買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 電梯是現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運輸工具，是機電一體化的復(fù)雜運輸設(shè)備。它涉及電子技術(shù)，機械工程，電力電子技術(shù)，微機技術(shù)，電力拖動系統(tǒng)和土建工程等多個科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為一個國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展，每天都有大量人流及物流需要輸送。為節(jié)約用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)的發(fā)展，一幢幢高樓拔地而起，這些高層建筑的垂直運輸是一個突出問題，與人們的工作和生活緊密相關(guān)。本文主要講解了電梯的曳引機構(gòu)，其中對電機，減速器，制動器，聯(lián)軸器的設(shè)計計算。和曳引鋼絲繩材料的選取。最后對電 梯的安全設(shè)置進行設(shè)計，包括安全鉗，限速器的設(shè)計。使模擬電梯貼近真實電梯便于教學(xué)，研究。使電梯達到理想的效果。 關(guān)鍵詞： 模擬；曳引機構(gòu)；減速器；電梯；機械結(jié)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 he is of is a of It a of of of of of of a of of of a of of to of of of is a s of of to to to 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 摘要 第 1 章 緒論 1 題的研究背景及現(xiàn)實意義 1 內(nèi)外電梯業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 1 題研究的主要內(nèi)容 2 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計 4 套設(shè)備 4 真電梯的基本結(jié)構(gòu) 4 要技術(shù)參數(shù) 4 案設(shè)計脈絡(luò)圖 5 章小結(jié) 6 第 3 章曳引機構(gòu)設(shè)計 7 引驅(qū)動工作原理 7 衡系數(shù) 9 量摩擦系數(shù) 9 引繩在曳引輪上的包角 10 引機 10 引電動機設(shè)計及計算 11 動器設(shè)計及計算 12 速器設(shè)計及計算 14 軸器設(shè)計 16 引輪設(shè)計及計算 17 引鋼絲繩 19 引鋼絲繩的結(jié)構(gòu)， 材料要求 19 引鋼絲繩的性能要求 20 引鋼絲繩主要規(guī)格參數(shù)與性能指標(biāo) 20 引鋼絲繩主要使用壽命分析 21 章小結(jié) 21 第 4 章 安全保護裝置設(shè)置 22 超越形成的保護 22 速器與安全鉗 23 速器 26 全鉗裝置 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 人員剪切和墜落的保護和要求 28 沖裝置 30 止開關(guān)和檢修運行裝置 32 它安全保護裝置 33 章小結(jié) 35 結(jié)論 36 參考文獻 37 致謝 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 緒 論 題的研究背景及現(xiàn)實意義 我國近幾年高層建筑如雨后春筍般的拔地而起，隨著我國工業(yè)企業(yè)自動化水平的不斷提高，垂直升降式電梯也會越來越多，并且逐漸成為自動化生產(chǎn)線的主要方式。為了配合大中專院校、技校、職業(yè)學(xué)校、勞動就業(yè)培訓(xùn)中心、電梯維修物業(yè)管理部門等有關(guān)電梯專業(yè)和工業(yè)自動化專業(yè)課程演示實驗，使更多的人能夠更好地了解電梯、使用電梯，培養(yǎng)出更多的電梯專業(yè)人才，適應(yīng) 電梯行業(yè)的發(fā)展需要，設(shè)計并制造仿真電梯就成為當(dāng)下重要的課題。 電梯是標(biāo)志現(xiàn)代物質(zhì)文明的垂直運輸工具是機 電一體化的復(fù)雜運輸設(shè)備。它涉及電子技術(shù)、機械工程、電力電子技術(shù)、微機技術(shù)、電力拖動系統(tǒng)和土建工程等多個科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為一個國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展，每天都有大量人流及物流需要輸送。為節(jié)約用地和適應(yīng)經(jīng)貿(mào)事業(yè)的發(fā)展，一幢幢高樓拔地而起，這些高層建筑的垂直運輸是一個突出問題，與人們的工作和生活緊密相關(guān)。 目前，國產(chǎn)電梯大部分為繼電器及 繼電器控制系統(tǒng)性能不穩(wěn)定、故障率高，大大降低了電梯的舒適性、可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員的生活和工作帶來了很多不便，因而傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)的更新勢在必行，而 編程控制器）在電梯控制中得到了廣泛的應(yīng)用。 我國垂直升降式電梯市場剛剛起步，而國內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進制造裝備轉(zhuǎn)型的時期，與西方國家在設(shè)備和先進技術(shù)等方面有較大的差異，為了盡快迎合國際先進水平與國際接軌，我們克服了無法近距離觀察和研究真實電梯的缺陷，制造出模擬電梯供有關(guān)人員學(xué)習(xí)和研究。 內(nèi)外電梯業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 電 梯是高層賓館，高層商店，高層住宅，多層廠房和多層倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通運輸工具。 作為升降設(shè)備，據(jù)說它起源于公元前 236 年的古希臘。當(dāng)時阿基米德設(shè)計出一種人力驅(qū)動的卷筒式卷揚機，共造出三臺，安裝在妮羅宮殿里。人們把這三臺卷揚機看做是現(xiàn)代電梯的鼻祖。事實上，早在公元前 1100 前后，我國的周朝時期就出買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 現(xiàn)了提水用的轆轤，這是一種由木制（或竹制）的支架，卷筒，曲柄和繩索組成的簡單卷揚機，它是利用輪軸原理制成的一種起重工具，通常安在井上汲水。 在瓦特發(fā)明了蒸汽機以后，于 1850 年，在美 國紐約市出現(xiàn)了世界第一臺由亨利 1852 年美國人伊萊沙 奧梯斯（ 1811 1861 年）發(fā)明了世界上第一部以蒸汽機為動力，配有安全裝置的載人升降機。這便是世界上第一部備有安全裝置的客梯，在 1857 年被安裝在紐約市豪華商廈里。在此期間，英國的阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯。隨著水壓梯的發(fā)展，蒸汽梯也就被淘汰了。后來發(fā)展為采用油壓泵和控制閥的液壓梯。直到今天，液壓梯仍在使用。 題研究的主要內(nèi)容 電梯是根據(jù)最常見的升降式電梯結(jié) 構(gòu) ,采 用透明有機材料制成，其結(jié)構(gòu)與實際電梯 完全相同，且?guī)缀蹙邆淞藢嶋H電梯的所有功能。事實上可以把它看作是小型化了的真實電梯。 為了便于教學(xué)，電梯大部分部件均是采用透明有機材料制成，使得電梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一目了然；同時，電梯的運行過程，以及每個動作都十分明了，且可以反復(fù)實際動手操作。使學(xué)生能夠很直觀、透徹地了解、掌握電梯的結(jié)構(gòu)及其動作原理，達到事半功倍的效果。解決了以往電梯教學(xué)中單純理論的教學(xué)方式或是參觀實際電梯時所帶來的不安全，無法全面了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及運行過程等實際問題。 圖 透明仿真教學(xué)電梯 裝置 電梯的電氣控制系統(tǒng)采用日本松下的可編程控制器 (能控制，交流變頻買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 調(diào)速 (動 ，其硬件結(jié)構(gòu)的組成及功能與實際電梯完全一樣。具有自動平層、自動關(guān)門、順向響應(yīng)轎內(nèi)外呼梯信號、直駛、電梯安全運行保護以及電梯急停、慢上、慢下、照明、風(fēng)扇等功能。且具有性能可靠、運行平穩(wěn)、操作簡單、能耗低和便于教學(xué)等特點。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計 整套配備 1、主電梯模型 包括 芝）變頻器、 松下 40 外加 8 輸入、 8輸出）擴展單元； 2、松下 持編程工具 3、 4、 作手冊； 5、松下 R 軟件光盤； 6、教學(xué)電梯使用說明書。 仿真電梯的基本結(jié)構(gòu) 1. 機房部分： 包括曳引機、限速器、極限開關(guān)、控制柜與信號柜、機械選層器以及電源接線板等設(shè)備。 2. 井道部分： 包括導(dǎo)軌、對重裝置、緩沖器、限速器、鋼絲繩張緊裝置、隨行電纜等。 3. 廳門部分： 包括廳門、召喚按鈕廂、樓層 顯示裝置等。 4. 轎廂部分： 包括轎廂、安全鉗、導(dǎo)靴、自動開門機、平層裝置、操縱廂、 轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明等。 要技術(shù)參數(shù) 在模擬電梯 的機械機構(gòu) 設(shè)計中主要用到的技術(shù)參數(shù)如表格 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 表 要技術(shù)參數(shù) 外形尺寸：高 *長 *寬 =240*145*116 模數(shù)： 輪減速器 ) 凈重量： 160動電機型號： 壓： 380V 載重量： 5速： 1400 入電壓： 220V 控制方式： 制 輸入頻率： 50速方式：交流變頻 調(diào)速 額定電流： 構(gòu)形式：四層站 功 率： 梯平層機構(gòu)：旋轉(zhuǎn)編碼器 /永磁感應(yīng)器 案設(shè)計脈絡(luò)圖 模擬電梯設(shè)計的整體方案脈絡(luò)，如圖 圖 電動機的設(shè)計計算 制動器的設(shè)計計算 鋼絲繩材料的選擇 安全裝置的設(shè)計 減速器的設(shè)計計算 曳引機構(gòu)的選擇設(shè)計 工作 原理 的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 章小結(jié) 本章主要介紹了仿真電梯的整套配備，以及仿真電梯的基本結(jié)構(gòu)主要包括了 機房，井道，廳門，轎廂。以及模擬電梯設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)和設(shè)計的整體方案脈絡(luò)圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 曳引機構(gòu)設(shè)計 曳引驅(qū)動工作原理 曳引式電梯曳引驅(qū) 動關(guān)系如圖 示。安裝在機房的電動機與減速箱、制動器等組成曳引機，是曳引驅(qū)動的動力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連接轎廂，一端連接對重裝置。為使井道中的轎廂與對重各自沿井道中導(dǎo)軌運行而不相蹭，曳引機上放置兩個導(dǎo)向輪使二者分開。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪槽內(nèi)產(chǎn)生摩擦力。這樣，電動機轉(zhuǎn)動帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動鋼絲繩，拖動轎廂和對重作相對運動。即轎廂上升，對重下降；對重上升，轎廂下降。于是，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上、下往復(fù)運行，電梯執(zhí)行垂直運送任務(wù)。 圖 電梯曳 引傳動系統(tǒng) 如圖 種力就 叫曳引力或驅(qū)動力。 運行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運行方向都在變化。為使電梯在各買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 種情況下都有足夠的曳引力，國家標(biāo)準(zhǔn) 588 1995 電梯制造與安裝安全規(guī)范 規(guī)定： 曳引條件必須滿足： C2式中： 為載有 125額定載荷的轎廂位于最低層站及空轎廂位于最高層站的兩種情況下，曳引輪兩邊的曳引繩較大靜拉力與較小靜拉力之比。 與加速度、減速度及電梯特殊安裝情況有 關(guān)的系數(shù)，一般稱為動力系數(shù)或加速系數(shù)。 (ag ； g：重力加速度， a：轎廂制動減速度 )。 由于磨損導(dǎo)致曳引輪槽斷面變化的影響系數(shù) (對半圓或切口槽： ，對 V 型槽： 1 2)。 f 為曳引繩在曳引槽中的當(dāng)量摩擦系數(shù)，為曳引繩在曳引導(dǎo)輪上的包角。 限定了 比值， 表明了 許值和 許值越大，也就表明電梯曳引能力越大。因此，一臺電梯的曳引系數(shù)代表了該臺電梯的曳引能力。 可以看出，曳引力與下述幾個因素有關(guān)： 轎廂與對重的重量平衡系 數(shù)。 曳引輪繩槽形狀與曳引輪材料當(dāng)量摩擦系數(shù)。 曳引繩在曳引輪上的包角。 1圖 引示意圖 123買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 衡系數(shù) 由于曳引力是轎廂與對重的重力共同通過曳引繩作用于曳引輪繩槽上產(chǎn)生的，對重是曳引繩與曳引輪繩槽產(chǎn)生摩擦力的必要條件。有了它，就易于使轎廂重量與有效載荷的重量保持平衡，這樣也可以在電梯運行時，降低傳動裝置 功率消耗。因此對重又稱平衡重，相對于轎廂懸掛在曳引輪的另一端，起到平衡轎廂重量的作用。 當(dāng)轎廂側(cè)重量與對重側(cè)重量相等時， 不考慮鋼絲繩重量的變化，曳引機只需克服各種摩擦阻力就能輕松的運行。但實際上轎廂的重量隨著貨物 (乘客 )的變化而變化，因此固定的對重不可能在各種載荷下都完全平衡轎廂的重量。因此對重的輕重匹配將直接影響到曳引力和傳動功率。 為使電梯滿載和空載情況下，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩絕對值基本相等，國標(biāo)規(guī)定平衡系數(shù) K=0 4 0 5，即對重平衡 40 50額定載荷。故對重側(cè)的總重量應(yīng)等于轎廂自重加上 0 4 0 5 倍的額定載重量。此 0 4 0 5 即為平 衡系數(shù) 。 當(dāng) K 0 5 時，電梯在半載時，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零。轎廂與對重完全平衡，電梯處于最佳工作狀態(tài)。而電梯負(fù)載自空載 (空載 )至額定載荷 (滿載 )之間變化時，反映在曳引輪上的轉(zhuǎn)矩變化只有 +減少了能量消耗，降低了曳引機的負(fù)擔(dān)。 量摩擦系數(shù) f 與繩槽形狀 曳 引繩與曳引輪不同形狀繩槽接觸時，所產(chǎn)生的摩擦力是不同的，摩擦力越大則曳引力越大。從目前使用來看有幾種：半圓槽、 圓型帶切口槽，本課題采用半圓槽。如圖 示 ： 圖 引輪繩槽 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 半圓槽 于復(fù)繞式曳引輪。 V 型輪 f 最大，并隨著開口角的減小而增大，但同時磨損也增大，對曳引繩磨損并卡繩。隨著磨損會趨于半圓槽。 半圓切口槽 其基本不隨磨損而變化，目前應(yīng)用較廣。 鋼絲繩在繩槽內(nèi)的潤滑也直接影響摩擦系數(shù)，只可用繩內(nèi)油芯的輕微潤滑，不可在繩外涂潤滑油，以免降低摩擦系數(shù)，造成打滑現(xiàn)象，降低曳引力。 引繩在曳引輪上的包角 包角是指曳引鋼絲繩經(jīng)過繩槽內(nèi)所接 觸的弧度，包角越大摩擦力越大，即曳引力也隨之增大，提高了電梯的安全性。增大包角目前主要采用兩種方法，一是采用2： 1的曳引比，使包角增至 180。另一種是復(fù)繞式 (為 1+ 2)。 電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決于曳引條件，額定載重量和額定速度等因素。它有多種。這些繞法也可看成是不同傳動方式，不同繞法就有不同的傳動速比，也叫曳引比，它是由電梯運行時曳引輪節(jié)圓的線速度與轎廂運行速度之比。鋼絲繩在曳引輪上繞的次數(shù)可分單繞和復(fù)繞，單繞時鋼絲繩在曳引輪上只繞過一次，其包角小于或等于 180， 復(fù)繞時鋼絲繩在曳引輪上 繞過二次，其包角大于 180。 常用的繞法有： (1)1： 1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為 1： 1。 (2)2： 1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為 2： 1。 (3)3： 1繞法 曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為 3： 1。 引機 電梯曳引機是電梯的動力設(shè)備，又稱電梯主機。功能是輸送與傳遞動力使電梯運行。它由電動機、制動器、聯(lián)軸器、減速箱、曳引輪、機架和導(dǎo)向輪及附屬盤車手輪等組成。導(dǎo)向輪一般裝在機架或機架下的承重梁上。盤車手輪有的固定在電機軸上，也有平時掛在附近墻上，使 用時再套在電機軸上 ,如圖 如果曳引機的電動機動力是通過減速箱傳到曳引輪上的，稱為有齒輪曳引機，一般用于 2 5m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 圖 齒輪曳引機的結(jié)構(gòu)圖 1 減速器 2 曳引輪 3 制動器 4 電動機 引電動機設(shè)計及計算 電梯的 曳引電動機有交流電動機和直流電動機，曳引電動機是驅(qū)動電梯上下運行的動力源。 電梯是 典型的位能性負(fù)載。根據(jù)電梯的工作性質(zhì)，電梯曳引電動機應(yīng)具有以下特點： (1)能頻繁地起 動和制動 電梯在運行中每小時起制動次數(shù)常超過 100次，最高可達 到每小時 180 240次，因此，電梯專用電動機應(yīng)能夠頻繁起、制動，其工作方式為斷續(xù)周期性工作制。 (2)起動電流較小 在電梯 用交流電動機的鼠籠式轉(zhuǎn)子的設(shè)計與制造上，雖然仍采用低電阻系數(shù)材料制作導(dǎo)條，但是轉(zhuǎn)子的短路環(huán)卻用高電阻系數(shù)材料制作，使轉(zhuǎn)子繞組電阻有所提高。這樣，一方面降低了起動電流，使起動電流降為額定電流的 而增加了每小時允許的起動次數(shù)；另一方面，由于只是轉(zhuǎn)子短路端環(huán)電阻較大，利于熱量直接散發(fā)，綜合效果使電動機的溫升有所下降。而且保證了足夠的起動轉(zhuǎn)矩，一般為額定轉(zhuǎn)矩的 2 5倍左右 。不過，與普通交流電動機相比，其機械特性硬度和效率有所下降，轉(zhuǎn)差率也提高到 0 1 0 2。機械特性變軟，使調(diào)速范圍增大，而且在堵轉(zhuǎn)力矩下工作時，也不致燒毀電機。 (3)電動機運行噪聲低 為了降低電動機運行噪聲，采用滑動軸承。此外，適當(dāng)加大定子鐵芯的有效外徑，并在定子鐵芯沖片形狀等方面均作合理處理，以減小磁通密度，從而降低電磁噪聲。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 曳引電動機的容量在初選和核算時，可用經(jīng)驗公式按靜功率計算，即： 102 )1( ( 式中 P 電動機功率 ( K 電梯平衡系數(shù)； Q 電梯額定載重量 ( V 電梯額定速度 (m s)； 機械傳動總效率。 通過計算可得： P = 180 W 也可用另一種方法計算，即： 式中 P 電動機功率（ W 額定載荷及附屬重力之和（ N）； V 提升速度（ m/s）； 機械效率。 機械傳動效率主要考慮各種齒輪箱的傳動效率，一般為 課題采用蝸輪傳動，效率較低（ ，一般取 動器設(shè)計及計算 制動器對主動轉(zhuǎn)軸起制動作用。能使工作中的電機停止運行。它安裝在電動機與減速器之間，即在電動機軸與蝸輪軸相連的制動輪處。 (1)電梯上應(yīng)用的制動器及基本要求 電梯采用的是機電摩擦型常閉式制動器，所謂常閉式制動 器，指機械不工作時制動器制動，機械運轉(zhuǎn)時松閘。電梯制動時，依靠機械力的作用，使制動帶與制動輪摩擦而產(chǎn)生制動力矩；電梯運行時，依靠電磁力使制動器松閘，因此又稱電磁制動器。根據(jù)制動器產(chǎn)生電磁力的線圈工作電流，分為交流電磁制動器和直流電磁制動器。由于直流電磁制動器制動平穩(wěn)，體積小，工作可靠，電梯多采用直流電磁制動器。因此這種制動器的全稱是常閉式直流電磁制動器。 制動器是保證電梯安全運行的基本裝置，對電梯制動器的要求是：能產(chǎn)生足夠的制動力矩，而且制動力矩大小應(yīng)與曳引機轉(zhuǎn)向無關(guān)；制動時對曳引電動機的軸和減速箱的蝸桿軸 不應(yīng)產(chǎn)生附加載荷；當(dāng)制動器松閘或制動時，要求平穩(wěn)，而且能滿足頻繁起、制動的工作要求；制動器應(yīng)有足夠的剛性和強度；制動帶有較高的耐磨性和耐熱310 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 性；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、易于調(diào)整；應(yīng)有人工松閘裝置；噪聲小。 制動器功能基本要求： 當(dāng)電梯動力電源失電或控制電路電源失電時，制動器能立即進行制動。 當(dāng)轎廂載有 125額定載荷并以額定速度運行時，制動器應(yīng)能使曳引機停止運轉(zhuǎn)。 電梯正常運行時，制動器應(yīng)在持續(xù)通電情況下保持松開狀態(tài)；斷開制動器的釋放電路后，電梯應(yīng)無附加延遲地被有效制動。 切斷制動器的電流，至少應(yīng)用兩個獨立的 電氣裝置來實現(xiàn)。電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)防止電梯再運行。 裝有手動盤車手輪的電梯曳引機，應(yīng)能用手松開制動器并需要一持續(xù)力去保持其松開狀態(tài)。 (2)制動器的構(gòu)造及其工作原理 制動器的工作原理：當(dāng)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動瓦塊在制動彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉(zhuǎn)；當(dāng)曳引電動機通電旋轉(zhuǎn)的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力， 制動瓦塊張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當(dāng)電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、制動電磁鐵中的線圈也同時失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動彈簧的作用下通過制動臂復(fù)位，使制動瓦塊再次將制動輪抱住，電梯停止工作。 對于本課題，有兩種計算力矩的方法，制動力矩 有較大的安全系數(shù)，所以可略去慣性力矩。 第一種方法： ( 式中 W 額定載荷與自身重力之和（ N）； D 曳引輪直徑（ M）； i 制動軸到曳引輪間的傳動比；（ n 軸、 r/ 制動軸到曳引輪間的傳動效率； S 制動安全系數(shù)（ 第二種方法：當(dāng)電動機功率已經(jīng)確定了之后，可用下式確定制動器的制動力矩： ).(2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 式中 n 電動機轉(zhuǎn)速（ N 電動機功率（ 圖 芯分為動鐵芯和定鐵芯，上部的是動鐵芯。鐵芯吸合時，動鐵芯向下運動，頂桿推動轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動，將兩側(cè)制動臂推開而達到松閘目的。 圖 電磁制動器 1 拉桿； 2 制動電磁鐵 ； 3 制動臂 ； 4 調(diào)節(jié)螺栓 ； 5 閘瓦 ； 6 聯(lián)軸器 ； 速器設(shè)計及計算 減速器被用于有齒輪曳引機上。 安裝在曳引電動機轉(zhuǎn)軸和曳引輪轉(zhuǎn)軸之間。 減速器 (箱 )的種類及其特點： 蝸桿減速器如圖 示。 75買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 圖 蝸桿蝸輪減速器 蝸桿減速器是由帶主動軸的蝸桿與安裝在殼體軸承上帶從動軸的蝸輪組成，其速比可在 18 120范圍內(nèi)，蝸輪的齒數(shù)不少于 30，其效率不如齒輪減速器，但其結(jié)構(gòu)緊湊，外型尺寸不大。 蝸桿減速器特點：傳動比大，噪音小、傳動平穩(wěn)，而且當(dāng)由蝸輪傳動蝸桿時， 反效率低，有一定的自鎖能力；可以增加電梯制動力矩，增加電梯停車時的安全性。上面提到的蝸桿、蝸輪的傳動比也稱為減速比。 減速器工作時，蝸桿軸的轉(zhuǎn)速與蝸輪軸的轉(zhuǎn)速的比，稱為減速器的減速比 于蝸桿軸每轉(zhuǎn)動一圈，蝸輪軸只轉(zhuǎn)過蝸桿螺線數(shù)個齒，所以蝸桿減速器的減速比 輪與蝸桿的螺線數(shù) 蝸桿螺線數(shù) (也稱頭數(shù) )為 2，蝸輪的齒數(shù)為 30。那么其減速比 30 2 15： 1 也就是說當(dāng)蝸桿軸每轉(zhuǎn)動一圈，蝸輪軸只轉(zhuǎn)過 1 15圈 (周 )，即蝸桿軸旋轉(zhuǎn) 15圈時，蝸輪軸才轉(zhuǎn)過一圈 (周 )，因為蝸桿軸與電動機連在一起，這樣就能把電動機的轉(zhuǎn)速經(jīng)過減速器后其轉(zhuǎn)速顯然地從快速減下變?yōu)槁佟?如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 12圖 蝸桿與蝸輪嚙合 1 蝸 輪 ； 2 蝸 桿 在減速器內(nèi)，凡蝸桿安裝在蝸輪上面的稱為蝸桿上置式。其特點是：減速箱內(nèi)蝸桿、蝸輪齒的嚙合面不易進入雜物，安裝維修方便，但潤滑性較差。 在減速器內(nèi)，凡蝸桿置于蝸輪下面的稱為蝸桿下置式。其特點是：潤滑性能 好，但對減速器的密封要求高，否則很容易向外滲油。 潤滑油的加入量 減速器對蝸輪蝸桿采用浸浴潤滑方式，即在箱內(nèi)加入潤滑油。 減速器注入的油量是關(guān)系到潤滑是否正常的重要因素，一般對減速器注入的油量是： 當(dāng)蝸桿在蝸輪下面時，注入減速器內(nèi)的油，應(yīng)保持在蝸桿中線以上，嚙合面以下；當(dāng)蝸桿在蝸輪上面時，蝸輪的浸入油的深度在兩個齒高為宜。減速箱上均有油針或油鏡，可用來檢查注油量。對于油針，應(yīng)使油面位于兩條刻線之間，對于油鏡，油應(yīng)位于中線為宜。 軸器 設(shè)計 聯(lián)軸器是連接曳引電動機軸與減速器蝸桿軸的裝置，用以傳遞 由一根軸延續(xù)到另一根軸上的扭矩，又是制動器裝置的制動輪。在曳引電動機軸端與減速器蝸桿軸端的會合處。 電動機軸與減速器蝸桿軸是在同一軸線上，當(dāng)電動機旋轉(zhuǎn)時帶動蝸桿軸也旋買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 轉(zhuǎn)，但是兩者是兩個不同的部件，需要用合適的方法把它們連接在同一軸線上，保持一定要求的同軸度。 聯(lián)軸器的種類有剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器，本課題采用彈性聯(lián)軸器。 彈性聯(lián)軸器：由于聯(lián)軸器中的橡膠塊在傳遞力矩時會發(fā)生彈性變形，從而能在一定范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)電動機軸與蝸桿軸之間的同軸度，并具有補償兩軸相對偏移和較好的減振、緩沖和電絕緣性能，壽命較長，不需潤滑 ，拆裝方便，因此允許安裝時有較大的同心度 (允差 使安裝與維修方便。用于有沖擊、振動、啟動頻繁、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)等場合。如圖 示。 圖 性聯(lián)軸器 1 電動機軸； 2 左半聯(lián)軸器； 3 右半聯(lián)軸器； 4 橡膠塊； 5 鍵； 6 蝸桿軸 引輪 設(shè)計及計算 曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅(qū)繩輪。是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。 (1)曳引輪的材料及結(jié)構(gòu)要求 材料及工藝要求：由于曳引輪要承受轎廂、載重量、對重等裝置的全部動靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用 2 球墨鑄鐵。為了減少曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽內(nèi)的磨損，除了選擇合適的繩槽槽型外，對繩槽的工作表面的粗糙度、硬度應(yīng)有合理的要求。 曳引輪的直徑：曳引輪的直徑要大于鋼絲繩直徑的 40 倍。在實際中，一般買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 都取 45 55 倍，有時還大于 60 倍。因為為了減小曳引機體積增大，減速器的減速比增大，因此其直徑大小應(yīng)適宜。 曳引輪的構(gòu)造型式：整體曳引輪分成兩部分構(gòu)成，中間為輪筒 (鼓 )，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內(nèi)輪筒套裝，并用鉸制螺栓連結(jié)在一起成為一個曳引輪整體。其曳引輪的軸就是減速器內(nèi)的蝸輪軸。 (2)曳引輪繩槽形狀 曳引驅(qū)動電梯運行的曳引力是依靠曳引繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力產(chǎn)生的，因此曳引輪繩槽的形狀直接關(guān)系到曳引力的大小和曳引繩的壽命。曳引輪繩槽的形狀，常用有半圓槽、帶切口的半圓槽 (又稱凹形槽 )、 V 形槽，如圖 3 9 所示。 圖 曳引輪繩槽形 半圓槽：半圓槽與曳引繩接觸面積大，曳引繩變形小，有利于延長曳引繩和曳引輪壽命。但這種 繩槽的當(dāng)量摩擦系數(shù)小，因此曳引能力低。為了提高曳引能力，必須用復(fù)繞曳引繩的方法，以增大曳引繩在曳引輪上的包角，它多用在全繞式高速無齒輪曳引機直流電梯上。半圓槽還廣泛用于導(dǎo)向輪、轎頂輪、對重輪的繩槽。 V 型槽： V 形槽的兩側(cè)，對曳引繩產(chǎn)生很大的擠壓力，曳引繩與繩槽的接觸面積小，接觸面的單位壓力大，曳引繩變形大，曳引繩與繩槽間具有較高的當(dāng)量摩擦系數(shù)，可以獲得很大的驅(qū)動力。但這種繩槽的槽形和曳引繩的磨損都較快，而且當(dāng)槽形磨損，曳引繩中心下移時，槽形就接近帶切口的半圓槽，當(dāng)量摩擦系數(shù)很快下降。因此這種槽形的范圍受到 限制，只在輕載、低速電梯上應(yīng)用。 凹形槽 (帶切口的半圓槽 )： 帶切口的十圓槽，它是在半圓槽的底部切制一條楔形槽，曳引繩與繩槽接觸面積減小，比壓增大，曳引繩在楔形槽處發(fā)生彈性變形，部分楔入溝槽中，使當(dāng)量摩擦系數(shù)大為增加，一般為半圓槽的 1 5 2 倍，使曳引能力增加。這種槽形既使當(dāng)最摩擦系數(shù)大，又使曳引繩磨損小，特別是當(dāng)槽形磨損，曳引繩中心下移，由于預(yù)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 制的楔形槽的作用，使當(dāng)量摩擦系數(shù)基本保持不變的優(yōu)點，這種槽形在電梯曳引輪上應(yīng)用最多。 (3)曳引輪直徑等參數(shù)與電梯運行速度的關(guān)系 電梯的運行速度與曳引機減速比、電 動機轉(zhuǎn)速、曳引比、曳引輪直徑等參數(shù)有關(guān)，通常按下式計算： (式中 0 電梯轎廂運行速度 (m s) D 曳引輪直徑 (m) N 電動機轉(zhuǎn)速 (r i 曳 曳引比，與曳引繩繞法有關(guān) i 減 曳引機減速器減速比。 已知： D N 1400r i 曳 2/1， i 減 15/1，代入以上的公式得： (引鋼絲繩 曳引鋼絲繩也稱曳引繩，電梯專用鋼絲繩聯(lián)接轎廂和對重，并靠曳引機驅(qū)動使轎廂升降。它承載著轎廂、對重裝置、額定載重量等重量的總和。曳引機在機房穿繞曳引輪、導(dǎo)向輪，一端聯(lián)接轎廂，另一端聯(lián)接對重裝置 (曳引比 1： 1)。 引鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、材料要求 1曳引鋼絲繩一般為圓形股狀結(jié)構(gòu)，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成，如圖 3 10 所示。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強度和韌性 (含撓性 )。圖 3 10(a)為鋼絲繩外形，圖 3 10(b)、 (c)為鋼絲繩橫截面圖 (放大 )。 圖 圓形股電梯用鋼絲繩 (a)1 繩股； 2 鋼絲； 3 繩芯 (b)圓股等鉸距 6 19(9 9 1)電梯鋼絲繩 (b)(c)圖一鋼絲繩截面放大 (c)圓股等鉸距 8 19(9 9 1)電梯鋼絲繩 減曳 減曳買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 2鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成，鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元；繩股由鋼絲捻成的每股繩直徑相同的鋼絲繩，股數(shù)多，疲勞強度就高。電梯用一般是 6 股如圖3 10(b)和 8 股如圖 3 10(c)所示。繩芯是被繩股的纏繞的撓性芯棒，通常由纖維劍麻或聚烯烴類 (聚丙烯或聚乙烯 )的合成纖維制成，能起到支承和固定繩的作用，且能貯存潤滑劑。 3鋼絲繩中的鋼絲的材料由含碳量為 0 4 1的優(yōu)質(zhì)鋼制成，為了防止脆性，材料中的硫、磷等雜質(zhì)的含量不應(yīng)大于 0 035。 引鋼絲繩的性能要求 電 梯在運行時，曳引繩與繩槽之間由于曳引繩在工作中受反復(fù)的彎曲，且在繩槽中承受很高的比壓，并頻繁承受電梯起、制動時的沖擊。因此在強度、撓性及耐磨性方面，均有很高要求。 1強度 對曳引繩的強度要求，體現(xiàn)在靜載安全系數(shù)上。 ( 靜載安全系數(shù) 式中： K 靜 鋼絲繩的靜載安全系數(shù)； P 鋼絲繩的最小破斷拉力 (N)； n 鋼絲繩根數(shù)； T 作用在轎廂側(cè)鋼絲繩上的最大靜荷力 (N)。 T轎廂自重 +額定載重 +作用于轎廂側(cè)鋼絲繩的最大自重。 對于 K 靜，我國規(guī)定大于 12 始終存在著一定的滑動，而產(chǎn)生摩擦，因此要求曳引繩必須有良好的耐磨性。鋼絲繩的耐磨性與外層鋼絲的粗度有很大關(guān)系，因此曳引繩多采用外粗式鋼絲繩，外層鋼絲的直徑一般不少于 3撓性 良好的撓性能減少曳引繩在彎曲時的應(yīng)力，有利于延長使用壽命，為此，曳引繩均采用纖維芯結(jié)構(gòu)的雙撓繩。 引鋼絲繩主要規(guī)格參數(shù)與性能指標(biāo) 1主要規(guī)格參數(shù)：公稱直徑，指繩外圍最大直徑。 2主要性能指標(biāo)：破斷拉力及公稱抗拉強度。 (1)破斷拉力 指整條鋼絲繩被拉斷時的最大拉力，是鋼絲繩中鋼絲的組合抗拉能力，決定于鋼絲繩的強度和繩中鋼絲的填充率。 (2)破斷拉力總和 鋼絲在未被纏繞前抗拉強度的總和。但鋼絲繩一經(jīng)纏繞成靜買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 繩后，由于彎曲變形，使其抗拉強度有所下降，因此兩者間關(guān)系有一定比例。 破斷拉力破斷拉力總和 0 85 (3)鋼絲繩公稱抗拉強度 指單位鋼絲繩截面積的抗拉能力。 )/( 2 曳引鋼絲繩使用壽命分析 影響鋼絲繩壽命與以下幾個方面有關(guān)： 1拉伸荷力。運行中的動態(tài)拉力對鋼絲繩的壽命影響很大，同時各鋼絲繩的荷載不均勻也是影響壽命的重要方面，如果鋼絲繩中的拉仲荷載變化為 20時，則鋼絲繩的壽命變化達 30 200。 2彎曲。電梯運行中；鋼絲繩上上下下經(jīng)歷的彎曲次數(shù)是相當(dāng)多的，由于彎曲應(yīng)力是反復(fù)應(yīng)力，將會引起鋼絲繩的疲勞，影響壽命，而彎曲應(yīng)力與曳引輪的直徑成反比，所以曳引輪、反繩輪的直徑不能小于鋼絲繩直徑的 40 倍。 3曳引輪槽型和材質(zhì)，好的繩槽形狀使鋼絲繩在繩槽上有良好的接觸，使鋼絲產(chǎn)生最小的外部和內(nèi)部壓力，能延長使用壽命。另外，鋼絲繩的壓力與鋼絲繩和繩槽的彈性模量有關(guān)，如繩槽采用較軟的材料，則鋼絲繩具有較長的壽命。但應(yīng)注意的是，在外部鋼絲繩應(yīng)力降低的情況下，磨損將轉(zhuǎn)向鋼絲繩的內(nèi)部。 4腐蝕。在不良的環(huán) 境下，內(nèi)部和外部的腐蝕會使鋼絲繩的壽命顯著降低、橫截面減小，進而使鋼絲繩磨損加劇。特別要注意的是麻質(zhì)填料解體或水和塵埃滲透到鋼絲繩內(nèi)部而引起的腐蝕，對鋼絲繩壽命影響更大。 除此之外，電梯的安裝質(zhì)量、維護好壞、鋼絲繩的注油情況等都會影響到鋼絲繩的壽命。另外，鋼絲繩本身的性能指標(biāo)、直徑大小和捻繞型式等也都會影響鋼絲繩的壽命。因此，必須給予注意。 章小結(jié) 本章主要介紹了， 曳引驅(qū)動的工作原理，以及 電動機的選擇設(shè)計計算，制動器的設(shè)計計算，減速器的設(shè)計計算，聯(lián)軸器，和曳引輪的設(shè)計。 整個曳引機的設(shè)計外還有曳引鋼 絲繩的材料選擇，規(guī)格，以及壽命分析。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 第 4 章 安全保護裝置設(shè)計 電梯是頻繁載人的垂直運輸工具，必須有足夠的安全性。電梯的安全，首先是對人員的保護，同時也要，在設(shè)計時設(shè)置了多種機械、電氣安全裝置：超速保護裝置 限速器、安全鉗；超越行程的保護裝置 強迫減速開關(guān)、終端限位開關(guān)。終端極限開關(guān)分別達到強迫減速、切斷方向控制電路、切斷動力輸出 (電源 )的三級保護；沖頂 (蹲底 )保護裝置 緩沖器；門安全保護裝置 層門門鎖與轎門電氣聯(lián)鎖及門防夾人的裝置；轎廂超載保護裝置及各種裝置的狀態(tài)檢測保護裝置 (如限速器斷繩開關(guān) 、鋼帶斷帶開關(guān) ) 確保功能完好下電梯工作以及電氣安全保護系統(tǒng) 供電系統(tǒng)保護、電機過載、過流等裝置及報警裝置等。這些裝置共同組成了電梯安全保護系統(tǒng)，以防止任何不安全的情況發(fā)生。同時，電梯的維護和使用必須隨時注意，隨時檢查安全保護裝置的狀態(tài)是否正常有效，很多事故就是由于未能發(fā)現(xiàn)、檢查到電梯狀態(tài)不良和未能及時維護檢修，及不正確使用造成的。所以必須了解掌握電梯的工作原理，能及時發(fā)現(xiàn)隱患并正確合理地使用電梯。 超越行程的保護 為防止電梯由于控制方面的故障，轎廂超越頂層或底層端站繼續(xù)運行，必須設(shè)置 保護裝置以防止發(fā)生嚴(yán)重的后果和結(jié)構(gòu)損壞。 防止越程的保護裝置一般是由設(shè)在井道內(nèi)上下端站附近的強迫換速開關(guān)、限位開關(guān)和極限開關(guān)組成。這些開關(guān)或碰輪都安裝在固定于導(dǎo)軌的支架上，由安裝在轎廂上的打板 (撞桿 )觸動而動作。 目前廣泛使用的是電氣開關(guān)或極限開關(guān)。其強迫換速開關(guān)、限位開關(guān)和極限開關(guān)均為電氣開關(guān)，尤其是限位和極限開關(guān)必須符合電氣安全觸點要求。使用鐵殼刀閘作極限開關(guān)，刀閘極限開關(guān)安裝在機房，刀閘刀片轉(zhuǎn)軸的一端裝有棘輪上繞有鋼絲繩。鋼絲繩的一端通過導(dǎo)輪接到井道頂上、下極限開關(guān)碰輪，另一端吊有配重以張緊鋼 絲繩。當(dāng)轎廂的打板撞動碰輪時，由鋼絲繩傳動將刀閘斷開。由于刀閘是串在主電路上，所以就將主電路斷開了。在轎廂打板與碰輪脫離后，再由人工將刀閘復(fù)位。這種極限開關(guān)由于傳動比較復(fù)雜，在大提升高度時鋼絲繩不易張緊而易誤動作，目前只在一些舊電梯和低層站的貨梯中有使用。 強迫換速開關(guān)是防止越程的第一道關(guān)，一般設(shè)在端站正常換速開關(guān)之后。當(dāng)開買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 關(guān)撞動時，轎廂立即強制轉(zhuǎn)為低速運行。在速度比較高的電梯中，可設(shè)幾個強迫換速開關(guān)，分別用于短行程和長行程的強迫換速。 限位開關(guān)是防越程的第二道關(guān)，當(dāng)轎廂在端站沒有停層而觸動限位開關(guān)時， 立即切斷方向控制電路使電梯停止運行。但此時僅僅是防止向危險方向運行，電梯仍能向安全方向運行。 極限開關(guān)是防越程的第三道保護。當(dāng)限位開關(guān)動作后電梯仍不能停止運行，則觸動極限開關(guān)切斷電路，使驅(qū)動主機迅速停止運轉(zhuǎn)。對交流調(diào)壓調(diào)速電梯和變頻調(diào)速電梯極限開關(guān)動作后，應(yīng)能使驅(qū)動主機迅速停止運轉(zhuǎn)，對單速或雙速電梯應(yīng)切斷主電路或主接觸器線圈電路，極限開關(guān)動作應(yīng)能防止電梯在兩個方向的運行，而且不經(jīng)過稱職的人員調(diào)整，電梯不能自動