疲劳寿命：测定牙轮或轴承在循环载荷下直至发生失效（如剥落、断裂）所经历的应力循环次数或时间，是评价其耐久性的核心指标。
裂纹萌生寿命：检测从试验开始到材料表面或次表面出现可观测微观裂纹所经历的循环次数，用于评估材料的抗裂纹萌生能力。
裂纹扩展速率：测量已萌生疲劳裂纹在循环载荷作用下，其长度随循环次数增加而扩展的速率，反映材料的断裂韧性。
接触疲劳强度：确定牙轮在滚动接触条件下，能够承受特定循环次数而不发生疲劳破坏的最大接触应力。
剥落坑特征分析：对疲劳失效后产生的表面剥落坑的尺寸、形状、深度及分布进行定量分析，以追溯失效机理。
残余应力变化：检测实验前后牙轮表层及次表层残余应力的分布与变化，评估应力状态对疲劳性能的影响。
表面硬度变化：测量疲劳实验前后牙轮接触表面的显微硬度变化，判断材料是否发生加工硬化或软化。
微观组织演变：观察分析疲劳实验后材料金相组织的改变，如位错结构、相变等，揭示疲劳损伤的微观本质。
摩擦系数监测：在滚动接触过程中实时监测摩擦系数的变化，评估润滑状态及表面损伤的发展过程。
温升特性：检测牙轮在高速滚动疲劳实验过程中的表面温升情况，分析摩擦热对材料性能的影响。
石油钻头牙轮：适用于石油、地质钻探用三牙轮钻头的牙轮部件，评估其在模拟井下工况下的滚动接触疲劳性能。
牙轮轴承滚子：针对牙轮钻头内部轴承所用的各类滚子（圆柱、圆锥滚子），进行高精度滚动疲劳寿命测试。
牙轮轴承跑道：检测牙轮内孔轴承跑道表面的抗接触疲劳性能，评估其与滚子配合的耐久性。
齿轮齿面：可扩展应用于各类传动齿轮的齿面，评估其在滚动兼滑动接触下的疲劳强度。
轴承套圈：适用于滚动轴承的内、外圈，测试其滚道在纯滚动或滚滑复合条件下的疲劳寿命。
表面涂层/渗层部件：检测经过渗碳、渗氮、PVD/CVD涂层等表面强化处理后的牙轮或零件的滚动疲劳性能。
新材料试棒：用于评估新研发的轴承钢、硬质合金等材料的滚动接触疲劳性能的标准试样。
焊接修复区域：针对经过堆焊、激光熔覆等工艺修复的牙轮齿面或轴承区域，评估其修复后的疲劳性能恢复情况。
全尺寸钻头总成：在特定实验台上，可对装配完整的牙轮钻头进行模拟工况下的综合滚动疲劳与磨损测试。
微型精密轴承零件：适用于航空航天等领域使用的微型、精密轴承元件的高周次滚动疲劳测试。
加速寿命试验法：通过施加高于实际工况的载荷或转速，在较短时间内诱发疲劳失效，据此推算出正常使用条件下的寿命。
阶梯加载法：采用逐级增加载荷的方式对同一试件进行试验，直至失效，用于快速测定疲劳强度极限。
成组试验法：对一组相同试样在不同应力水平下进行试验，通过统计处理获得应力-寿命（S-N）曲线。
断口显微分析：利用扫描电子显微镜（SEM）等对疲劳断口进行观察，分析疲劳源、扩展区与瞬断区的形貌特征。
金相剖面分析法：将疲劳试验后的试样剖开，制备金相样品，观察截面上的裂纹路径、组织变化及剥落层深度。
无损检测法：在试验过程中或间歇期，采用超声波、涡流或渗透检测等方法，监控内部或表面裂纹的萌生与扩展。
声发射监测法：通过采集试验过程中材料内部裂纹萌生与扩展释放的应力波信号，实时监测疲劳损伤进程。
振动信号分析法：监测实验机主轴或夹具的振动信号，通过频谱分析识别因表面剥落等损伤引起的特征频率变化。
热像监测法：使用红外热像仪非接触式监测实验过程中接触区域的温度场分布，间接评估应力集中与损伤状态。
润滑油磨粒分析：对循环润滑系统中的润滑油进行采样，通过铁谱或光谱分析磨粒成分与数量，判断磨损与疲劳状态。
滚动接触疲劳试验机：核心设备，可模拟点接触或线接触的滚动/滚滑条件，精确控制载荷、转速、滑差率等参数。
高频液压疲劳试验机：适用于高频率、高载荷的疲劳测试，可用于牙轮材料或部件的轴向疲劳性能辅助测试。
扫描电子显微镜：用于高分辨率观察疲劳断口、表面剥落形貌及裂纹微观特征，进行失效机理分析。
显微硬度计：测量实验前后牙轮接触表面及剖面不同深度位置的维氏或努氏显微硬度，评估硬化层深度与性能梯度。
X射线应力分析仪：无损测量牙轮表层及次表层的残余应力大小、方向及分布，分析应力状态对疲劳的影响。
白光干涉仪/轮廓仪：用于高精度测量疲劳实验前后表面的二维、三维形貌，量化表面粗糙度及剥落坑的体积深度。
金相显微镜：观察制备好的金相试样，分析材料的原始组织及疲劳实验后的微观组织演变。
声发射传感器与采集系统：安装在试验机上，实时采集并处理疲劳损伤过程中产生的声发射信号，定位损伤源。
红外热像仪：非接触式实时监测实验过程中摩擦接触区域的温度分布与变化，用于热力学分析与异常诊断。
润滑油在线监测系统：集成颗粒计数器、水分传感器等，实时监测润滑油的清洁度与理化性质，保障实验条件稳定。
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