徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 圖 書 分類號： 密 級： 摘要 點題曳引機是電梯的主要組成部分，它的設(shè)計水平、產(chǎn)品質(zhì)量，直接影響電梯的產(chǎn)品質(zhì)量，其強度和壽命直接影響電梯壽命和工作可靠性，它的振動和噪聲直接影響人員乘坐電梯的舒適感。因此本設(shè)計的主要內(nèi)容為曳引機主傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算。 關(guān)鍵詞： 電梯；電梯曳引機；曳引機主傳動機構(gòu) 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 Abstract Elevator tractor is product quantity that the design level, product quantity that the elevator constitutes the part primarily, it, direct influence elevator, its strength affect the elevator life span with work with life span directly dependable, it of the vibration feels with a comfort for directly affecting personnel embarking elevator.A main contents for designing spreads the design that move the organization for the lord and calculation. Keywords Elevator tractor Elevator The tractor lord spreads to move the organization 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 目 錄 1 緒論 .3 1.1 引言 . 3 1.2電梯（垂直梯）簡介 . 3 1.2.1 電梯的組成 ： . 3 1.2.2 電梯的（垂直梯）分類 . 5 1.3曳引機的主要技術(shù)指標 . 6 2 電梯的驅(qū)動功率計算 . .8 2.1曳引比與曳引力 . 8 2.1.1 曳引傳動與曳引傳動形式 . 8 2. 2 作用在曳引輪上的靜 力 . 8 2. 3 曳引輪兩側(cè)靜拉力計算 . 9 2.4曳引輪上的靜轉(zhuǎn)矩 . 10 2.5靜轉(zhuǎn)矩的討論 . 11 2.5.1 曳引輪承受的靜轉(zhuǎn)矩變化 . 11 2.5.2 設(shè)計載荷 . 12 2.5.3 曳引機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的計算 . 12 2.5.4 動量定理及曳引力 . 12 2.6輸入功率的簡易計算方法 . 13 3 曳引機的設(shè)計 .14 3.1 曳引機的額定載重量 . 14 3.1.1 額定速度 . 14 3.1.2 曳引機減速器的中心距 . 14 3.1.3 交流電動機 . 14 3.1.4 電動機的選用 . 14 4 曳引機主傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 .15 4.1 普通圓柱蝸桿副幾何參數(shù)搭配 方案 . 15 4.2幾何計算中注明的幾個問題 . 17 4.2.1 普通圓柱蝸桿副的正確嚙合條件 . 17 4.2.2 圓柱蝸桿傳動的強度計算 . 18 4.2.3 輪齒面接觸疲勞強度計算 . 18 4.2.4 圓柱蝸桿、蝸輪、蝸輪軸的材料 . 19 4.2.5.軸系零件的配合精度 . 19 4.3制動機構(gòu)位置的討論 . 20 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 4.3.1 傳動比 i12 . 20 4.3.2 曳引輪 . 20 4.3.3 曳引比的應(yīng)用 . 20 4.4整體方案討論 . 20 4.5箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計的討論 . 21 4.6箱體尺寸的確定 . 21 4.7肋的設(shè)置 . 22 4.8箱體設(shè)計應(yīng)合理處理的幾個問題 . 22 4.9軸承位置 . 23 4.10箱體設(shè)計的對稱性 . 23 4.11曳引機軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 23 4.12軸承的選用 . 25 4.12.1 曳引機用軸承 . 25 4.12.2 滾動軸承的壽命計算 . 25 4.13聯(lián)軸器的選用 . 26 4.14制動機構(gòu)的設(shè)計與計算 . 28 4.14.1 制動機構(gòu)的類型與特點 . 28 4.14.2 制動器的選擇與設(shè)計 . 28 5 控制系統(tǒng)設(shè)計 .31 5.1門電機主電路的設(shè)計 . 31 5.2 可編程控制器的設(shè)計 . 31 5.2.1 I/O 點的分配 . 31 5.2.2 梯形圖 . 32 5.2.4 梯形圖原理分析 . 38 5.3將 PC機應(yīng)用在電梯控制中 . 39 總結(jié) .43 致謝 . . 41 參考文獻 . 41 附錄 附錄 1 .47 附錄 2 .48 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 1 緒論 1.1引言 電梯作為垂直方向的交通工具，在隨著計算機和電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電梯已成為典型的機電一體化產(chǎn)品。高層辦 公樓、住宅建筑中的垂直電梯，商場、機場、火車站、地鐵站內(nèi)的扶梯、自動人行道；賓館、酒店中的觀光電梯越來越給人們帶來方便。 隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，中國電梯新技術(shù)在變頻變壓、無機房電梯、永磁同步拖動技術(shù)、無齒輪曳引機、計算機控制技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)等將迅速推廣。我國在電梯制造技術(shù)方面，內(nèi)資電梯企業(yè)實力不斷增強，如江蘇江南、山東百斯特、浙江巨人、上海房屋設(shè)備總公司、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍、東南液壓電梯等電梯制造企業(yè)發(fā)展很快。隨著我國加入 WTO以及國家實施西部大開發(fā)的推進，全球著名電梯品牌如奧的斯、 迅達、通力、三菱、日立、東芝、富士達、 sigma等已陸續(xù)進入中國市場。 電梯可分為兩大類：一類是垂直升降電梯（簡稱垂直或通常所謂的電梯），一類是自動扶梯（含自動人行道，簡稱扶梯或電扶梯） 自動扶梯是通過電動機帶動傳動機構(gòu)驅(qū)動梯級執(zhí)行輸送任務(wù)的，把電動機主傳動機構(gòu)，制動系統(tǒng)則是通過電動機驅(qū)動減速器，靠減速器從動軸上的曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦力矩牽動轎廂與配重（或稱對重）上，下運動實現(xiàn)運輸?shù)哪康模驗樗强磕Σ亮縿訄?zhí)行機構(gòu)工作，故把電動機減速器，曳引輪和輔助機構(gòu) -制動器作為整體，稱電梯曳引機。 曳 引機分有齒曳引機和無齒曳引機兩大類，本人采用的是有齒曳引機。電梯曳引系統(tǒng)中的曳引機減速器，曳引機（簡稱繩輪）和動輪（由曳引比體現(xiàn)）組成了電梯的減速器多為齒輪副（含蝸桿副，行星系）減速器，該減速器中的齒輪副即為電梯的主傳動機構(gòu)。 電動機輸入轉(zhuǎn)矩 T1，驅(qū)動曳引機減速器中的主傳動機構(gòu)，通過減速帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，這時利用轎廂和配重的重量在曳引輪與鋼絲繩之間產(chǎn)生的摩擦力矩，拖動轎禁止與配重上、下運動，從而完成電梯的任務(wù) ,因為曳引機是決定轎廂運行速度、控制運行狀態(tài)的減速裝置，曳引機的技術(shù)含量、設(shè)計質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量等都會影響 電梯的工作壽命及乘客的舒服感，所以電梯對曳引機有很高的技術(shù)要求。 1.2電梯（垂直梯）簡介 1.2.1電梯的組成 ： 按照其功能的不同，電梯可分為曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂和對重、安全裝置電氣拖動和控制系統(tǒng)等部分 . （一）曳引系統(tǒng) 1、作用：曳引系統(tǒng)的作用是輸出動力、曳引轎廂運行。 2、組成：主要由曳引機、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪等構(gòu)成。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 曳引機由電動機、連軸器、制動器、減速箱、機座和曳引輪組成。 曳引鋼絲繩連接轎廂和對重，依靠曳引輪繩槽和鋼絲繩之間的摩擦來驅(qū)動電梯 上下運行。 導(dǎo)向輪一般安裝在曳引機座或承重梁上，用來承托曳引鋼絲繩，調(diào)節(jié)轎廂和對重之間的距離。 反繩輪是安裝在轎頂或?qū)χ仨敳康膭踊啠饕饔檬墙档碗娞菟俣?，提高電梯運載能力。 （二）導(dǎo)向系統(tǒng)： 1、作用：限制轎廂和對重的自由度，使其只能沿著導(dǎo)軌上下運動。 2、組成：主要由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、導(dǎo)軌架組成。 導(dǎo)軌是對轎廂和對重的運動起導(dǎo)向作用，主要由 T型、 L型兩種。 導(dǎo)靴安裝在轎廂和對重架上，強制轎廂沿著導(dǎo)軌上下垂直運動。 導(dǎo)軌架安裝在井道壁上，用來支撐和固定導(dǎo)軌。 （三）門系統(tǒng) 1、作用 :用以封閉轎廂和井道出口。 2、組成 :由轎門、廳門、開門機構(gòu)組成。 轎門安裝在轎廂上，有交刪式和封閉式等。 廳門安裝在每層電梯出口處。每個廳門設(shè)有機械和電氣聯(lián)鎖裝置，保證廳門打開時電梯不能運行。 開門機構(gòu)是開關(guān)電梯門的機構(gòu)，有自動式、手動式兩種區(qū)別。 （四）轎廂和對重 1、轎廂用來運送乘客或貨物，是電梯的運載承載部分。它主要有機械架、轎廂底、轎廂壁、轎頂組成。 2、對重相對于轎廂懸掛于曳引繩底另一端，使曳引機只需克服轎廂和對重之間底重量 差便能驅(qū)動電梯，進而起到減少動力消耗、改善曳引機能力底作用。對重由對重架、對重塊、和補償裝置組成。 （五）電氣拖動和控制部分 電梯的電力拖動系統(tǒng)有兩大類，即交流拖動系統(tǒng)和直流拖動系統(tǒng)。常見的直流拖動系統(tǒng)可分為控硅勵磁和控硅供電兩類；交流拖動系統(tǒng)分單速、雙速、調(diào)速三類。 電梯的控制系統(tǒng)取決于電梯的用途、額定載荷、速度、控制方式等設(shè)計要求和使用性能要求，但控制內(nèi)容大致相同。主要是指對電梯的啟動、加速、運行、減速、停止和運行方向、樓層顯示、轎內(nèi)指令、層站廳外召喚、安全保護等信號進行管理和控制。 （六）安全裝置 安全裝置的作用是保證電梯安全使用，防止危機人身、財物的事故發(fā)生。安全裝置分為兩類：機械安全裝置和電氣安全裝置。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 1、機械安全裝置 機械安全裝置主要有安全觸板、廳門鎖、限速器、安全鉗、緩沖器等。 安全觸板設(shè)計在轎門上，在電梯關(guān)門過程中，當人或物品觸及安全觸板時，轎門自動反開，防止夾傷人或物。 門鎖裝置（主要指廳門）位于廳門內(nèi)側(cè)，門關(guān)閉后將廳門關(guān)住，封閉井道，防止電梯不在本層站時人員進入井道；同時，當電梯離開本層站時，人們不能在電梯廳門用非正常手段打開廳門 ，防止人員進入井道；只有所有電梯廳門關(guān)閉后，電梯才能投入正常啟動運行。 限速器一般安裝在機房樓板上。當電梯運行速度超過速度限定時，限速器動作，先切斷安全回路，如果電梯仍向下運行將直接牽引安全鉗動作，將電梯制停。 安全鉗一般安裝在轎廂底部（特殊情況下對重也安裝有安全鉗），當限速器動作時，電梯轎廂（或?qū)χ兀┤韵蛳逻\行，在限速器的帶動下安全鉗動作，將轎廂 (對重 )夾持在導(dǎo)軌上而使轎廂 (對重 )停止運動。 緩沖器分為彈簧式和液壓式兩種，是電梯最后一道安全裝置。當轎廂或?qū)χ匾蚰撤N原因超出極限位置沖 頂或蹲底時，可減少設(shè)備對建筑物的沖擊力。 2、電氣安全裝置 電氣安全裝置主要有上下限位開關(guān)、極限開關(guān)、超載保護、門區(qū)光電裝置等。 限位開關(guān)作用是當電梯超越正常行程范圍時，通過安裝在轎廂上的打板驅(qū)使限位開關(guān)動作，切斷回路，強迫電梯停止。 極限開關(guān)是當電梯沖越端站時，限位開關(guān)又未制停電梯時，能在電梯或?qū)χ匚从|及緩沖器前切斷安全回路或強行切斷主電源的電氣安全裝置。 超載保護是通過安裝在轎廂懸掛結(jié)構(gòu)或活動轎廂上的稱量裝置來實現(xiàn)的，當轎廂內(nèi)裝載的重量超出額定載荷時，發(fā)出警告信號，提 醒電梯使用人員，并且保持開門狀態(tài)不關(guān)門，直至轎廂內(nèi)的人或物重量不超載。 另外，電梯中還有許多保證電梯安全運行的電氣安全裝置如轎廂內(nèi)防搗亂功能等，這里不再加以說明。 1.2.2電梯的（垂直梯）分類 (一 )按電梯的用途分類 根據(jù)電梯在樓宇使用用途（服務(wù)對象）的不同，電梯可分為： 1、乘客電梯：主要用于運送乘客上下樓宇，一般設(shè)置有較好的轎內(nèi)裝飾和完善的安全設(shè)施。 2、載貨電梯：主要用于垂直方向運輸貨物、設(shè)備等，一般有專人控制。 3、消防電梯：在樓宇發(fā)生火災(zāi)時，其它電梯均不能使用， 只有該電梯可供消防員專用，平時用于運輸設(shè)備、員工、載貨等。它一般是從地下室到頂層的每一層均能停留的垂直升降梯。對高層樓宇，消防電梯非常重要，應(yīng)特別加以注意。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 4、病床電梯：為醫(yī)院運送病床、擔架、醫(yī)用車而設(shè)計，轎廂具有窄長的特點。 5、雜物電梯：供圖書館、書店、辦公樓、飯店等運送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯，雜物電梯一般體積較小，不允許載人。 6、觀光電梯：轎廂壁透明，供乘客觀光使用，一般安裝在商業(yè)比較繁花的高層樓宇內(nèi)。 7、自動人行道：主要用于水平方向運輸人員及物品的電梯。 8、自動扶梯：主要用于斜面運送乘客的電梯。 9、其它電梯：如車輛電梯、船舶電梯、建筑施工電梯和曳引電機等 （二）按電梯運輸速度來分類 1、低速電梯：指運行速度一般為 1.0米 /秒的電梯。 2、快速電梯：指運行速度一般為 1.0 2.0 米 /秒的電梯。 3、高速電梯運行速度一般為 2.0 3.5米 /秒的電梯。 4、超高速電梯：指速度大于 3.5米 /秒的電梯。 （三）按驅(qū)動方式和曳引電機分類 1、交流電梯：用交流感應(yīng)電動機驅(qū)動的電梯。根據(jù)拖動方式可分為交流單速、交流雙速、交流 調(diào)速電梯。 2、直流電梯：用直流電動機驅(qū)動的電梯。多用于速度大于 2米 /秒的高檔電梯。 3、液壓電梯：利用液壓泵，由柱塞或柱塞鋼絲繩驅(qū)動轎廂升降的電梯。 4 齒輪齒條電梯：將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂上裝有與之齒合的齒輪，電動機帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。多用于碼頭岸吊、建筑工地等。 5、直線電機電梯：用直線電機帶動的電梯，它是目前最新驅(qū)動方式的電梯。 1.3曳引機的主要技術(shù)指標 為了提高曳引機產(chǎn)品質(zhì)量，必須滿足下列技術(shù)指標： 1.3.1 要確保電梯承載能力及曳引機的強度 電梯承載能力從 100kg 到幾噸重，速度從0.25m/s 到 10m/s 以上，亦即曳引機的功率范圍很大。在設(shè)計曳引機時，應(yīng)首先滿足在設(shè)計壽命內(nèi)，不產(chǎn)生任何失效形式的強度要求，其中包括電動機功率的選擇、制動力的確定，主傳動機構(gòu)強度設(shè)計或校核計算。要特別重視軸承強度的校核計算及地腳螺栓的設(shè)計計算。另外，繩輪可按易損件處理，其設(shè)計壽命可短一些。 1.3.2 具有較高的傳動效率 曳引機的傳動效率是其綜合技術(shù)指標。傳動效率的高低不但標志著輸入功率有效利用圖 1-1 曳引機 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 的程度，而且表明了克服阻力力矩的能力，功率耗損的多少。它不僅體現(xiàn)在節(jié)約能源上的意義，同 時也是曳引機技術(shù)含量、設(shè)計質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量的具體體現(xiàn)。為提高傳動效率，合理選擇主傳動機構(gòu)、軸承和聯(lián)軸器是十分重要的，并且要提高制造和安裝精度。 1.3.3 具有較高的體積載荷 所體積載荷是指曳引機的許用載荷（功率或轉(zhuǎn)矩）除以曳引機體積所得商。體積載荷越大表明曳引機體積越小，結(jié)構(gòu)越緊湊。不難理解，要想實現(xiàn)大的體積載荷，首先要選擇高科技型的主傳動機構(gòu)。合理地設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)，其中同樣功率的曳引機，體積可相差 1/3，重量相差到 2/5。因此設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的曳引機是設(shè)計者的奮斗目標。 1.3.4 應(yīng)滿足電梯所需 的運動特性 電梯的工作特性決定了曳引機的運動特征：運動速度中等、間斷工作、變速、起動頻繁的正反轉(zhuǎn)運行。為了滿足運動特性，在設(shè)計曳引機時要特別注意曳引傳動系統(tǒng)中傳動比的分配，電動機類型的選用，以及主傳動機構(gòu)齒輪副齒側(cè)間隙的保證等。 1.3.5 應(yīng)具有較低的振動和噪聲 這項技術(shù)指標對乘人電梯特別重要。為了不造成嚴重的環(huán)境污染，使乘客感到乘坐舒適，要求曳引機有較低的振動（特別是扭振）和噪聲。 1.3.6 應(yīng)具有合理的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計歷來是機械設(shè)計中的重要課題，對曳引機而言則更為重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計要特別重視結(jié)構(gòu)對受力、剛度的 影響；對減振、降噪、附加載荷、自身振動頻率的影響，對潤滑條件、潤滑質(zhì)量的影響等。在設(shè)計曳引機結(jié)構(gòu)時，要逐條分析、結(jié)合實力合理，沒有（或少有）附加載荷、滿足強度和剛度要求；潤滑條件良好；外形美觀；制造、安裝、維修工藝良好；成本較低。 1.3.7 具有靈活可靠的制動系統(tǒng) 制動系統(tǒng)要具有受力合理、技術(shù)先進、強度高、壽命長、靈活可靠、結(jié)構(gòu)緊湊的性能。 1.4曳引機的總體設(shè)計 曳引機主要由電動機、聯(lián)軸器、減速器、曳引輪、機架、飛輪（手扳輪）、編碼器等部分組成。目前曳引機的組合形式主要有下列三種： 1） 電動機聯(lián)軸器制動機 構(gòu)減速器曳引輪 2） 電動機聯(lián)軸器減速器制動機構(gòu)曳引輪 3） 制動機構(gòu)電動機聯(lián)軸器減速器曳引輪 綜合分析后 ,本人選擇第 1）種方案來設(shè)計。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 2 電梯的驅(qū)動功率計算 2.1 曳引比與曳引力 2.1.1曳引傳動與曳引傳動形式 2.1.1.1 曳引比和機械效益 曳引比：曳引機上曳引輪的圓周速度與轎廂速度之比稱為曳引比，用 i12表示。 機械效益：令曳引機中曳引輪上鋼絲繩承受的拉力為 F，轎廂總重力為 Q，則機械效益 A=Q/F 式（ 2-1） 定滑輪及動滑輪機構(gòu) Q 為重物， F 為拉力，動力臂與阻力臂都是滑輪的半徑 r，所以 rQ=rF A=Q/F=1 i12=1 式（ 2-2） 定滑輪機構(gòu)速度不變、力不變。 R 不變， A= i12 2.1.1.2 電梯的曳引傳動形式 曳引傳動形式可由定滑輪、動滑輪、組合滑輪、差動滑輪機構(gòu)組合而成。多年經(jīng)驗表明 常用曳引傳動形式見下 定滑輪機構(gòu)的曳引傳動 該傳動形式的曳引比 i12=1，機械效益 A=1。增加一個過輪其目的是為了拉開轎廂與對重之間的距離。過輪使曳引輪與鋼絲繩的包角減小。一般設(shè)計盡量使包角大于 135。過輪使繩的彎曲次數(shù)增多，疲勞壽命減少。 曳引比為 2 的曳引傳動 i12=2， A=2 亦即轎廂（或?qū)χ兀┑纳仙ɑ蛳陆担┧俣仁且芬唸A周速度的 1/2。曳引輪兩側(cè)鋼絲繩承受的拉力分別為轎廂總重量、對重總重量的 1/2 滑輪組機構(gòu)曳引傳動 在轎廂（或?qū)χ兀┥细饔腥射摻z繩，有三個定輪。 i12=3， A=3，亦即轎廂（或?qū)χ兀┑纳仙ɑ蛳陆担┧俣仁且芬唸A周速度的 1/3，曳引輪兩側(cè)鋼絲繩承受的拉力分別 為轎廂總重量、對重總重量的 1/3 還有大曳引比曳引傳動、復(fù)繞曳引傳動、長繞曳引傳動、雙對重對曳引傳動、具有補償?shù)囊芬齻鲃印?綜合分析之后，決定選擇第一個方案，曳引比 i12 =1，機械效益 A=1。 2.2作用在曳引輪上的靜力 電梯是靠曳引輪槽與鋼絲繩之間產(chǎn)生的摩擦力（或摩擦力矩）平衡外力，在曳引機的驅(qū)下，牽引轎廂與對重上下運行的。在曳引輪兩側(cè)的鋼絲繩分別系有轎廂及對重，轎廂與對重分別在鋼絲繩上產(chǎn)生拉力 Q 與 F。 Q 與 F 是靜止情況下的拉力，故稱靜力。靜力實際上是兩側(cè)各構(gòu)件重力和對鋼絲繩的拉力。計算中用到的符號如下 ： Q1-轎廂的結(jié)構(gòu)自重力（ N）； 取值為 2900kg Q2-電梯的額定載重力（ N）； 取值為 1250kg F-對重側(cè)鋼絲繩承受的總拉力（ N）； 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 Q-轎廂側(cè)鋼絲繩承受的總拉力（ N）； R1-轎廂至曳引輪間鋼絲繩所受的重力（ N）； R2-對重物至曳引輪間鋼 絲 繩 所 受 的 重 力（ N）； G1-曳引機兩側(cè)所受總拉力之差 圖 2-1 曳引輪上的靜力圖 G2-曳引機兩側(cè)鋼絲繩重力之 差（ N）； P-曳引機輸出軸軸頸承受的靜壓力（ N）； i12-曳引機中減速器之傳動比； i12-曳引傳動的曳引比； A-機械效益； 1-曳引機中減速器的傳動效率； 2-電梯的總效率； f-接觸面間相對運動時的摩擦因數(shù)； v-轎廂運行速度（ m/s）； 2-曳引輪的轉(zhuǎn)速（ r/min） 。 2.3曳引輪兩側(cè)靜拉力計算 Q 值 從轎廂到曳引輪之間是一個曳引系統(tǒng)。也就是說轎廂的速度、重量要通過曳 引系統(tǒng)中的滑輪組才能傳遞到曳引輪。當然也可以通過滑輪組直接連接起來，這時 i12 1,A1。則可用下式求得 Q 值。 Q=（ Q1+Q2） /A+R1=（ Q1+Q2） / i12+R1 式（ 2-3） R1 的大小受轎廂到曳引輪之間距離的影響，亦即是轎廂位置的函數(shù)，即 R1=f1(h1),于是： Q=（ Q1+Q2） /A+f1(h1) 曳引機強度設(shè)計計算中，為了安全可靠，一般規(guī)定額定載荷要乘以系數(shù) 1.25,又轎廂的結(jié)構(gòu)自重一般為額定載荷的 1。 4 倍，前文已述及機械效益與曳引比量值相等，最后 Q 值的計算式為： Q=2.65 Q2/+ R1 式（ 2-4） 式中， i12由曳引傳動機構(gòu)確定。 R1 在設(shè)計曳引機時按滿載，轎廂在井道部位計算。設(shè)曳引繩的根數(shù)為 n，電梯提升高度為 H，繩的直徑為 d，繩的單位長度重量為 q，則 R1為 R1=Hnq 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 F 值 在對重側(cè)同樣是一個滑輪組傳動機構(gòu)，也有機械效益。按規(guī)定，對重取 Q+ Q2。稱對重系數(shù)，其值一般為 0.40.5。所以對重側(cè)的拉力 F 可由下式計算： F=（ Q1+ Q2） /A+R2=（ Q1+ Q2） / i12+ f2(h2) 式（ 2-5） 考慮到上文所述相應(yīng)問題最后得 F=2 Q2/ i12+ f2(h2) 式（ 2-6） Q 值與 G 值差 由式可知 G1=Q-F=（ Q1+Q2- Q1- Q2） / i12-(R1+R2) 式（ 2-7） =(1- ) Q2/ i12-(R1+R2) 實際計算時可采用簡化式 G1=0.55 Q2/ i12-(R1+R2) 式（ 2-8） Q 值與 F 值之和 由式可知 P=Q+F=（ Q1+Q2+ Q1+ Q2） / i12+(R1+R2) 式（ 2-9） =2 Q1+（ 1+） Q2/ i12+(R1+R2) 實際計算時可采用簡化式 P=4.55 Q2/ i12+(R1+R2) 式（ 2-10） R1+R2 的計算有兩種情況 沒有補償繩時 R1+R2=Hnq 有補償繩時 R1+R2=2Hnq 2.4曳引輪上的靜轉(zhuǎn)矩 電梯沒有運行前，曳引輪隨的拉力差 G1 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱靜轉(zhuǎn)知 T（ N m），它的方向與 G 相同?？捎上率接嬎?，設(shè)曳引輪節(jié)圓直徑為 D（ mm）；則 T20=DG1/（ 2*1000） 式（ 2-11） =1/2*D*0.55Q2 / i12-(R1+R2)*1/1000 電動機受的靜轉(zhuǎn)矩為 T10= T20/ i12 2.4.1靜摩擦轉(zhuǎn)矩 靜力 P 是比較大的力，作用在軸頸上要產(chǎn)生摩擦轉(zhuǎn)矩 T10（ N m），其值可由下式計算： T 10=fpr/1000 式（ 2-12） 式中 r 為軸半徑（ mm） T20 方向與 v 方向相反，電動機受的摩擦轉(zhuǎn)矩為 T10= T20/ i12 式（ 2-13） 電動機軸上承受的總靜轉(zhuǎn)矩為： 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 T10=T10-T 10 式 （ 2-14） 或 T0=T10+T0 2.4.2 F和 Q的討論 由 F 值的計算式可以看出， F 值的大小僅隨 R2 大小變化，在電梯提升高度 HQ 的工作狀態(tài)。這時產(chǎn)生的靜力矩與 G 方向一致。當 F 方向的靜轉(zhuǎn)矩大到一定程度時，亦即若大于摩擦力矩時，電梯起動的瞬時，主傳動機構(gòu)的共軛嚙合面發(fā)生改變，由左齒面（或右齒面）改變 成了右齒面（或左齒面），也就是這個瞬間齒面要產(chǎn)生一次沖擊，齒面改變的結(jié)果使齒輪副嚙合狀態(tài)發(fā)生了根本變化。正常（以蝸桿副為例）共軛嚙合是蝸桿為主動件。改變后的嚙合狀態(tài)是蝸輪為主動件。要特別注意，無論那個齒面工作，電梯的運行方向不變，這是一個重要的共軛齒面嚙合現(xiàn)象。 2.5靜轉(zhuǎn)矩的討論 2.5.1曳引輪承受的靜轉(zhuǎn)矩變化 載荷很小時（極限情況是空載）， FQ，靜載荷產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與 F 方向一致；載荷較大時（極限情況是滿載）； QF，靜載荷產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與 Q 的方向一致，又由 P 力產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩總和 v 的方向相反于是可得出 如下規(guī)律性結(jié)論： （ 1）滿載上行 T20 與 T20 方向一致要相）加 （ 2）滿載下行 T20 與 T20 方向相反要相減 （ 3）空載上行 T20 與 T20 方向一致要相減 （ 4）空載下行 T20 與 T20 方向一致要相加 所謂上行和下行是指轎廂運行方向。 關(guān)于對重系數(shù) =0.40.5，這就是說 Q 值和 F 值僅相差（ 0.60.5） Q2，曳引輪兩側(cè)的接力在不考慮鋼絲繩重量影響的情況下，僅隨載重量 Q2 的變化而變化。若載重量不是滿載而是 Q2 時，則 Q=F，這時靜轉(zhuǎn)矩理論上可為零，也就是說電梯功率可達到最小?？吞莸某丝筒豢赡芸偸菨M載， 也不可能空載運行，從概率上講可以判定，乘載 40%60%的機率最多。而 =0.40.5，可見系數(shù)的給定值是很巧妙的，這就不難斷定客梯實際運行中電動機功率多數(shù)情況是很小的。曳引機使用情況已說明主傳動機構(gòu)齒輪副失效破損的很徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 少。由于 P 力的作用，設(shè)計軸承則是一個重要問題了。 2.5.2設(shè)計載荷 在設(shè)計曳引機時，總是按照最危險的情況考慮，所以應(yīng)采用 1.25Q 的超載計算， Q 總是大于 F。曳引機主傳動機構(gòu)的設(shè)計及電動機選擇，都應(yīng)遵循這一原則。 2.5.3曳引機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的計算 運行中的曳引傳動情況是很復(fù)雜的：轎廂運行有上 有下；轎廂有加速度起動、減加速度停車及勻速正常工作；有移動構(gòu)件和轉(zhuǎn)動構(gòu)件；有重量、有質(zhì)量等，所以曳引機承受的力和轉(zhuǎn)矩將受到動量和轉(zhuǎn)動慣量的影響。在分析計算曳引機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，要充分考慮這些因素，亦加以較全面的討論，從中尋找出最危險情況，進行曳引機強度計算以達到安全可靠的目的。 2.5.4動量定理及曳引力 曳引力是非運動時的靜力。因為電梯在運動的全過程中，速度是變化 的，呈近似梯形，起動時有加速度，正常運行是勻速，停層時是減加速，所以在起動和停層階段受動量大小的影響。由此在計算曳引力時涉及支動量及動量定理。 動 量定義：物體質(zhì)量與速度的乘積稱為動量。 K=mv 式（ 2-13） 動量定理：在一個機械系統(tǒng)中，各構(gòu)件動量對時間求導(dǎo)之和等于所有外力之和，即 dmivi/dt= Fi3 對于一個構(gòu)件單獨分析同樣成立。 a)上行加速起動階段，所承受的曳引力 對于轎廂，它承受的重力為 Q1+Q2，亦是受的外力，曳引輪對轎廂的作用力為 Q，于是由式可得 （ Q1+Q2） dv/gdt=Q-(Q1+Q2) 式（ 2-14） 所以 Q=（ Q1+Q2） +（ Q1+Q2） a/g =（ Q1+Q2） (1+a/g) 式中 a 加速度（ m/s2） g重力加速度（ m/s2） 對重承受的重力為 Q1+ Q2 也是承受的外力。應(yīng)注意 v 指向 x 方向的負值于是 （ Q1+ Q2） /g(dv/dt)=F(Q1+ Q2) 式（ 2-15） F=(Q1+ Q2)(Q1+ Q2)a/g=(Q1+ Q2)(1a/g) 所以可方便地求得曳引輪兩側(cè)拉力之差 G1=Q-F=(Q1+Q2)（ 1+a/g） =(Q1+ Q2)(1+a/g) 式（ 2-16） 整理后得 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 G=Q-F=Q2（ 1-） +2Q+Q2（ 1+） a/g 式（ 2-17） b)中間勻速正常工作階段承受的曳引力 因為是勻速運動，所以有： Q=Q1+Q2 F=Q2+ Q2 G1=G2（ 1-） 1 式（ 2-18） 與上文計算的靜載荷一致。 c)上行減加速階段承受的曳引力 和上行加速階段相比， a 為 a,代入上邊各式得 Q=(Q1+Q2)(1-a/g) 2 F= (Q1+ Q2)(1+a/g) 所以 G1=(Q1+Q2)(1-a/g)- (Q1+ Q2)(1+a/g) 最后整理得 G=Q2（ 1-） -2Q1+Q2（ 1+） a/g d)下行加速起動階段承受的曳引力 這種情況，加速度是“ +”值，速度是“ ”，可求得 Q；速度是正值，加速度是“ +”值可 求得 F 于是可得與式相同的結(jié)果。 e)穩(wěn)定下行階段承受的曳引力 屬于勻速運動承受的曳引力，是靜曳引力。 f)下行減加速階段承受的曳引力 這種情況，加速度是“ ”值，速度是“ +”，可求得 Q；速度是負值，加速度是“ ”值，可求得 F 于是可得與式相同的結(jié)果。 2.6輸入功率的簡易計算方法 曳紀機的驅(qū)動轉(zhuǎn)知和功率是比較復(fù)雜。為簡化計算，通常采用簡易計算法，這種方法雖然考慮的影響因素較少，但從工程計算的角度考慮下式是可用的。有一條經(jīng)驗公式； =C1/2=0.52*80.8/78.4=0.54 式（ 2-19） P=(1-)Q2v/102=(1-0.5)*1250*1.75/(102*0.54)=19.866 式中 P電動機功率（ kw） 電梯平衡系數(shù)， 0.450.5； 電梯機械傳動總效率； 1曳引機中減速器的傳動效率，對于 ZK1、 ZI 蝸桿傳動 1=100-3.2 i12=100-3.2 36=80.8 2效率比常數(shù) ,2=100-3.6 i12=100-3.6*6=78.4 電動機轉(zhuǎn)動總效率 C效率常數(shù)， C=0.50.55,一般取 0.52 4 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 3.曳引機的設(shè)計 3.1 曳引機的額定載重量 額定載重量是指曳引比為 1，平衡系數(shù)（對重系數(shù)）為 0.5 時，曳引輪曳引的轎廂所承受的重量，對于客梯重量為 1250kg，人數(shù)為 16 位。 3.1.1額定速度 額定速度 是批曳引比為 1 時曳引輪的圓周速度。（單位： m/s）即轎廂速度。 3.1.2 曳引機減速器的中心距 ： 160mm 3.1.3 交流電動機 a）功率（單位： kw）： 22 b）中心高（單位： mm）： 200 c）極數(shù)：單速為 4 極 注： 1)曳引機減速器其它幾何 參數(shù)，應(yīng)符合標準 GB100085-88 或 JB2318-79 或GB9147-88 的規(guī)定。 2)電動機其它技術(shù)要求，應(yīng)符合 GB12974-91。 3) 門電動機 型號： Y100L-2 ，額定功率： 3KW ，額定電壓： 380V ，額定電流： 7A ，功率因數(shù)： 0.87 3.1.4電動機的選用 除小型雜物電梯外，其它電梯都要經(jīng)過起動穩(wěn)定停運三個工作階段，其速度要經(jīng)過低速（加速）正常勻速低速（減速）三個階段，其調(diào)速方法通常有直流調(diào)速、變極調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、調(diào)頻調(diào)速、直線調(diào)速等形式。 客梯多用調(diào)壓或調(diào)頻調(diào)速電動機。 隨著技術(shù)的發(fā)展，采用調(diào)頻調(diào)速電動機要優(yōu)于調(diào)壓調(diào)速電動機，所以這里我選用調(diào)頻調(diào)速電動機。 電動機轉(zhuǎn)速和它的極數(shù)有關(guān)。轉(zhuǎn)速高，極數(shù)少，體積小，成本低，故應(yīng)選擇 4 極電動機， n1=1500r/min 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 4 曳引機主傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 4.1 普通圓柱蝸桿副幾何參數(shù)搭配方案是： 在中心距 a、轉(zhuǎn)速 n1、 傳動比 i12 給定的條件下，采用多齒數(shù)（頭數(shù)） z1、 z2 ，小模數(shù) m，大直徑 d1(q)的設(shè)方案。該設(shè)計方案的優(yōu)點是：采用多齒數(shù)（頭數(shù)） z1的圓柱蝸桿傳動，能明顯提高傳動效率，降低油溫升，保持潤滑油粘度，改善動壓 潤滑條件；可以提高生產(chǎn)率，降低加工成本，增大重合度，提高承載能力；可明顯增大蝸桿剛度，保證正確嚙合特性的實現(xiàn)，增大了蝸輪的有效寬度，減小了蝸輪的尺寸；另外改善了蝸桿、滾刀的切削性能，提高了蝸輪精度，降低了齒面粗糙度。 曳引機是品種少、用量大的專用減速機構(gòu)，為實現(xiàn)“最隹”設(shè)計方案，故采用非標準設(shè)計，這為新設(shè)計方案的推廣打下了良好的基礎(chǔ)。故選用： z1=1、 2、 4 z2=2590 i12=-2063 q=1020 普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算 在蝸桿的基本 尺 寸 和 參 數(shù) 表（ GB1008588） 4選得以下數(shù)值 （詳細見機械設(shè)計書附錄 P279） 模數(shù)（ m/mm） ： 4 軸向齒距 (px/mm)： px = m =12.566 分度圓直徑（ d1/mm）： d1 = q m =40 齒數(shù) z1： 2 直徑系數(shù) q： 10.000 圖 4-1 圓柱蝸桿副 齒頂圓直徑 da1/mm： 48 齒根圓直徑 df1/mm： 30.4 分度圓柱導(dǎo)程角 1： 21 48 05 普通圓柱蝸桿傳動幾何尺寸計算式 蝸桿齒數(shù) z1： z1=z2/i12 z1=1,2,3,4 ；根據(jù)大多數(shù)用法，選取 z1=2 蝸輪齒數(shù) z2 z2=i12 z1=36*2=72 傳動比 i12 i12=1/ i21= 1/ 2=n1/n2= z2/ z1=r2/r1cot 1= =r2/p=2r2/mz1=d2/mz1=361 齒數(shù)比 u u= z2/ z1=36 1(蝸桿主動時 i12=u) 蝸桿軸向模數(shù) mx/mm mx=2a/(p+ z2+2x)=px/ =d1/q=4.00 蝸桿法向模數(shù) mn/mm mn= mxcos 1=3.71 蝸桿直徑系數(shù) q q=d1/mx=40/4=10 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 蝸桿分度圓直徑 d1/mm d1=qmx=10*4=40 導(dǎo)程 pz/mm mz1=pz=3.14*4*2=25.12 導(dǎo)程角 1() 1=arctan(z1/p)= arctan(mz1/d1)= arctan(4*2/40) = arctan(0.2)=11.31 =arctan(z1/q+2x)= arctan(mz1/d1) 軸向齒形角 x() tan x=tan n/cos 1 =0.37 法向齒形角 n() tan n= tan x cos 1= 0.36 n= 0=20 DIN 標準規(guī)定 =15 20 n=22.5 1df1 必須減小 db1,使 db1=df1 蝸桿平均直徑 dm/mm dm=(da1+df1)/2=(48+30.4)/2=39.2 平均圓柱上導(dǎo)程角 m1() tan m1=mz1/dm=4*2/39.2=0.20 平均圓柱上法向齒形角 nm() cos nmcos m1= cos 1cos n =cos11.31*cos20=0.92 蝸桿固定弦齒厚 sn1/mm sn1= mcos2 ndnmcos m/2 =3.14*4*cos220*39.2*cos11.31/2=213.16 蝸桿固定弦齒高 hn1/mm hn1=(h1-sn1tan nm)/2 蝸輪分度圓直徑 d2/mm d2=d2=mz2=288 蝸輪喉圓直徑 da2/mm da2=d2+2ha2=288+2*48=297 蝸輪根圓直徑 df2/mm df2=d2=2hf2=2*30.4=60.8 蝸輪頂圓直徑 de2/mm de2=da2+(12)m=297.6+4=302 取整數(shù) 蝸輪螺旋角 2() 2= 1=11.31 蝸輪齒寬 b2 /mm b2=(0.670.7)da1=0.68*48=32.64 蝸輪有效齒寬 b2 /mm b2=2m q+1= 26.53 b2=d1tan(/2)=12.70 齒寬角 () =(b2180/d1)或 =arcsin(b2/(da1-0.5m)=35.221 4.2幾何計算中注明的幾個問題 4.2.1普通圓柱蝸桿副的正確嚙合條件 mx1=mx2=m=4 n1=n2(等效 t2=x1=20 1=2(旋向相同 ) i12=d2/d1tan1=36 4.2.2 蝸輪 傳動的受力分析 在蝸桿傳動中作用在齒面上的法向壓力 Fn 仍可分為圓周力 Ft 徑向力 Fr 和軸向力Fa 顯然，作用于蝸桿上的軸向力等于渦輪上的圓周力；蝸桿上的圓周力等于渦輪上的軸向力；蝸桿上的徑向力等于渦輪上的徑向力，這些力對應(yīng)的數(shù)值相等 方向相反 Ft2 = 2T2/d2 = Fa1 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 Fa2 = Ft2 tan( 1+ ) = Ft1 Ft2 = Fn sin at = Fr1 法向力 Fn = 2T/ （ d2 cosan cos 1） 4.2.2 圓柱蝸桿傳動的強度計算 效率是表示輸入功率有效利 用的程度。亦是輸出生產(chǎn)阻力功與輸入驅(qū)動功之比所得的商。 =P2/P1=1-P2*/P1=1- 式（ 4-1） 式中 P2、 P1 分別為輸入和輸出功率： P2* 傳動中的損耗系數(shù)， 1； 耗損系數(shù)， 1； 傳動效率 50120；端面圓跳動為： 15 b)各配合軸、孔、蝸桿頂圓面的圓柱度 孔徑 d/mm： 5080； 圓柱度為： 5 c)蝸桿 齒頂圓的上偏差為零，下偏差 da1 蝸桿齒頂圓直徑 da1/mm： -19 d)蝸輪頂圓、蝸桿頂圓的徑向跳動公差 Eda1、 Eda2，及蝸輪基準端面對基準軸線的端面跳動公差 ET應(yīng)符合表的要求。 Eda1 Eda1 ET=11 e)蝸桿（或蝸輪）軸與軸承配合處兩軸頭的同軸度應(yīng)符合 軸徑 d/mm50120 同軸度： 15 f）蝸輪頂圓直徑上偏差為零，下偏差 蝸輪頂圓直徑上偏差為零，下偏差 da2/mm80120 da2： -22 蝸桿齒表面粗糙度 Ra 1.6m。 g）蝸桿軸向齒距極限偏差（ fpx）的 fpx 蝸桿軸向齒距累積公差 Fpxl、蝸桿齒廓公差 fn 和蝸桿齒槽徑向跳動公差 fr，應(yīng)符合 由于模數(shù)為 4m/min，精度等級 7 級時： fpx=14， fpxl=24 精度等級 6 級時： fn=14 精度等級： 7 級 分度圓直徑 d1/mm： .5080 模數(shù) m/mm： 116 fr/m： 16 h)蝸輪齒距累積誤差 Fp、齒距極限偏差 ( fpt)的 fpt 和齒廓公差 fr2 應(yīng)符合 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 精度等級： 7 級 分度圓弧長 L/mm： 160315 Fp： 63 i）蝸桿齒厚公差 Ts1 精度等級： 7 級 模數(shù) m/mm： 3.56.3 Ts1： 56 j）蝸桿齒厚上偏差 Ess1 蝸桿齒厚上偏差 Ess1=-242 中心距： 164.8 對于曳引機，為了滿足蝸桿副法向齒側(cè)間隙 Jn 0.030.09mm,蝸輪齒厚公差和齒厚減薄量應(yīng)進行精確計算獲得。 4.3制動機構(gòu)位置的討論 制動機構(gòu)放置在聯(lián)軸器處，不但可以利用制動聯(lián)軸器縮小尺寸，降低成本，而且可獲得良好的受力狀態(tài)，最后達到提高壽命、緊湊結(jié)構(gòu)、美觀大方的效果。但放在聯(lián)軸器處對維修來說稍有不便。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡量避免蝸桿雙端出軸。曳引機需要機架，以便在機房內(nèi)安裝。另外過輪需 安置在機架上，與曳引機組成一體。機架設(shè)計要注意：曳引機的重心必須位于機架之內(nèi)，最好接近機架平面中央；機架要有足夠的剛度；機架不得與曳引輪，鋼絲繩干涉。至于曳引輪的布置，必須安裝在輸出（低速）軸上；放置應(yīng)征得用戶認可，由輸出軸左伸右伸決定。對于齒輪副曳引機，一般和電動機一起放在減速器的同側(cè)。 4.3.1傳動比 i12 經(jīng)綜合考慮選用 i12=36 4.3.2曳引輪 曳引輪大小直接影響轎廂速度，由公式得 T2=F2r2=3277376.64， 式（ 4-5） 于是 F2=T2/r2=3277376.64/297.6=11012.69 D/d2=F2/Q，于是 D=F2*d2/Q=11012.69*297.6/(1250+2900)=789.73 取 D=800，繩徑： d=16 4.3.3曳引比的應(yīng)用 經(jīng)驗所得：客梯 i12=1（當 v 1m/s 時） 4.4整體方案討論 目前已有的結(jié)構(gòu)分：整體式 蝸桿、蝸輪軸向裝入箱體內(nèi)：箱體在蝸輪軸線的水平面徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 內(nèi)分成上下兩個箱體 整體式曳引機中心距一般小于（或等于） 160mm， a 小于 125mm 的曳 引機應(yīng)一律采用整體式，不應(yīng)采用分箱式。 分箱式曳引機 減速器被蝸輪軸的水平軸平面分開。把箱體剖分成箱蓋、箱座。其優(yōu)點是加工工藝好，裝配和維修方便。不利條件是具有分箱面，需用多個螺栓聯(lián)接。結(jié)構(gòu)不夠緊湊，外觀不好設(shè)計。所以多在大中心距曳引機設(shè)計中采用。 a160mm 時多用分箱式 .應(yīng)特別指出，立式曳引機都應(yīng)是整體式，而齒輪副曳引機都應(yīng)采用分箱式。 綜合考慮后，我決定選用分箱式。 4.5箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計的討論 曳引機設(shè)計中一般應(yīng)采用臥式；我選用的是分體式。采用加強肋和散熱肋；箱體要有結(jié)構(gòu)的對稱性，要有較大的盛油量及良好 的鑄造工藝；結(jié)構(gòu)盡量簡化，緊湊、實用、美觀、大方；箱體各部尺寸要盡量成比例。 4.6箱體尺寸的確定 箱體尺寸是由主傳動機構(gòu)及電動機（凸緣式為例）尺寸確定。 箱體內(nèi)壁尺寸完全由蝸桿副的幾何尺寸確定。蝸桿軸長由蝸輪外圓直徑大致決定。蝸輪軸長蝸桿軸外圓直徑大致決定。這就基本確定了箱體內(nèi)壁尺寸。下置件（蝸桿或蝸輪）距箱底的尺寸一般取 3050mm。當蝸桿下置時，為了保證電動機中心的高度或凸緣尺寸，可以增大這個尺寸。一般不用增加底板厚度的辦法，也不用階梯式機架的結(jié)構(gòu)。也有的把箱體和機架鑄成一體。這種結(jié)構(gòu)可增大盛油量， 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄造工藝差，成本高，不盡合理。 關(guān)于壁厚，有的設(shè)計采用了較大尺寸，如底座尺寸 =30mm，也有的 =25mm。其理由是為了增大箱體剛度。這種增大剛度的方法顯然不盡合理。因為增大剛度要找到產(chǎn)生剛度大小的原因，分清靜剛度還是動剛度。另外增大壁厚，要明顯增大重量和體積，加大成本。對于分箱式，蝸桿上置時底座壁厚 =0.04a+58mm，于是 a=160mm 1=12mm a=200mm 1=13mm a=250mm 1=15mm a=315mm 1=18mm a=400mm 1=19mm a=500mm 1=25mm 箱蓋 1=0.8518mm 蝸桿下置時底座壁厚 2=0.851， 箱蓋 2=0.92 箱體分箱面處底座凸緣厚度 B1=1.51，上蓋凸緣厚度 B2=B1=1.5。 地腳螺釘直徑 df（必要時應(yīng)校核計算） 0.036a+12（取標準值） 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 軸承蓋螺釘直徑 df1=（ 0.40.5） df 箱體的外觀尺寸由結(jié)構(gòu)形式、 安裝尺寸及附件所需而成形。 4.7肋的設(shè)置 設(shè)置肋有兩個目的，一是增加箱體剛度、強度，二是增大 散熱面積。在設(shè)置肋時最好將兩個目的合二為一。 蝸桿副曳引機產(chǎn)生的熱量圈套，油溫升較高，在不明顯增大空間尺寸的情況下，增加肋是增大散熱面積，降低油溫升的良好措施之一，同時對提高箱體剛度十分有效。 我對肋的設(shè)置有如下看法： 其一，曳引機的電動機風扇，不冷卻減速器箱體，減速器高速軸上不設(shè)有風扇，所以肋的設(shè)置不需要考慮風向。亦即只考慮增強剛度和散熱效果就可以了，故選用設(shè)置豎直肋，不設(shè)置橫向肋。又因曳引機不是連續(xù)工作，小時負荷率較小，所以油溫升不是主要主要矛盾，肋的尺寸不必過大。其二，為了增大剛度，要在支承處設(shè)置處大 尺寸的肋。在軸承支承的內(nèi)箱壁處設(shè)置豎直肋，可明顯增強箱體抗扭矩、抗彎矩的能力，從而提高箱體的剛度。 其三，設(shè)置肋要以受拉、受壓代替受彎；肋板不易過高、過薄以免折斷，不要過小、過密以防鑄造工藝不佳；要美觀大方，和箱體協(xié)調(diào)，可把肋設(shè)計成三角形、長方形、梯形等結(jié)構(gòu)形式。為了適應(yīng)鑄造工藝要考慮起模斜度。 其四，底座受力大，是盛油處，在底座箱壁上要多設(shè)肋，其結(jié)果不但可加強剛度和強度，而且可增加散熱效果。 其五，整體式曳引機，功率小、散熱量小，一般可不設(shè)肋。整體式兩側(cè)的大壓蓋外壁可不設(shè)肋，而內(nèi)壁一定要設(shè)置較強的豎肋，這 對整體剛度將起到重要作用。分箱式大壓蓋也同樣處理。肋的設(shè)置見圖 4.8箱體設(shè)計應(yīng)合理處理的幾個問題 在箱體設(shè)計時應(yīng)充分考慮油標（或油針）、通氣孔、注油孔、觀察孔、油塞、吊鉤（或吊環(huán)）等。不但要按標準選用其尺寸，而且要恰當?shù)卦O(shè)置其位置。 a)注油孔和觀察孔 一個是注入潤滑油，一個是觀察蝸桿副齒面的嚙合部位和嚙合面積，一旦出現(xiàn)嚙合問題便于修復(fù)。當蝸桿下置時，兩者可合一放置在箱蓋的頂部。一般為方形，尺寸由設(shè)計者確定或按 JB130 70 選用。對于上置蝸桿，注滑動孔和下置蝸桿情況相同，而觀察孔應(yīng)放在箱體的位置。另外， 分箱式或小中心距曳引機可不設(shè)置觀察孔。 b)通氣孔 曳引機在工作過程中油池內(nèi)要產(chǎn)生大量蒸氣。氣體若排不出來，箱內(nèi)將產(chǎn)生巨大壓力，后果不堪設(shè)想。所以一定要設(shè)置通氣孔，把氣體排出。通氣孔要具備通氣好、塵埃不易進入箱內(nèi)的性能，可放在注油孔蓋上，或和油針合為一體。形式和尺寸可根椐JB130 70 選用。 c)油標或油尺 潤滑油的注油高度十分重要。工作中要經(jīng)常注意油面高度，達不到規(guī)定徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 高度時要馬上加油，這一切都需要用油標或滑動尺度量。目前用圓形油標較多，可按GB1160-79 的規(guī)定選用。若采用油尺（油針），則要將其放在運 動件不干涉的地方。 d)油塞 和放油孔相配合的六角螺塞，可嚴防漏滑動和滲油。其尺寸見 JB/IQ4450 86。放油孔設(shè)計 尺寸要大一點，以便放滑動并用 M12X1.25M30X2。油塞由二個零件組成：螺塞、皮封油墊。放油孔要低于箱座底面。 e)吊溝、吊環(huán)為起重用的掛鉤可參考有關(guān)標準。 4.9軸承位置 曳引機有兩根軸，每個軸兩端都裝有軸承，箱體是其機架（支承）。每個軸承都有國的作用點，為了增強剛度，該作用點最好位于箱體壁厚中點附近。這樣設(shè)置的結(jié)果使受力合理，避免了軸承處過于凸出箱外或箱內(nèi)，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的不 合理。 4.10箱體設(shè)計的對稱性 箱體設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)，美觀大方，另外用戶對輸出軸軸伸方向要求不同，為調(diào)頭安裝方便，也需要設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)。由于蝸輪軸上裝有曳引輪，兩個軸承受力相差很大，這種情況允許選用不同型號即尺寸不同的軸承。在這種情況下也應(yīng)按大尺寸軸承將箱體設(shè)計成對稱結(jié)構(gòu)。 4.11曳引機軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 4-2 曳引機軸的結(jié)構(gòu) 4.10.1 軸的計算步驟 （ 1） 按傳動軸處理 確定軸的最小直徑用計算準則 T,設(shè)計出一個直徑為 d 的光軸作為被設(shè)計軸的最小直徑。 切應(yīng)力 T=T/Wt=(9.55*106P/n)/0.2d3 T 式（ 4-6） 曳引機一般用 45 號鋼， T=3040Mpa， C=118106（機械設(shè)計書表 16.2）。當彎矩相對轉(zhuǎn)矩很小時， T取大值， C 取小值。當考慮到鍵槽對強度影響時，直徑方向開一個鍵槽軸的直徑應(yīng)擴大 3%，兩個鍵槽擴大 7%。 （ 2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 初步計算出光軸后，要考慮軸承（計算選定）內(nèi)孔走私、跨距、軸上零件、安裝工藝等，將光軸設(shè)計成階梯軸。在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中要特別重視下列幾個問題；在設(shè)計階梯軸時，要充分考慮加工工藝，要設(shè)有退刀槽越 程槽；各處下徑最好取標準值；其余徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 在幾何尺寸的過渡部分不要留有直角，而要用圓弧過度，臺階過度處用橢圓弧聯(lián)接最好，總之要采取有效有效措施，減少應(yīng)力集中；臺階、軸肩、軸環(huán)尺寸應(yīng)采用推薦值；軸承處的軸戶大小要考慮到軸承拆卸；各軸上零件的周周向用鍵固定，軸向用軸戶和擋板固定；曳引輪處的軸頭最好用圓柱形，不用圓錐形；蝸桿軸頭和聯(lián)軸器的配合用錐形較好等。 （ 3） 按彎矩、轉(zhuǎn)矩組合進行強度計算 將已設(shè)計成的階梯軸，根據(jù)受力處的尺寸和力的大小，繪出水平面彎矩圖、垂直平面彎矩圖，求得合成彎矩圖。合成彎矩 M 為 M= 22HV MM 式（ 4-6） b 為鍵寬 ,我選用 28mm， t 為槽深，我選用 10mm， d 為軸危險截面的直徑； 在蝸桿上的周向力 : Ft=97400N/nfd=34.34 (kgf) 式（ 4-7） 圖 4-3 軸的受力分析 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 渦輪上的軸向力 Fa = Ft = 34.34 在蝸輪上的徑 向力 Fr=Ft *tg0a=2486 式（ 4-8） 蝸桿的軸向齒形角一般為 0a=20 水平方向受力分析 RH1= 137.36*304/380=109.8N RH2=137.36-109.8=27.56N 垂直面受力分析 RV1=（ Fr*304- Fa*214） /380= 1969.4N 式（ 4-9） RV2 = （ Fr*76+Fa*214） /380=516.54 當量彎矩圖 當量轉(zhuǎn)矩 aT = 0.59*T M1 = M2+（ aT） 2 4.12軸承的選用 4.12.1曳引機用軸承 一般分兩大類：滑動軸承 及滾動軸承。這里選用滾動軸承。 滾動軸承按工作特性分為： 接觸角 =0 的軸承。主要承受徑向載荷（力）個別型號也可承受輕微的軸向力。該類品種很多，包括調(diào)心球軸承，調(diào)心滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承。深溝球軸 圖 4-4 彎矩圖 承，圓柱滾子軸承。從承載能力來分析，在外形尺寸 基本相同的情況下，滾子軸承 承載能力大致為球軸承的 1。 53 倍，所以當載荷相同時，采用滾子軸承可明顯縮小尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊。再通過速度特性，摩擦特性，調(diào)心性，運動精度綜合考慮，最后選用圓柱滾子軸承。 4.12.2 滾動軸承的壽命計算 計算準則： 設(shè)計計算準則，是根據(jù)滾動軸承的主要失效形式給定的。軸承的主要失效形式是疲勞點蝕和疲勞剝落，其次是塑性變形、磨粒磨損，少數(shù)情況是軸承圈疲勞折斷。目前多用疲勞失效準則計算。準則是疲勞曲線。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 基本公式：按照 -N 曲線可得 P L=常數(shù) 式（ 4-10） 式中 P 當量動載荷 L 額定壽命 106 壽命指數(shù)，對于球軸承 =3，對于滾子軸承 =10/3。 在 -N 曲線的坐標把 106 用上代替，對應(yīng)的 P 為軸承的額定動載荷 C，則 P L=C l=常數(shù) 9 式（ 4-11） L=（ C/P） 軸承壽命用小時表示，則 Lh=106/60n*（ C/P） = )(16667PCn 式（ 4-12） 預(yù)期使用壽命（機械設(shè)計書表 18.9） Lh=50000 已知當量動載荷和預(yù)期使用壽命的情況下 C C 可用 C及 C 確定要選軸承型號。每一個軸承都有一個 C。當設(shè)計者選定軸類型后，就可以用 C選具體型號的軸承。方法是找到 C 與 C 最接近的值，且 C C，則 C 對應(yīng)的型號即所選型號。 當量動載荷對于滾子和滾針軸承，因不承受軸向力，所以 P=Fr； 考慮到工況影響，當量動載荷應(yīng)乘以載荷狀態(tài)影響系數(shù) fp， 于是圓柱滾子軸承 P=fpFr=312.5*1.6=500 曳引機用軸承 fp 可取 1.21.8 軸承的組合結(jié)構(gòu)，兩端固定，采用一對圓錐滾子軸承，能承受較小的雙向軸向負荷，但結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。 4.13聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器是用于聯(lián)接不同機構(gòu)中的兩軸，使之一同回轉(zhuǎn)，并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。 曳引機所用聯(lián)軸器比較： a)凸緣聯(lián)軸器屬剛性聯(lián)軸器，由兩個分裝在軸端的半聯(lián)軸器和螺栓組成。工作范圍：轉(zhuǎn)矩 1020000N.m,轉(zhuǎn)速 230013000r/min,軸徑 10130mm，補償量為零。 b)梅花形彈性聯(lián)軸器，屬彈性聯(lián)軸器，多用于起動頻繁、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的高、中、低速軸以及可靠性要求高的場合。不宜在重載荷場合。 工作溫度 -3580C.使用范圍：轉(zhuǎn)矩 2525000N.m，轉(zhuǎn)速 150015300r/min，軸徑12140mm，補償量：軸向 1.25mm,徑向 0.51.8mm，角度為 1 2 c) 彈性柱銷聯(lián)軸器，屬可移動式彈性聯(lián)軸器。它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、維修方便，具有微量補償兩軸相對偏移和輕微減振性能。常用于中等載荷，起動頻繁的高、低速傳動，超負荷下工 作時不可靠，工作溫度為 -2070 C。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 d)彈性套柱銷聯(lián)軸器屬可移式彈性聯(lián)軸器。它具有定量補償兩軸相對偏移的性能，以及一般減振、吸振、緩沖、電絕緣性能。其外形尺寸較小、重量較輕、承載能力較大，要求安裝精度較高，常用于正反轉(zhuǎn)變化較多，超重較頻繁的高中速軸傳動，不適用于動載很大，變化較多，有強烈沖擊和扭振的場合。工作溫度為 -2070 C。使用范圍：轉(zhuǎn)矩6.316000N.M，轉(zhuǎn)速 8003800r/min，軸徑 25170mm，補償量 x=0,y=0.30.6mm,=1.50.5. 上面例舉 的聯(lián)軸器都是可取的，但相互比較以后以梅花聯(lián)軸器為“最佳” 聯(lián)軸器和離合器的計算轉(zhuǎn)矩包括兩部分：為克服連續(xù)作用的額定載荷和摩擦阻力所需的工作轉(zhuǎn)矩和附加動力轉(zhuǎn)矩 常用以下公式計算 TC T 9 式（ 4-14） 式中 T許用轉(zhuǎn)矩； Tc聯(lián)軸器承受的計算轉(zhuǎn)矩。 Tc=T+T KT 式（ 4-15） 式中 T工作 轉(zhuǎn)矩。 T全部質(zhì)量在起動加速時所需的轉(zhuǎn)矩。 K計算載荷系數(shù)見表 19.3（機械設(shè)計書 p406）。 T計算繁雜通常用系數(shù)反映，于是： Tc KT 對于曳引機 K 2.3，最后得計算公式 Tc=KT=K9550P1n=2.3*9550*22/1500=322.15 式（ 4-16） P1輸入功率（ kw）； N1輸入軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 于是根據(jù) Tc 與 T的關(guān)系確定相應(yīng)的聯(lián)軸器尺寸為 292mm 圖 4-5聯(lián)軸器 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 4.14制動機構(gòu) 的設(shè)計與計算 制動機構(gòu)是曳引機的重要組成部分。它的用途是保證能靈活可靠、巡全地以較大勻減速將曳引機制動停車，保持靜止狀態(tài)。 GB/T13435-90對制動機構(gòu)的工作狀態(tài)和性能作了明確規(guī)定。規(guī)定一：曳引機制動應(yīng)可靠。在電梯整機中，平衡系數(shù) =0.4。轎廂加上 125%額定載重量，歷時 10min，制動輪與投影動閘瓦之間應(yīng)無打滑現(xiàn)象。 規(guī)定二：在規(guī)定一的條件下，制動器的最低起動電壓和最高釋放電壓，應(yīng)分別低于電磁鐵額定電壓的 80%和 55%；制動器開啟滯后時間不超過 0.8s；制動器線圈耐壓試驗，導(dǎo)電部分對地間施加 1000V，歷時 1min，不得有擊穿現(xiàn)象；制動器線圈的輸出端應(yīng)設(shè)有接線端子。 規(guī)定三：制動器部件的閘瓦組件應(yīng)分兩組裝設(shè)。如果其中一組不起作用，制動輪上仍能獲得足夠的制動力，使載有額定載重量的轎廂減速。 規(guī)定四：在曳引機通電持續(xù)率為 40%時，在檢驗平臺上應(yīng)作下列高速正反方向連續(xù)無故障運轉(zhuǎn)，制動線圈溫升與最高溫度均應(yīng)不超過下表的規(guī)定 4.14.1 制動機構(gòu)的類型與特點 外抱塊式制動器 按行程可分為長行程與短行程；按動力源可分為電磁鐵制動器和電磁液壓制動器；電源分交流和直流兩種。外抱式塊式制動器結(jié)構(gòu)簡單可靠、散熱好；瓦塊有充分和均勻 的退距，調(diào)整行程和間隙比較方便；對于直形制動臂，制動國矩大小與轉(zhuǎn)向無關(guān)；制動輪軸不承受，但包角小、制動力矩小；比帶式制動器結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。外抱式塊式制動器適用于工作頻繁、空間稍大的場合，所以廣泛用于扶梯驅(qū)動主機和電梯曳引機的制動機構(gòu)中。在曳引機上應(yīng)用時稱機 -電塊式制動器。 帶式制動器 其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、包角大（一般在 270 左右），制動力矩大。制動輪軸受較大彎矩，比壓與磨損不均勻，散熱差，在曳引機中很少應(yīng)用。 內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?其結(jié)構(gòu)緊湊，廣泛用于結(jié)構(gòu)尺寸受限制的場合。該制動器有單蹄 =雙蹄、多蹄式。其中雙蹄式用得較多 。該制動器廣泛用于無齒曳引機中，有齒曳引機用得很少。因此最后選擇方案（ 1）比較合理。 4.14.2 制動器的選擇與設(shè)計 曳引機屬于提升機構(gòu)。制動器必須采取常閉式。安裝制動器要有足夠的空間。曳引機制動器安裝在高速軸上、制動力矩較小，所以采用外抱塊式制動器是合理的?？紤]到電磁鐵、液壓推力、液壓 -電磁、盤式等驅(qū)式方式，進行對比，為了附加其它附件，又考慮其結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠，在曳引機上選用外抱電磁鐵式常閉制動器是合理的。 外抱電磁鐵式制動器有下列四種： 短行程交流電磁鐵式制動器：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，動作快 ；沖擊大、有剩磁、壽命短。用于短時頻繁工作，工作負荷小的場合。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 短行程直流電磁鐵式制動器：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、動作快、易磨損。用于頻繁操作、連續(xù)點動的場合。 長行程交流電磁鐵式制動器：制動較快、剩磁小、動作可靠；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、效率低、沖擊大。用于中等負荷、操作不頻繁的場合。 長行程交流電磁鐵式制動器；沖擊小，壽命長、可靠性高；動作慢。尺寸和重量均大。電磁式制動器雖然特點不同，但差別不大。通過分析直流電磁鐵式制動器要優(yōu)于交流電磁鐵式制動器，長行程制動器要優(yōu)于短行程制動器。 這里我選用外抱塊式短行程直 流電磁鐵式制動器。 4.18.1 曳引輪的設(shè)計與計算 曳引輪是曳引機的重要組成部分，它是易損件，所以曳引輪的設(shè)計特別重要，曳引輪的設(shè)計包括：曳引輪的材料；曳引輪的結(jié)構(gòu)；曳引輪的強度計算；曳引輪與導(dǎo)向輪之間的關(guān)系等。 a) 有關(guān)標準對曳引輪的技術(shù)要求 曳引輪直徑 D 40d (d 為鋼絲繩直徑 ).節(jié)徑按下式計算 D=60000vi12/n1e 式（ 4-17） 式中 e速度系數(shù) ,e=0.941.05。 6 曳引輪 繩槽工作面粗糙度最大允許值為 Ra6.3；槽面法向跳動允差為曳引輪節(jié)徑的1/2000；曳引輪繩槽采用耐磨性能不低于 QT600-2 的球墨鑄鐵材料；曳引輪槽面材質(zhì)需均勻，一個輪上的硬度差不大于 15HBS。 b) 曳引輪的材料 曳引輪與鋼絲繩靠它們之間的靜摩擦傳遞載荷。為了產(chǎn)生較大的摩擦力，鋼絲繩材料之間應(yīng)具備較大的摩擦因數(shù) f；由于靜壓力很大，故材料應(yīng)具有較好的力學強度，雖然繩和輪沒有宏觀的相對移動，但微觀振動引起的相對移動，繩的伸長與收縮產(chǎn)生的相對移動是存在的。為延長使用壽命，曳引輪材料應(yīng)具有良好的耐磨與減磨性能。另外 為了減少磨損，鋼絲繩與曳引輪槽面要有一定的硬度差，曳引輪槽面硬度不宜過高，要具有一定的韌性。根據(jù)這些要求曳引輪材料多用球墨鑄鐵和高強度合金鑄鐵。 經(jīng)分析，我選用球墨鑄鐵，根據(jù) GB9440-88 的規(guī)定，球墨鑄鐵 QT600-2 已改成 QT600-3，兩者相比僅是伸長率由 2%變成 3%。曳引輪可廣泛采用 QT600-3。它的力學性能 b600Mpa,0.2 370Mpa, 3%,HBS=190270；它具有良好的強度 .耐磨性及韌性 ；鑄造工藝尚好 . 4.15 曳引輪繩槽形狀 繩槽形狀不同 ,會影響繩和槽間的當量摩 擦因數(shù) ,影響繩的根數(shù)或粗細 .我國目前應(yīng)用的槽形有三種 :切中半圓槽、半圓槽、梯形槽。梯形槽當量摩擦因數(shù) fv 較大，相應(yīng)的承載能力大，幾何形狀簡單，好加工。但我國生產(chǎn)的鋼絲繩柔性差，易卡住，工作不太靈活，故目前用得不多，雜物梯曳引輪尚有使用。半圓槽也是比較好的形狀，但載荷很易集中在槽徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 底，兩側(cè)不易產(chǎn)生彈性壓力，所以目前除導(dǎo)向輪以外也不多應(yīng)用。切口半圓槽克服了以上兩種槽形的缺點，擴向輪以外也不多應(yīng)用。切口半圓槽克服了以上兩種槽形的缺點，擴大了其優(yōu)點，故我選用該形狀作為曳引輪繩槽的形狀。 可選用的繩徑 繩徑大小要符合 GB8903-88 的規(guī)定。繩徑的選用受根數(shù)、承載量大小和安全系數(shù)的制約。在符合 GB8903-88 規(guī)定的條件下，曳引輪槽數(shù)不得小于 3，繩徑 d8mm。于是 d 增大，根數(shù) n 減少，繩的柔性變差。 d 減小， n 增加曳引輪寬度增大，故一般推薦 n=38 為宜。對于小雜物梯， n=2 也是允許的。 鋼絲繩槽的節(jié)距（槽距） 槽距受結(jié)構(gòu)強度的制約，也即槽距不能過小，免槽頂部崩裂；槽距不能過大，以免引起輪寬度增加。槽距本不應(yīng)有特殊規(guī)定，但目前槽距選用不一，嚴重影響了曳引輪和導(dǎo)向輪的通用化，為管理和應(yīng)用帶來極大不便，由于繩徑 d 為 16mm,所以選用的槽距 p 為 25mm 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 31 5 控制系統(tǒng)設(shè)計 5.1門電機主電路的設(shè)計 如圖 1-1 圖 1 所示為門電機主電路的設(shè)計 門電機的選擇及原理：只要滿足功率要求，門電機選用一般三相異步電動機即可。如圖中所示電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)門的開關(guān)，采用星角降壓啟動， KS為速度繼電器，用來對開關(guān)門到頭時制動，防止轎，廳門的損壞 門電機原理分析：如圖 1，當電梯平層時，開門觸點 KMK閉合，電機正轉(zhuǎn)，轎門打開；當定時繼電器到時， KMG閉合，電機反轉(zhuǎn)，轎門關(guān)閉；當有人在門中間出現(xiàn)時，光感觸點 閉合，電梯強迫正轉(zhuǎn)，轎門打開；當轎門碰到開、關(guān)極限開關(guān)時， KMK或 KMG斷開，并反向制動 。 5.2 可編程控制器的設(shè)計 隨著時代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高， PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計中，我將利用 PLC來實現(xiàn)對電梯的控制 由于市面上三菱產(chǎn)品型號較多，種類齊全，技術(shù)先進，加之本人對三菱產(chǎn)品的青睞，所以我選擇較前沿的產(chǎn)品三菱FX2N系列產(chǎn)品 。 。 5.2.1 I/O點的分配 表 5-1 I/O點的分配 名稱 輸入 名稱 輸出 1 層 內(nèi)呼 X22 1 層內(nèi)呼指示 M12 2 層內(nèi)呼 X23 2 層內(nèi)呼指示 M13 3 層內(nèi)呼 X24 3 層內(nèi)呼指示 M14 4 層內(nèi)呼 X25 4 層內(nèi)呼指示 M15 1 層外呼上 X11 1 層外呼上指示 M21 2 層外呼上 X12 2 層外呼上指示 M22 2 層外呼下 X13 2 層外呼下指示 M23 3 層外呼上 X14 3 層外呼上指示 M24 3 層外呼下 X15 3 層外呼下指示 M25 4 層外呼下 X16 4 層外呼下指示 M26 M3KSQK1FR1KMGKMKFR圖 1 門 電 機 主 電 路 圖KM4KM5徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 32 續(xù)表 5-1 一層感應(yīng)開關(guān) X03 1 層顯示 Y10 二層感應(yīng)開關(guān) X04 2 層顯示 Y11 三層感應(yīng)開關(guān) X05 3 層顯示 Y12 四層感應(yīng)開關(guān) X06 4 層顯示 Y13 急停 X00 內(nèi)呼上行 Y0 上限位 X20 內(nèi)呼下行 Y1 下限位 X21 外呼上行 M31 外呼下行 M32 平層輸出 M10 為了更好的闡述起原理現(xiàn)給出起內(nèi)部說明 內(nèi)部繼電器 名稱 M500-M503 樓層感應(yīng)中間繼電器 5.2.2梯形圖 轎箱內(nèi)選層按鈕指示燈控制 圖 5-1 轎廂內(nèi)選層按鈕指示燈控制梯形圖 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 33 樓層顯示控制 圖 5-2 樓層顯示控制梯形圖 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 34 外呼下行外呼上行 圖 5-3 電梯控制梯形圖 5.2.3語句表： LD X20 上限位 AND X21 下限位 OUT M10 平層 LD X03 一層感應(yīng)開關(guān) SET M500 一層顯示 RST M501 RST M502 RST M503 LD X04 二 層開關(guān) SET M501 二層顯示 RST M500 RST M502 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 35 RST M503 LD X05 三層開關(guān) SET M502 三層顯示 RST M500 RST M501 RST M5 LD 06 四層開關(guān) SET M503 四層顯示 RST M500 RST M501 RST M502 LD M500 ANI T0 OUT Y10 一層顯 示輸出 LD M501 ANI T0 OUT Y11 二層顯示輸出 LD M502 ANI TO OUT Y12 三層顯示輸出 LD M503 ANI T0 OUT Y13 四層顯示輸出 LD X00 急停 ANI T1 OUT T0 K 090 LD TO OUT T1 K 0110 LD X00 ANI X01 檢修 MC N0 SP M000 LD X22 轎內(nèi)指令： X22-X25 OR M12 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M12 LD X23 OR M13 LDI M501 ORI M10 ANB OUT M13 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 36 LD X24 OR M14 LDI M502 ORI M10 ANB OUT M14 LD X25 OR M15 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M15 LD X11 外呼按鈕： X11-X16 OR M21 LDI M500 ORI M10 ANB OUT M21 LDI M501 ORI M10 ORI M32 LD X12 OR M22 ANB OUT M22 LDI M501 ORI M10 ORI M31 LD X13 OR M23 ANB OUT M23 LDI M502 ORI M10 ORI M32 LD X14 OR M24 ANB OUT M24 LDI M502 ORI M10 ORI M31 LD X15 OR M25 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 37 ANB OUT M25 LD X16 OR M26 LDI M503 ORI M10 ANB OUT M26 MCR N0 LD M13 OR M14 OR M15 AND M500 LD M14 OR M15 AND M501 ORB LD M15 AND M502 ORB OR M31 AND X00 AND X02 SET Y0 上行輸出 RST Y1 LD M14 OR M13 OR M12 AND M503 LD M13