中国能源资讯网微点蚀是一种疲劳现象，发生在处于滑滚摩擦的弹流润滑或边界润滑区域。载荷、速度、温度、油膜厚度、润滑油添加剂等均会影响微点蚀萌生。微点蚀通常发生在105至106应力循环，伴随微小点蚀坑出现。微小点蚀坑与表面呈一定角度，位于表面下约10-20μm，25-100μm长、10-20μm宽。微点蚀又俗称灰斑，通常出现在重载的渗碳齿面。
图1展示了微点蚀的低倍放大图（15倍），图2展示了微点蚀高倍放大照片。微点蚀会降低齿面精度，增加动载及噪音。通常而言，微点蚀自身危害有限，但极限发展成宏观点蚀，直至齿面失效。
风电齿轮箱运行环境恶劣、载荷复杂，且可靠性要求高。风电齿轮箱设计寿命20年，但部分齿面在短时间内便出现了失效。微点蚀作为风电齿轮箱的一类问题已引起广泛关注。2010年，国际齿轮协会标准化组织起草了微点蚀计算文档：ISO/TR 15144-1。德国劳氏船级社在2010年风电机组认证规范中第一次对微点蚀安全系数提出了要求。
微点蚀发生在处于弹流或边界润滑的赫兹接触应力作用区域。影响微点蚀发生的原因较多，许多学者对相关因素进行了研究。本文基于ISO/TR 15144-1对影响微点蚀成因的主要参数进行了分析，提出了优化设计方案，并结合2兆瓦风电齿轮箱台架测试进行了试验验证。
微点蚀主要影响参数
微点蚀安全系数计算基于实际油膜厚度与许用油膜厚度比值，若比值小于安全系数要求则易出现微点蚀。文献10规定了风电齿轮箱微点蚀计算公式（1），（2）及安全系数要求。
2.1 齿面粗糙度
由公式1可见，微点蚀安全系数与齿面粗糙度成反比。基于FZG测试齿轮副对不同粗糙度与微点蚀安全系数的关系进行了分析，详见表1、2。图3展示了微点蚀安全系数随齿面粗糙度的变化。
2.2 油膜厚度
由公式1、2可见，微点蚀安全系数与润滑油膜厚度成正比。在风电齿轮箱设计中，传递功率、速比、中心距及润滑油种类属于设计输入要求，变动空间较小。因此，本文着重研究对许用润滑油膜厚度影响较大的压力角、螺旋角、变位系数及润滑油温。以某2兆瓦风电齿轮箱行星级为例，采用正交试验方法，假设压力角、螺旋角、变位系数及润滑油温均存在三个水平，建立正交试验矩阵分析不同组合下微点蚀安全系数。表3为主要计算参数。表4为正交试验矩阵。表5展示了不同参数水平对许用油膜厚度的影响。
此外，本文就不同参数对微点蚀影响程度进行了分析，详见表6-9。
通过上述分析，得出以下结论：
(1)温度对润滑油膜影响较大。因此在风电齿轮箱设计中应尽可能降低润滑油温。
(2)压力角应尽可能取大，虽然它对润滑油膜的贡献率只有6.9%。
(3)虽然螺旋角对润滑油膜的贡献率只有3.6%，但大螺旋角可以减少摩擦功耗。
(4)在齿轮中心距许可范围，应尽可能取较大变位系数，以提高油膜厚度。
