工程实践中迫切需要探究齿轮箱润滑油中磨屑的变化规律,从而实现对齿轮箱磨损状态的准确评价,进而系统性地揭示齿轮箱的失效机理。采用自主研制的齿轮箱磨损试验机进行摩擦试验探究,采用分散添加不同粒径铁磁性颗粒进入润滑油以及对纯净新油品中铁磁颗粒浓度规律进行跟踪监测的方法,结合对齿轮表面的形貌观测以及油样中的磨损颗粒的铁谱分析和磨损类型判断等技术方法,系统分析了齿轮箱的磨损失效机理。结果表明:磨粒的直径分布导致了不同的齿轮箱磨损失效机理,小尺寸颗粒易造成齿轮箱发生滑动磨损,而大尺寸磨粒主要引起齿轮箱发生疲劳磨损失效;工程应用中,润滑油铁磁颗粒浓度变化曲线的斜率达到tan50°时,齿轮表面发生轻微的点蚀磨损;浓度变化曲线斜率增至tan70°时,齿轮箱齿面已发生严重破坏,应做出预警处理。