿误差大不相同，因此为了解决问题，将以单独的错误形式列出。

02齿轮均匀磨损

齿轮均匀磨损主要是指使用齿轮后啮合过程中发生的材料摩擦损伤，主要包括磨料颗粒的均匀磨损和腐蚀均匀磨损。齿轮齿均匀磨损不会产生严重的锯齿误差，振动信号的特性也有很大差异，因此不会归结为锯齿误差。

03轴不正确

轴不匹配主要是指联轴器两端的轴由于设计、制造、安装或使用中的问题，轴平行但不匹配，导致轴的齿轮出现分布类型的锯齿误差。振动信号与单齿轮锯齿误差不同，当轴不匹配时，所有轴的齿轮都会产生锯齿误差，导致信号调制现象。

04断了的牙齿

齿是齿轮的严重故障，主要有两种形式：疲劳断裂的牙齿和超载断裂的牙齿，其中大部分是疲劳断裂的牙齿。断开时振动信号冲击能量大，与齿误差和齿轮均匀磨损不同。

05箱共振

箱体共振是冲击能量刺激齿轮箱固有频率而引起的共振现象。箱体的共振会产生很大的冲击振动能量，这是一个非常严重的故障，通常是由箱体的外部激励引起的。

06轴轻微弯曲

齿轮箱的中心轴也经常出故障。如果轴稍微弯曲，则该轴的齿轮可能会发生锯齿错误。与单齿轮齿形误差故障不同，轴弯曲时，该轴上的所有齿轮都会产生较大的齿形误差。

07轴严重弯曲

轴严重弯曲是齿轮箱的一种比较严重的故障形式。轴严重弯曲时，冲击能量增大，产生严重结果，振动信号也不同于轻微弯曲。

08轴不平衡

轴不平衡是齿轮箱轴的典型故障。不平衡是指轴因偏心的存在而引起的不平衡振动。这种偏心可能是制造、安装和使用后变形引起的。发生轴不平衡时，齿轮传动中也会出现锯齿错误，但该错误与简单的锯齿错误有很大的不同。