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本节就齿轮箱的基本结构、设计要求以及拆装工艺进行简要介绍，其目的并不是为齿轮箱的设计提供指导，而是围绕齿轮箱轴承应用的工作环境、背景知识角度展开，因此不会延伸到具体参数的设计，仅是笼统地简述。
齿轮箱有众多零部件组成，图2-18所示为一台单级圆柱齿轮箱结构。单级圆柱齿轮箱是最简单的齿轮箱类型，即便如此，仍然由几十个零部件组成。
图2-18 单级圆柱齿轮箱结构
一般的齿轮箱由三类基本结构组成：箱体结构、轴系统及其零部件、附件。
（1）箱体结构 齿轮箱箱体结构的主要作用是固定和支撑。齿轮箱箱体的固定作用指的是齿轮箱需要对内部轴系统各个零部件进行固定，同时需要保证轴系统传动零部件之间相对位置的正确。这些为转轴留下的开孔固定了转轴位置，同时也固定了齿轮之间的啮合关系。因此，齿轮箱箱体中轴系统的开孔精度要求相对较高。齿轮箱箱体同时是支撑部件，负责支撑整个齿轮箱相关的零部件，并承载一定的载荷，因此，齿轮箱箱体需要有足够的刚度和强度。箱体的变形会影响轴系统相对位置，进而影响啮合关系，因此，为加强箱体刚度，通常在相应位置上添加肋板。
（2）轴系统及其零部件 齿轮箱轴系统是指齿轮箱内部转轴传动相关零部件组成的系统。轴系统以转轴为核心，包含转轴、齿轮、轴承、密封、连接固定零件（平键、花键等）、轴承端盖及调整垫片等零部件。同时，齿轮箱内部的润滑相关结构等也属于轴系统的组成部分。
轴系统是齿轮箱的核心组成部分，是实现传动的关键。轴系统相关组成部件的精度、安装、选择等直接影响齿轮箱的性能。
轴承属于齿轮箱轴系统零部件之一。轴承在齿轮箱轴系统中对齿轮轴进行支撑和固定。轴承将齿轮轴上的载荷传递给箱体，从而使齿轮轴获得支撑；同时齿轮在承载的情况下以最小的摩擦旋转，减少传动中的功率损失，并对轴位置进行固定。轴承是齿轮箱轴系统中最重要的组成部件之一。
（3）齿轮箱附件 齿轮箱附件指的是齿轮箱除了箱体和轴系统零部件以外其他的附属零部件，包括观察盖板、通气器、油面指示器、放油栓塞及起吊装置等。有的齿轮箱还配有相应的油站及过滤系统等附件。
齿轮箱是齿轮箱轴承的工作环境，齿轮箱的工作环境是工况对齿轮箱的设计要求，也就是齿轮箱的设计条件。
设备对齿轮箱的设计要求一般包括：有足够的安全裕量以满足传动的可靠性，这些安全裕量包括相关零部件的疲劳以及所需寿命；有足够的冷却以满足最大功率传输条件下的使用要求；齿轮箱的噪声应该符合允许标准。
（一）不同应用工况的要求 （齿轮箱的设计条件）
除了通用标准以外，特殊应用条件下，对齿轮箱的设计还有一些额外要求，一些常见的情况见表2-1。
表2-1 齿轮箱设计条件举例
（二）对齿轮的要求
以上举例说明了应用工况除了对齿轮箱的一般要求以外，不同的工况条件也对齿轮箱有一定的特殊要求。不论是一般要求还是特殊要求，所有与载荷相关的工况要求最终都会由齿轮箱中的载荷承担零件——齿轮来承担，因此这些工况要求也间接地指向齿轮。
齿轮的设计和选择需要根据载荷的实际情况进行相应的校核计算。当针对载荷谱与齿轮承载能力进行寿命校核时，如果寿命计算结果比较理想，则说明齿轮大小选择恰当。
然而，齿轮箱实际工作的时候，载荷经常处于变动状态。如果想得到精确的载荷谱，则需要耗费大量的测量工作，且操作费用不低。因此，对齿轮尺寸进行选择时通常使用最苛刻条件。也就是说使用最恶劣条件下的转矩校核齿轮寿命，这样选择出来的齿轮尺寸就拥有一定的余量。
在齿轮箱运转时，由于加速度或者振动等因素所带来的齿轮载荷会更大，因此在计算齿轮承载能力时会用一个系数对给定载荷进行修正。关于这方面的修正可以参照相应的标准（如GB/T 3480、GB/T 10062—2003等）。
除了对齿轮的寿命进行校核以外，齿轮的承载能力作为选择齿轮尺寸大小的依据在相应的测试标准里有严格的规定。其中的齿轮承载能力也就是应用工况对齿轮的要求包括以下内容。
1）齿面抗疲劳能力——抗点蚀。
2）齿根抗疲劳断裂能力——齿根强度。
3）齿面抗热熔焊能力——齿面抗胶合。
4）齿面抗磨损能力——齿面耐磨强度。
5）齿面微孔疲劳——抗灰斑。
6）油膜形成能力。
（三）对箱体的要求
齿轮箱使用工况提出的要求有一些也是对齿轮箱箱体的要求，其中包括：
1）在承受载荷时箱体可以良好地对轴系统提供稳固可靠的支撑和定位。这就要求齿轮箱不仅可以承受传动载荷的要求，同时也要有足够的刚度。
2）箱体需要为齿轮箱轴系统零部件提供良好的散热条件。
3）噪声必须尽量小。
4）防止外界污染进入齿轮箱内部，造成对齿轮和轴承的伤害。
5）保持润滑剂不流失。
随着齿轮箱技术的发展，齿轮箱结构越来越紧凑，功率密度越来越大，因此就需要更小的箱体承担更大的载荷。
（四）对轴承的要求
作为轴系统的重要组成部件，齿轮箱轴承也要满足工况条件的要求。齿轮箱轴承总体上需要满足以下条件。
1）轴承需要能够承受和支撑整个轴系统稳定可靠的运行。在齿轮承载运行时，为齿轮轴提供支撑和定位。
2）轴承寿命必须满足齿轮箱运行需求。
3）轴承运行摩擦阻力在满足承载的前提下需要达到最小。
4）轴承运行噪声、振动不能过大。
5）轴承发热量不能过高。
要满足齿轮箱对轴承的基本要求，就必须对轴承进行合理的选型、装配和应用。
不难看出，齿轮箱设计的边界条件是工况需求，齿轮、箱体设计的边界条件是齿轮箱的总体设计，而轴承的应用要求既受到齿轮、箱体设计的约束，又受到齿轮箱总体设计的约束。
从载荷角度看，使用齿轮箱的设备决定了齿轮箱本身需要承受的载荷以及传递的功率，齿轮箱根据这个要求进行设计；齿轮的设计需要满足设计齿轮箱时进行的载荷设定；而齿轮的受力、轴的受力就决定了齿轮箱轴系统中轴承的载荷。同时轴系统的转速要求也成为轴承选型的条件。
从应用环境上看，使用齿轮箱的环境决定了齿轮总体设计上的特殊考虑。比如污染情况，齿轮箱总体设计会根据不同的污染水平决定箱体的密封水平。而箱体的密封水平直接影响了齿轮箱内部各个零部件的运行环境，其中包括轴承。因此，轴承在这方面直接受到齿轮箱总体设计的影响。
以上是齿轮箱轴承选型的要求。而齿轮箱轴承的应用要求还包括拆装、储运、维护等要求。综合起来就是齿轮箱轴承应用的总体要求。
齿轮箱轴承的安装与拆卸是齿轮箱轴承应用技术中重要的一环。而轴承的安装和拆卸是整个齿轮箱组装与拆卸环节的一个部分。因此大体上需要了解一般齿轮箱的组装和拆卸过程。
普通齿轮箱的组装过程大体上可以分为如下步骤：齿轮箱底座部装；输出轴部装；中间轴部装；输入轴部装；安装各个轴；齿轮啮合旋转观察；安装上盖部装；安装上盖；安装连接螺栓；安装轴承端盖。
在整个组装过程中，轴承的安装与绝大多数步骤相关。
在输入轴、中间轴、输出轴的零部件组装过程中，轴承作为轴系统零部件之一被装配到轴上；各个轴装入箱体其实是安装到轴上的轴承进入轴承室的过程；对齿轮啮合旋转的观察也是对轴承运转的一个基本观察；齿轮箱安装上盖的时候，对轴承而言就是上半个轴承室的组装；一直到轴承端盖的安装，轴承的整个安装才宣告完成。
拆卸过程是组装过程的反过程，因此，齿轮箱的拆卸流程按照组装流程的反向进行即可。