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齿轮箱，顾名思义，就是以齿轮传动作为主要功能的机械设备。它在工业、农业生产中被广泛应用。在实际工程、生产与生活中，人们将热能、势能、风能等各种能源通过机械装置转化为满足需求的旋转机械能后加以利用，在旋转机械中，能量最终以转矩、转速的形式呈现。
在古代，人们需要将不稳定的水势能、动能或风动能等能量转化成需要的动力来源。那时候就诞生了最早的齿轮箱。人们通过齿轮箱将不稳定转速升高或者降低，得到所需要的能量形式，并进行利用。例如，将水流的能量转化成磨坊磨盘的能量等。此时齿轮箱直接充当了能量转换的机械装置。
随着科学技术的进步，人类工业文明进入到汽轮机时代和电气时代。人们学会了将自然界的能量转化成更易于传输和利用的能量形式。在这个能量转换的过程中，能量经历了从自然能量转化为热能、电能，再从热能转化成所需要的机械能的过程。在两次能量的转化过程中，齿轮箱都起到了关键的作用。例如，通过风车发电，首先需要用齿轮箱将风车的转速转化成发电机可以运行的转速范围，然后由发电机发电；在利用电能的时候，电动机将电能转化成转轴的转动机械能，此时又需要使用齿轮箱将电机相对固定的转速转化为实际设备所需要的转速和转矩。由此可见，齿轮箱在工业生产和生活中发挥的关键作用。
从上面的介绍也不难看出，齿轮箱是在机械系统中通过对轴转动速度和转矩的调整实现能量传递的设备。也正因为如此，齿轮箱有时候又被称作变速器，主要通过其内部大小齿轮的啮合实现改变传动速度和相应的传输转矩的功能。
齿轮箱通过轴进行能量传递，齿轮箱内部轴的旋转十分关键，因此齿轮箱属于旋转设备中的一类。齿轮箱内部转轴相对箱体发生转动，而对两者进行连接的零部件就是轴承。一方面，轴承作为齿轮箱轴的支撑和旋转零部件，对于齿轮箱的稳定运行并达到预期功能起着十分关键的作用。另一方面，轴承虽然是一个单独的标准零部件，但是轴承本身在内部也是由几个子零部件组成，并且轴承运转时轴承内部的各个零部件之间也存在相应的运动。相比其他的零部件而言，轴承几乎相当于一个“小设备”，这就构成了轴承自身的复杂性。
与轴承不同，齿轮箱的机座承担相应的应力和载荷，但是机座自身各个零部件之间不发生相对运动。转轴负责承担转矩，以一定速度旋转。同时，与机座一样，一根轴自身的不同部分不会发生相对运动。
齿轮是齿轮箱的关键零部件，齿轮在啮合部位出现相对运动并承载。但是齿轮的运动是在两个齿轮之间发生的，而一个齿轮自身是不会出现相对运动的。因此，齿轮的啮合具有复杂性，同时齿轮也是既承载又在齿轮间发生相对运动的零部件。
通过上面的对比可以发现，齿轮箱中既承载又运转的零部件包括齿轮和轴承，因此这两类零部件是齿轮箱设计、应用、维护和故障诊断中最关键的部分，也是故障高发的零部件。在这两者中，轴承又是在自身内部实现的运转，因此就单个零部件而言，轴承是更加复杂的。
轴承的应用在齿轮箱的设计中是难点之一，同时在齿轮箱发生故障时，轴承也是故障最多发的零件之一。可以说，轴承对于齿轮箱而言是一个最重要的关键零部件，并且其选择、装配、使用与维护也具有相当的难度。
从工程技术人员的知识储备来看，齿轮箱工程师对轴承技术的掌握相对有限，这是因为齿轮箱本身最关键的技术是齿轮的设计、生产和制造，这是齿轮箱技术的核心。各个齿轮箱厂家和专业人士对此有非常全面和深入的研究。但是，轴承对于齿轮箱厂家和用户而言只是一个使用部件，齿轮箱厂家的工程技术人员和齿轮箱的最终用户都很少参与轴承的设计，而是通常在作为标准件的众多轴承中进行选用。因此，齿轮箱工程师对轴承技术的学习和了解精力投入有限。
一些轴承厂家根据多年齿轮箱的应用经验，针对齿轮箱的特殊工况开发了专门用于齿轮箱的轴承。这些轴承的开发是轴承工程师根据齿轮箱应用、故障以及常见问题进行的修正和改进，这个过程中齿轮箱工程师可能会部分参与，但是参与的程度也仅仅是从齿轮箱角度提出要求。
还有一些轴承厂家也会对于某种特殊的要求进行相应的特殊设计，从而生产出某些专门应用的轴承。齿轮箱工程师在这个工作中会给出工况环境要求，而同样不参与设计。
不论是对于通用的标准轴承，还是针对齿轮箱应用的专用轴承，或针对特殊工况而开发的特殊轴承，齿轮箱工程师虽然有可能参与了设计条件的提供，但是这个过程中并非对轴承选用知识的应用，而是提出任务，由轴承工程师设计轴承满足需要，这与日常的轴承应用并不相同。
在日常工作中，大量的轴承应用工作最重要的技能是选择合适的轴承，提出合适的要求，同时将正确的轴承进行正确使用，这就是我们所说的“齿轮箱轴承应用技术”。
齿轮箱轴承应用技术研究的目标是轴承，研究的环境是齿轮箱，重点讨论的是如何将轴承在齿轮箱中得到良好的选择和使用，并非轴承本身的设计、生产、制造技术。虽然有时候对某些特殊工况进行特殊的轴承设计，但是更大量的工作还是对现有解决方案的恰当使用。同时，加深对现有轴承技术方案应用知识的了解，可以更好地为特殊设计轴承的技术要求提出更合理和有效的指导。
齿轮箱轴承应用技术作为齿轮箱技术和轴承技术的交叉领域，轴承工程师和齿轮箱工程师均存在自己的技术短板，对他们都提出了挑战。
首先，工程师如果进行齿轮箱轴承应用的工作，就需要了解齿轮箱的特殊应用工况。此时，相对于轴承而言，齿轮箱是轴承的工作环境，要通过对齿轮箱环境的掌握，选择可以满足这个工况的合适的轴承，并进行应用。因此需要对齿轮箱相应的设计、生产制造、应用等工况有一定的了解。这对于齿轮箱工程师而言不成问题，但是，对于轴承厂家和轴承工程师而言，其核心技术是轴承的设计、制造技术，而对于齿轮箱专业的设计、制造、使用技术应用存在很大的困难。目前，轴承工程师对于齿轮箱技术以及齿轮箱工况对轴承特殊要求的了解仍然相对欠缺。
其次，齿轮箱轴承应用技术主要针对的是对目前已有的轴承解决方案进行合理使用。轴承的应用技术对于轴承工程师而言难度不大，但是对于齿轮箱工程师而言这确实是不小的挑战。齿轮箱工程师虽然没有必要特别深入地了解轴承的设计、生产、制造技术，但是对于轴承应用技术本身的掌握成为齿轮箱工程师正确选用轴承的关键。这对于大多数齿轮箱工程师而言，具有跨行的难度。
不难发现实际工程中的一个矛盾：一方面，轴承是齿轮箱故障高发的关键零部件，在实际应用中问题繁多，影响重大；另一方面，轴承在齿轮箱的应用技术既不是齿轮箱工程师的核心技术，也不是轴承工程师的核心技术。这种“关键”但不“核心”的技术地位给双方工程师在解决齿轮箱轴承应用问题时带来了困难。
因此，笔者编写本书，希望为齿轮箱工程师和轴承工程师在齿轮箱轴承应用方面提供一定的参考。