TBM面向节能的2K-H型行星轮系效率优化

针对TBM主切削系统施工过程中动力损耗严重的工程实况,以节能为设计目标,对其能量损失的核心部件(TBM行星减速器轮系)进行效率优化设计。应用自行建立的齿轮啮合效率损失计算式,结合反转法建立2K-H行星轮系效率损失模型,在此基础上得双级2K-H型TBM行星减速器轮系效率损失模型。以该轮系为设计实例,分析2K-H行星轮系设计过程中的限制及约束条件,建立其在满足配齿、重合度条件、齿厚条件、根切条件、干涉条件等约束条件下的效率最高、相对滑动最小目标函数下的数学模型,并对其齿数及变位系数进行两阶段优化。结果表明:TBM行星减速器在满足配齿及变位系数等约束条件下,通过两阶段优化,其效率损失相对减小11%~16%。能量节约总量相当可观。