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齿轮箱是一个多零部件组成的复杂机构，投入运行后，每一个零部件的单体寿命决定了齿轮箱的总体寿命。任何一个零部件的故障都构成齿轮箱的故障。引起齿轮箱故障的原因可能是齿轮箱自身以及相关零部件的缺陷，也可能是在使用过程中运行操作不当的运行缺陷，还可能是齿轮箱相连接的相关零部件的缺陷。
造成齿轮箱自身及相关零部件缺陷的原因有齿轮箱设计、装配、制造、材料及修理等诸多方面。
造成齿轮箱运行缺陷的原因可能是维护不当，也可能是使用操作不当。
据不完全统计，齿轮箱故障与失效按照上述原因划分的比例关系见表2-2。
表2-2 齿轮箱故障与失效原因划分比例
齿轮箱主要零部件失效比例见表2-3。
表2-3 齿轮箱主要零部件失效比例
从表2-3中可以看到，轴承是齿轮箱中失效比例第二高的零部件。一般齿轮箱的制造厂具备齿轮、轴、箱体等主体零部件的设计、生产、制造能力，但是对于轴承而言几乎都是外购零部件。因此，轴承是所有外购零部件中失效比例最高的一个。
在以往的统计中，轴承自身生产质量原因造成的失效所占比例仅在5%左右，有95%的轴承失效都是由选型、装配、相关零部件设计、润滑等原因造成的。本书后续章节将对齿轮箱轴承的失效分析技术做专门的介绍，并且轴承失效有相应的国家和国际标准（GB/T 24611—2020、ISO 15243:2017）进行参照。
与轴承一样，齿轮的失效也有相应的国家标准——GB/T 3481—1997《齿轮轮齿磨损和损伤术语》。根据GB/T 3481—1997，齿轮的失效分为六大类。
1）齿面损耗（滑动磨损、腐蚀、过热、侵蚀、电蚀）。
2）胶合。
3）永久变形（压痕、塑性变形、起皱、起脊、飞边）。
4）齿面疲劳（点蚀、片蚀、剥落、表层压碎）。
5）裂缝和裂纹（淬火裂纹、磨削裂纹、疲劳裂纹）。
6）轮齿折断（过载折断、轮齿剪断、塑性变形后折断、疲劳折断）。
需要指出的是，轴承失效与齿轮失效在失效机理和表面形貌上有很多相似的地方，甚至有一些失效类型几乎完全一致。这是因为就金属表面分析而言，两种失效都是金属表面摩擦与受力之后出现的失效，因此本质上并无太大差异。但是由于金属表面运行状态不同，所以齿轮失效和轴承失效也呈现不同的差异，因此其分类、归因等也有不同。
对比两个标准不难发现，除了失效机理和表面形貌以外，在标准中所有的术语既有相同的，也有不同的。这样的重叠有时会给机械工程师带来困扰。因此，对机理、形貌的准确把握是对齿轮失效和轴承失效做出准确判断最重要的基础。