本发明公开一种多功能齿轮故障诊断齿轮箱，适用于定轴轮系和周转轮系齿轮故障诊断。它包括：上箱体和下箱体，顺次连接在输入轴上的支承小齿轮的轴承和定轴小齿轮；顺次连接在从动轴上的支承大齿轮的轴承、定轴大齿轮和太阳轮，与太阳轮啮合的行星齿轮，与行星齿轮啮合的固定内齿轮；顺次连接在输出轴上的支承行星架的轴承和行星架，行星架上设置支承行星齿轮的轴承，支承行星齿轮的轴承通过行星齿轮轴连接行星齿轮；本发明可以用于定轴轮系齿轮和周转轮系齿轮的故障诊断试验。与传统的齿轮箱相比，本发明采用双排或多排轴承悬臂梁结构，更换齿轮时，对轴及轴承无损害，具有试验方便，可重复使用等特点，非常适用于定轴轮系和周转轮系的齿轮故障诊断研究。