宏观形貌分析：对失效齿轮进行整体观察，记录崩齿位置、数量、断口宏观特征（如光泽、粗糙度、纹理）及相邻齿面状况。
微观断口分析：利用电子显微镜观察崩齿断口的微观形貌，识别断裂起源区、扩展区和瞬断区的特征，判断断裂模式。
材料化学成分分析：检测齿轮材料的元素组成，确认其是否符合设计标准，排查材料错用或成分偏差问题。
金相组织检验：截取试样分析齿轮心部及齿根处的显微组织，评估晶粒度、相组成、非金属夹杂物级别及分布。
表面硬度与硬度梯度检测：测量齿面及齿根过渡圆角处的表面硬度，并检测从表面到心部的硬度变化曲线。
有效硬化层深度测定：根据相关标准，测量齿轮经渗碳或感应淬火后达到规定硬度的硬化层深度。
残余应力分析：检测齿根危险截面处的残余应力大小与分布，判断是压应力还是拉应力及其对疲劳强度的影响。
力学性能测试：通过拉伸、冲击等试验，评估齿轮材料本体的强度、塑性和韧性等基本力学性能。
齿轮几何精度检测：检测齿轮的齿形误差、齿向误差、齿距累积误差等，评估加工精度是否达标。
装配与对中情况检查：检查齿轮箱的装配状态，包括轴的对中性、轴承游隙、齿轮啮合间隙与接触斑点等。
失效齿轮本体：崩裂的齿部碎片、残存的齿根部分以及与之啮合的对偶齿轮。
齿面与齿根区域：重点关注齿面接触区、齿根过渡圆角处，这些是应力集中和裂纹易萌生区域。
材料基体与表层：包括齿轮的心部材料、渗层或淬硬层以及两者的结合界面。
热处理影响区：涵盖整个热处理过程影响的区域，特别是硬化层与心部过渡区的组织与性能。
制造加工痕迹：检查齿面磨削烧伤、车削/滚齿刀痕、加工裂纹等制造缺陷。
润滑介质与污染物：分析齿轮箱内润滑油的状态、是否含有磨粒、水分或其它有害污染物。
齿轮箱整体结构：包括箱体、轴承、轴等关联部件，排查因系统刚度不足或变形导致的载荷不均。
服役历史记录：收集齿轮的负载谱、工作转速、运行时长、维护记录及异常事件（如过载、冲击）信息。
设计与工艺文件：审查齿轮的设计图纸、材料规格、热处理工艺卡、加工工艺路线等技术文件。
同批次产品：对同批次生产的齿轮进行抽样检测，以判断是否为批次性质量问题。
体视显微镜观察：使用低倍立体显微镜对失效部位进行初步观察和拍照记录，获取整体形貌信息。
扫描电子显微镜分析：利用SEM的高分辨率和高景深，对断口进行微观形貌观察，识别韧窝、解理、疲劳条带等特征。
能谱分析：结合SEM使用，对断口上的异常区域、夹杂物或腐蚀产物进行微区化学成分定性或半定量分析。
光学金相显微镜分析：制备金相试样，通过腐蚀后在光学显微镜下观察材料的显微组织、缺陷及裂纹扩展路径。
硬度测试法：采用洛氏、维氏或显微硬度计，测量齿轮不同部位的硬度值及硬度梯度分布。
X射线衍射法：用于无损测定齿轮表层，特别是齿根处的残余应力大小和方向。
超声波探伤与磁粉探伤：用于检测齿轮内部是否存在铸造缺陷、锻造裂纹或热处理裂纹等隐蔽缺陷。
齿轮测量中心检测：使用高精度齿轮测量中心对齿轮的各类几何误差进行精确测量与评价。
光谱分析法：采用直读光谱仪或ICP光谱仪，对齿轮材料进行快速、准确的化学成分分析。
润滑油液分析：通过铁谱分析、颗粒计数等方法，监测润滑油中的磨损颗粒，间接判断齿轮的磨损状态。
体视显微镜：用于对失效齿轮进行低倍宏观观察，初步判断失效性质和位置。
扫描电子显微镜：是进行断口微观形貌分析的核心设备，可揭示断裂的微观机制。
能谱仪：通常与SEM联用，用于对观察区域的化学成分进行定性和半定量分析。
光学金相显微镜：用于观察和分析齿轮材料的显微组织、非金属夹杂物及缺陷。
硬度计系列：包括洛氏硬度计、维氏硬度计和显微硬度计，用于测量不同尺度范围的硬度值。
X射线应力测定仪：专门用于无损测量零件表面的残余应力，对分析疲劳强度至关重要。
齿轮测量中心：高精度坐标测量设备，可全面检测齿轮的各项几何精度参数。
直读光谱仪：用于对金属材料进行快速、多元素的化学成分定量分析。
超声波探伤仪与磁粉探伤机：用于检测齿轮近表面和内部的宏观缺陷，如裂纹、夹杂等。
万能材料试验机：用于进行材料的拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验，评估材料的基本性能。
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