畢業(yè)設(shè)計(論文)多層建筑小型電梯設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>  多層建筑小型電梯設(shè)計</p><p><b>  摘要</b></p><p>  電梯是一種以電動機(jī)為動力的垂直升降機(jī),裝有箱狀吊艙,用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺階式,踏步板裝在履帶上連續(xù)運行,俗稱自動電梯。 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有

2、一個轎廂,運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。</p><p>  此次電梯設(shè)計包括轎廂設(shè)計、配重系統(tǒng)設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計、門禁系統(tǒng)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計等。此次電梯設(shè)計針對已修建完畢的多層建筑,為低速電梯,要求經(jīng)濟(jì)適用、造型美觀、節(jié)能先進(jìn),且盡可能少破壞墻體。電機(jī)通過聯(lián)軸器連接蝸輪蝸桿減速器,蝸輪蝸桿減速器雙輸出軸通過錐齒輪改變傳動方向使圓柱齒輪沿

3、齒條上下運動,從而帶動電梯上下運動,并用配重塊抵消轎廂、電機(jī)、減速器等機(jī)構(gòu)的自重,降低電機(jī)功率。齒條安裝在工字鋼導(dǎo)軌的凹槽中。在門洞處建與門洞等高的支撐平臺,便于電梯的日常維護(hù)保養(yǎng),層站設(shè)置在層與層之間。</p><p>  關(guān)鍵詞:電梯,傳動,齒輪,齒條</p><p><b>  Abstract</b></p><p>  Author:

4、 Tang Hongping</p><p>  Tutor: Li Ansheng </p><p>  The elevator is a kind of the motor powered vertical lift, a box shaped pod, used in multi-story buildings passenger or cargo. Also has the st

5、ep, step plate arranged on the track of continuous operation, commonly known as automatic elevator. Service in the specified floor fixed lifting equipment. It has a car, running in at least two rows of vertical or inclin

6、ed angle less than 15 degrees between the rigid rails. Car size and structure is convenient for the passengers to access or loading and un</p><p>  The design of elevator car design, including a counterweigh

7、t system design, the transmission system design, the design of access control system, control system design. The design of elevator for has completed the construction of multi-storey buildings, for low-speed lift require

8、ments, handsome in appearance, economical, energy-saving and advanced, and as little as possible damage to the wall. The motor through a shaft coupling worm gear reducer, worm gear reducer with double output shaft throug

9、h</p><p>  Key words: elevator, transmission, gear, rack</p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  1 緒論1</b></p><p>  1.1 電梯的歷史1</p><p>  1.

10、2 電梯的組成2</p><p>  1.3 電梯分類3</p><p>  1.4 項目背景及發(fā)展前景6</p><p><b>  2傳動系統(tǒng)設(shè)計7</b></p><p>  2.1 電梯傳動方案的選擇7</p><p>  2.2 電動機(jī)的選取10</p><

11、;p>  2.3 減速器的選取11</p><p>  2.4 聯(lián)軸器的選用12</p><p>  2.5 軸承的選取12</p><p>  2.6 錐齒輪設(shè)計12</p><p>  2.6.1 材料及齒數(shù)12</p><p>  2.6.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計13</p>&

12、lt;p>  2.6.3 主要幾何尺寸計算15</p><p>  2.7 齒輪齒條設(shè)計15</p><p>  2.7.1 齒輪幾何尺寸計算15</p><p>  2.7.2 齒條幾何尺寸計算15</p><p>  2.7.3材料的選用16</p><p><b>  3導(dǎo)軌設(shè)計17&

13、lt;/b></p><p>  3.1 導(dǎo)軌方案17</p><p>  3.2工字鋼的加裝方式17</p><p>  3.3 工字鋼的選取17</p><p>  4 門機(jī)的選取18</p><p>  4.1 門機(jī)概況18</p><p>  4.2 門機(jī)控制方式18&

14、lt;/p><p>  4.3 門機(jī)型號的選取18</p><p><b>  5 轎廂設(shè)計19</b></p><p> ?。?1 轎廂概況19</p><p>  5.2 轎廂體設(shè)計19</p><p><b>  6 配重設(shè)計21</b></p>&

15、lt;p>  6.1箱體自重21</p><p>  6.2 配重重量21</p><p>  6.3 鋼絲繩的選用22</p><p>  6.4 緩沖器的選用22</p><p>  7安全系統(tǒng)設(shè)計23</p><p><b>  總結(jié)24</b></p>&l

16、t;p><b>  致謝25</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>  1 緒論</b></p><p><b>  1.1 電梯的歷史</b></p><p>  電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng)150年了。1

17、854年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上,美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。他站在裝滿貨物的升降梯平臺上,命令助手將平臺拉升到觀眾都能看得到的高度,然后發(fā)出信號,令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。令人驚訝的是,升降梯并沒有墜毀,而是牢牢地固定在半空中——奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用?!耙磺邪踩?,先生們?!闭驹谏堤萜脚_上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。誰也不會想到,這就是人

18、類歷史上第一部安全升降梯。</p><p>  人類利用升降工具運輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔時就使用了最原始的升降系統(tǒng),這套系統(tǒng)的基本原理至今仍無變化:即一個平衡物下降的同時,負(fù)載平臺上升。早期的升降工具基本以人力為動力。1203年,在法國海岸邊的一個修道院里安裝了一臺以驢子為動力的起重機(jī),這才結(jié)束了用人力運送重物的歷史。英國科學(xué)家瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后,起重機(jī)裝置開始采用蒸汽

19、為動力。緊隨其后,威廉·湯姆遜研制出用液壓驅(qū)動的升降梯,液壓的介質(zhì)是水。在這些升降梯的基礎(chǔ)上,一代又一代富有創(chuàng)新精神的工程師們在不斷改進(jìn)升降梯的技術(shù)。然而,一個關(guān)鍵的安全問題始終沒有得到解決,那就是一旦升降梯拉升纜繩發(fā)生斷裂時,負(fù)載平臺就一定會發(fā)生墜毀事故。奧的斯先生的發(fā)明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。從那以后,搭乘升降梯不再是“勇敢者的游戲”了,升降梯在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。1889年12月,美國奧的斯電梯公司制造出了

20、名副其實的電梯,它采用直流電動機(jī)為動力,通過蝸輪減速器帶動卷筒上纏繞的繩索,懸掛并升降轎廂。1892年,美國奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置,取代傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動繩索的操縱方式,為操縱方式現(xiàn)代化開了先河。</p><p>  1887年,美國奧的斯公司制造出世界上第一臺電梯,這是一臺以直流電動機(jī)傳動的電梯。它被裝設(shè)在1889年紐約德瑪利斯大廈。這座古老的電梯,每分鐘只能走10米左右。當(dāng)初設(shè)計的電梯純粹是為了省力。1

21、900年,以交流電動機(jī)傳動的電梯開始問世。1902年,瑞士的迅達(dá)公司研制成功了世界上第一臺按鈕式自動電梯,采用全自動的控制方式,提高了電梯的輸送能力和安全性。隨著超高層建筑的出現(xiàn),電梯的設(shè)計、工藝不斷得到提高,電梯的品種也逐漸增多。1900年,美國奧梯斯公司制成了世界上第一臺電動扶梯。1950年又制成了安裝在高層建筑外面的觀光電梯,使乘客能在電梯運行中清楚地眺望四周的景色。中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海,是由美國奧的斯公司于1901年安裝

22、的。1932年由美國奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運轉(zhuǎn)著。1951年,黨中央提出要在天安門安裝一臺由中國自行制造的電梯,天津從慶生電機(jī)廠榮接此任,四個月后不辱使命,順利地完成了任務(wù)。十一屆三中全會后,沐浴著改革開放的春風(fēng),中國電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。如今,在中國任何一個城市,電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來了便利,也為中國現(xiàn)代化建設(shè)的</p><p><b>  1.2

23、電梯的組成</b></p><p>  1、曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力,使電梯運行。   </p><p>  曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩,導(dǎo)向輪,反繩輪組成。   </p><p>  2、導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度,使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動。   </p><p&

24、gt;  導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌,導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。   </p><p>  3、轎廂 轎廂是運送乘客和貨物的電梯組件,是電梯的工作部分。   </p><p>  轎廂由轎廂架和轎廂體組成。   </p><p>  4、門系統(tǒng) 門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。   </p><p>  門系統(tǒng)由轎廂門,層門,開門機(jī),門鎖裝置組

25、成。   </p><p>  5、重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量,在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi),保證電梯的曳引傳動正常。   </p><p>  系統(tǒng)主要由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。   </p><p>  6、電力拖動系統(tǒng) 電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力,實行電梯速度控制。   </p><p>

26、  電力拖動系統(tǒng)由曳引電動機(jī),供電系統(tǒng),速度反饋裝置,電動機(jī)調(diào)速裝置等</p><p><b>  組成。   </b></p><p>  7、電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控</p><p><b>  制。   </b></p><p>  電氣控制系統(tǒng)主要由操

27、縱裝置,位置顯示裝置,控制屏(柜),平層裝置,選</p><p><b>  層器等組成。   </b></p><p>  8、安全保護(hù)系統(tǒng) 保證電梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。</p><p>  安全系統(tǒng)由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。</p>

28、<p><b>  1.3 電梯分類</b></p><p>  根據(jù)建筑的高度、用途及客流量(或物流量)的不同,而設(shè)置不同類型的電</p><p><b>  梯。</b></p><p>  目前電梯的基本分類方法大致如下:</p><p><b>  1、按用途分類<

29、;/b></p><p>  乘客電梯,為運送乘客設(shè)計的電梯,要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)</p><p><b>  裝飾。</b></p><p>  載貨電梯,主要為運送貨物而設(shè)計,通常有人伴隨的電梯。</p><p>  醫(yī)用電梯,為運送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計的電梯,轎廂具有長而窄的特點。   &l

30、t;/p><p>  雜物電梯,供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文件、食品等設(shè)計的電梯。   觀光電梯,轎廂壁透明,供乘客觀光用的電梯。</p><p>  車輛電梯,用作裝運車輛的電梯。</p><p>  船舶電梯,船舶上使用的電梯。</p><p>  建筑施工電梯,建筑施工與維修用的電梯。</p><p>  其它

31、類型的電梯,除上述常用電梯外,還有些特殊用途的電梯,如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。</p><p><b>  2、按驅(qū)動方式分類</b></p><p>  交流電梯,用交流感應(yīng)電動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。根據(jù)拖動方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。</p><p>  直流電梯,用直流電

32、動機(jī)作為驅(qū)動力的電梯。這類電梯的額定速度一般在2.00m/s以上。 </p><p>  液壓電梯,一般利用電動泵驅(qū)動液體流動,由柱塞使轎廂升降的電梯。</p><p>  齒輪齒條電梯,將導(dǎo)軌加工成齒條,轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪,電動機(jī)帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。</p><p>  螺桿式電梯,將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋,再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油

33、缸頂,然后通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)(或皮帶)帶動螺母旋轉(zhuǎn),從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。</p><p>  直線電機(jī)驅(qū)動的電梯,其動力源是直線電機(jī)。</p><p>  電梯問世初期,曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動力直接驅(qū)動電梯,現(xiàn)已基本絕跡。</p><p><b>  3、按速度分類</b></p><p>  電梯無嚴(yán)格

34、的速度分類,中國習(xí)慣上按下述方法分類。   </p><p>  低速梯,常指低于1.00m/s速度的電梯。   </p><p>  中速梯,常指速度在1.00~2.00m/s的電梯。   </p><p>  高速梯,常指速度大于2.00m/s的電梯。   </p><p>  超高速梯,速度超過5.00m/s的電梯。   </p&

35、gt;<p>  隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展,電梯速度越來越高,區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。</p><p>  4、按電梯專職司機(jī)分類</p><p>  有司機(jī)電梯,電梯的運行方式由專職司機(jī)操縱來完成。無司機(jī)電梯,乘客進(jìn)入電梯轎廂,按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕,電梯自動運行到達(dá)目的層樓,這類電梯一般具有集選功能。有/無司機(jī)電梯,這類電梯可變換控制電路,平時

36、由乘客操縱,如遇客流量大或必要時改由司機(jī)操縱。</p><p>  5、按操縱控制方式分類</p><p>  手柄開關(guān)操縱,電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān),實現(xiàn)電梯的起動、上升、下降、平層、停止的運行狀態(tài)。按鈕控制電梯:是一種簡單的自動控制電梯,具有自動平層功能,常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。   信號控制電梯,這是一種自動控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動平層,自

37、動開門功能外,尚具有轎廂命令登記,層站召喚登記,自動停層,順向截停和自動換向等功能。集選控制電梯,是一種在信號控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動控制的電梯,與信號控制的主要區(qū)別在于能實現(xiàn)無司機(jī)操縱。并聯(lián)控制電梯,2~3臺電梯的控制線路并聯(lián)起來進(jìn)行邏輯控制,共用層站外召喚按鈕,電梯本身都具有集選功能。群控電梯,是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。</p><p><b&

38、gt;  6、其它分類方式</b></p><p>  按機(jī)房位置分類,則有機(jī)房在井道頂部的(上機(jī)房)電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的(下機(jī)房)電梯,以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的(無機(jī)房)電梯。按轎廂尺寸分類,則經(jīng)常使用“小型”、“超大型”等抽象詞匯表示。此外,還有雙層轎廂電梯等。</p><p><b>  7、特殊電梯</b></p><p&g

39、t;  斜行電梯,轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導(dǎo)軌運行,是集觀光和運輸于一體的輸送設(shè)備。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后,斜行電梯發(fā)展迅速。   </p><p>  立體停車場用電梯,根據(jù)不同的停車場可選配不同類型的電梯。   </p><p>  建筑施工電梯,是一種采用齒輪齒條嚙合方式(包括銷齒傳動與鏈傳動,或采用鋼絲繩提升),使吊籠作垂直或傾斜運動的機(jī)械,用以輸送人員或物料,主

40、要應(yīng)用于建筑施工與維修。它還可以作為倉庫、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長期使用的垂直運輸機(jī)械。  </p><p>  消防電梯,在發(fā)生火警時,用來運送消防人員,乘客和消防器材等。</p><p>  冷庫電梯,在大冷庫或制冷車間,運送冷凍貨物.但是需要滿足門扇及導(dǎo)軌等活動處密封、浸水等要求。</p><p>  礦井電梯,供礦井運送人員及貨物之用。</p>

41、;<p>  特殊電梯 供特殊環(huán)境條件下使用,如防爆,防腐,耐熱等特殊用途的電梯。</p><p>  滑道電梯 在建筑物內(nèi)配置,常與建筑物,人行道平行使用。</p><p>  運機(jī)電梯,飛機(jī)庫中幾十噸或者上百噸重量的飛機(jī),垂直提升到飛機(jī)場跑道上?!?lt;/p><p>  門吊電梯,在大型門式起重機(jī)的門腿中,運送在門機(jī)中的工作人員及檢修機(jī)件等。<

42、/p><p>  座椅電梯,人坐在電動機(jī)驅(qū)動的椅子上,控制椅子手柄上的按扭,使椅子下部的動力驅(qū)動裝置驅(qū)動人椅,沿樓梯扶欄的導(dǎo)軌上下運動.</p><p>  1.4 項目背景及發(fā)展前景</p><p>  當(dāng)今社會,人們生活的壓力越來越大,下班之后回家爬樓梯顯然對已經(jīng)疲憊不堪的上班族是個不小的挑戰(zhàn),電梯無疑是一種很好的選擇。</p><p>  

43、當(dāng)今社會,人口老齡化嚴(yán)重,老年人所占的比重越來越大。老年人出行怕樓梯顯得尤為不變,還有部分老人乘坐輪椅就更加不便了,有部電梯顯得特別方便了。</p><p>  據(jù)統(tǒng)計資料,我國大約有3億人居住在城市。他們住居的樓房基本上都沒有安裝電梯,再考慮到各個城市的消費水平,在大、中型城市的居民都需要現(xiàn)粗略計算這種小型電梯的需求量。假設(shè)每200人需要電梯一部,則約需要15萬部電梯。本次設(shè)計的電梯也可以安裝在其他建筑物上,由

44、此推斷,本項目的需求市場很大,前景廣闊。</p><p><b>  2傳動系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>  2.1 電梯傳動方案的選擇</p><p>  最早的垂直運輸電梯采用卷輪結(jié)構(gòu),稱為鼓輪式電梯。這種電梯在使用上很不安全。當(dāng)電梯上下行程控制元件失靈,超越頂層的極限位置接近樓板時,鋼絲繩繼續(xù)被鼓輪卷繞,轎廂會撞擊樓板,以致鋼絲繩被拉

45、斷,轎廂從最高處自由落下,引起重大事故。為解決這種電梯的缺點,人們將電梯從卷揚結(jié)構(gòu)變?yōu)橐芬Y(jié)構(gòu),大輪稱為曳引輪,被曳引電動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)。這種設(shè)計方式避免對重與轎廂相互碰撞。連接轎廂于對重是鋼絲繩,稱為曳引鋼繩,這種曳引方法的特點是:當(dāng)轎廂運行至頂層時,對重處于底層;轎廂運行至底層時,對重處于頂層,若電梯曳引電機(jī)失控,向上、下極限位置運行時,對重或轎廂將達(dá)到地坑地面,然后曳引鋼絲繩開始打滑,不會出現(xiàn)鋼絲繩被拉斷的事故。同時,由于曳引電機(jī)鋼繩

46、不在鼓輪上纏繞,可以方便D增加鋼絲繩的根數(shù),電梯曳引方式的改變大大提高了電梯的安全性。</p><p>  電梯作為一種運輸機(jī)械,它要求其傳動裝置能滿足大距離在垂直方向上運動,并且有較高的傳動精度和傳動效率,通過對各種能實現(xiàn)上、下運動的機(jī)構(gòu)進(jìn)行,主要有以下幾種:</p><p>  第一;鋼絲繩式:通過鋼絲繩的拽引轎廂,實現(xiàn)轎廂的升降。</p><p>  第二;液

47、壓、氣壓式:向液壓(氣壓)缸中輸入液壓油(氣體),使活塞實現(xiàn)升縮,把活塞的末端與轎廂連接,實現(xiàn)轎廂的升降。</p><p>  第三;齒輪齒條式:固定導(dǎo)向軌道和安裝齒條,在轎廂上安裝齒輪,由電動機(jī)帶動齒輪旋轉(zhuǎn),變轉(zhuǎn)動為直線運動,從而達(dá)到轎廂上下運行的目的。</p><p>  第四;螺桿式:把大螺母與轎廂想連接,螺桿垂直布置,通過電動機(jī)帶動桿旋轉(zhuǎn),由于螺桿螺母間有螺旋角,把螺桿的轉(zhuǎn)動變成螺

48、母的上下運動,從而使與螺母連接在一起的轎廂上下運動。</p><p>  本次設(shè)計所研究的電梯主要安裝于已經(jīng)建成的房屋,這些房屋一般都沒有預(yù)留安裝電梯的機(jī)房,為這些房子設(shè)計電梯,既需要考慮各種傳動方式的優(yōu)缺點,又要考慮把這些傳動方式合理地與建筑物連接起來,要求對建筑不能有較大的改造施工。既要考慮其實用性和安裝的問題。步行樓梯的布置位置主要有圖2-1所示的兩種:</p><p>  根據(jù)我國

49、現(xiàn)有的居民樓的步行樓梯的布置方式,在其步行梯的墻面上安裝電梯,主要考慮因素有以下幾點:</p><p>  第一;電梯的安裝位置是否影響步行樓梯的正常使用;</p><p>  第二;電梯安裝運行后,是否對建筑物的墻體結(jié)構(gòu)的受力狀況有影響;</p><p>  第三;安裝的電梯與搭配是否和諧。</p><p>  如果要在樓房的其他位置安裝電

50、梯,對建筑物的施工工程量較大。按照現(xiàn)行的電梯安裝情況,大多建筑物在安裝電梯前就預(yù)留井道。如果對已經(jīng)建成的樓房增加井道,這將增加施工成本。通過查閱相關(guān)資料,和請教有實際工程經(jīng)驗的工人師傅,認(rèn)為比較合理的安裝位置為圖2-1所示的AB電梯的安裝在步行電梯的一側(cè),把電梯的入口設(shè)置在一樓和二樓之間的平臺處,在每兩層之間的平臺設(shè)置出入口,居住在各層的居民上下半層就可以方便乘坐電梯。</p><p>  擬定電梯安裝位置后,選

51、用合適的驅(qū)動方式。</p><p>  圖2.2所示驅(qū)動方式,都只適合在預(yù)留井道的前提下安裝電梯,它們只適合于安裝于建筑物的內(nèi)部。如果不進(jìn)行較大規(guī)模的土建施工,不能采用這幾種傳動方式應(yīng)用于實際工程中。如果采用螺桿式,這種傳動方式要求把大螺母與轎廂連接起來,螺母與一根豎直的螺桿相配合,螺桿的軸線平行與墻的表面。工作時,電動機(jī)通過一套傳動系統(tǒng),帶動螺桿的旋轉(zhuǎn),由于螺旋副的特點,螺母就沿螺桿軸線方向運動,帶動轎廂上下運

52、動,達(dá)到上下運送貨物或人的目的。建筑施工時,必然要求在安裝電梯的墻壁一側(cè)建立地基,把螺桿豎直安裝,并且螺桿的垂直度要求較高。如果從建筑物上引出拉桿,保證螺桿的豎直,這種方式可以滿足螺桿垂直度要求。但是,這種方式影響了轎廂的上下運行。如果采用其他方式固定螺桿工程造價會很高,再加上螺旋副制造難度較大,加工成本高。選用此傳動方案,工程造價高,不適合用來做較大距離的傳動。通過各種方案的比較,綜合考慮使用性和經(jīng)濟(jì)性能,擬用齒輪齒條傳動方式。傳動機(jī)

53、構(gòu)示意圖如圖2.3所示:</p><p>  1、齒條 2、齒輪 3、軸承 4、聯(lián)軸器 5、錐齒輪</p><p>  6、聯(lián)軸器 7、蝸輪蝸桿減速器 8、電動機(jī)</p><p>  圖2.3 電梯傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>  采用齒輪齒條傳動,齒條固定在建筑物上,齒輪安裝在轎廂上,電動機(jī)帶動齒輪旋轉(zhuǎn),變轉(zhuǎn)動為直線運動,從而達(dá)到轎廂

54、上下運行的目的。根據(jù)電梯的使用條件,以及電梯的起升高度較低等特點,轎廂的額定運行速度過高將會產(chǎn)生振動、噪音。參考采用齒輪齒條傳動的施工電梯的設(shè)計,我們初定電梯的運行速度為 。</p><p>  2.2 電動機(jī)的選取</p><p>  設(shè)計任務(wù)要求,電梯的最大承載重量為500kg,電梯的運行速度為小于1 。根據(jù)實際考慮電梯的運行速度設(shè)計為0.4 。并且電梯能頻繁啟動,運行平穩(wěn)。按設(shè)計要求

55、,以及工作條件查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),選用小功率變頻調(diào)速三相異步電動機(jī),此種電機(jī)適用于變頻調(diào)速電梯。</p><p>  式中 ——總功率;</p><p><b>  ——減速器功率;</b></p><p><b>  ——電機(jī)功率;</b></p><p>  ——齒輪齒條效率,查《減速器設(shè)計實例精解

56、》表2-1,取0.97;</p><p>  ——錐齒輪效率,查《減速器設(shè)計實例精解》表2-1,取0.95;</p><p>  ——軸承效率,查《減速器設(shè)計實例精解》表2-1,取0.98;</p><p>  ——聯(lián)軸器效率,查《減速器設(shè)計實例精解》表2-1,取0.99;</p><p>  ——蝸輪蝸桿效率,查《減速器設(shè)計實例精解》表2-

57、1,取0.8。</p><p>  查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》,選取電機(jī)型號為Y112M——4,滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,額定電壓380V,頻率50Hz。</p><p>  2.3 減速器的選取</p><p>  根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速及其他綜合因素考慮,選取減速器型號為上海嘉田傳動機(jī)械有限公司生產(chǎn)的NRV130蝸輪蝸桿減速器,如圖2.4所示</p>&

58、lt;p>  中心距為130mm,傳動比為60,輸出轉(zhuǎn)速24r/min。</p><p>  圖2.4 NRV130蝸輪蝸桿減速器</p><p>  2.4 聯(lián)軸器的選用</p><p>  為了隔離振動與沖擊,從機(jī)械設(shè)計教材中選擇彈性柱銷聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器制造容易,裝拆方便,成本較低,適用于連接兩同軸線的傳動,并具有補(bǔ)償兩周相對位移和一般減震性能。<

59、;/p><p><b>  計算轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>  工作情況系數(shù),查《機(jī)械設(shè)計》表14-1得KA=1.5</p><p>  公稱轉(zhuǎn)矩  T=9.55 22.75 </p><p>  Tca=1.522.75=34.12 </p><p>  根據(jù)減速器蝸桿軸軸端直徑和電機(jī)軸端直

60、徑,根據(jù)GB/T4323-2002,選用彈性注銷聯(lián)軸器LX2,公稱轉(zhuǎn)矩為560,許用轉(zhuǎn)速為6300r/min,符合設(shè)計要求。</p><p><b>  2.5 軸承的選取</b></p><p>  軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì),是選擇軸承的類型的主要依據(jù),設(shè)計需要軸承的主要承受收軸向力,徑向向承受的載荷較小,軸承的轉(zhuǎn)速較低,軸承的載荷較大。主軸需用軸承定位,故選

61、用止推軸承,如圖2.5所示</p><p>  圖2.5 軸上安裝的軸承</p><p>  結(jié)合軸徑大小選用軸承型號為止推軸承中的推力球軸承52211和52208,極限轉(zhuǎn)速分別為1900r/min和2400r/min,符合要求,適用。根據(jù)GB/T7813—1998,選用相應(yīng)軸承座分別型號為SN209和SN207。</p><p><b>  2.6 錐齒

62、輪設(shè)計</b></p><p>  2.6.1 材料及齒數(shù)</p><p>  本次設(shè)計中錐齒輪僅用來改變傳遞方向,故選用傳動比為1,齒數(shù)取為30。材料選用40Cr,調(diào)制處理。</p><p>  2.6.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>  確定設(shè)計公式中各參數(shù)</p><p> ?。?)初選載

63、荷系數(shù)=1.3</p><p> ?。?)計算齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 </p><p><b> ?。?)選取齒寬系數(shù)</b></p><p><b>  =0.2</b><

64、/p><p><b> ?。?)彈性系數(shù)</b></p><p><b>  =189.8 </b></p><p> ?。?)齒輪的疲勞接觸極限</p><p><b>  =740MPa</b></p><p><b> ?。?)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)&

65、lt;/b></p><p><b> ?。?)接觸壽命系數(shù)</b></p><p><b>  =0.98</b></p><p>  (8)計算許用接觸應(yīng)力</p><p>  取失效率為1%,最小安全系數(shù)=1</p><p><b>  =725.2MP

66、a</b></p><p> ?。?)計算端面重合度</p><p>  當(dāng)量齒數(shù)=42.43</p><p> ?。?0)計算端面重合度</p><p><b>  =0.87</b></p><p> ?。?1)節(jié)點區(qū)域系數(shù)</p><p><b>

67、;  =2.5</b></p><p><b>  2、設(shè)計計算</b></p><p>  (1)計算齒輪分度圓直徑</p><p><b>  =175.2</b></p><p> ?。?)計算圓周速度v</p><p><b>  =157.68

68、</b></p><p><b>  =0.02m/s</b></p><p> ?。?)計算載荷系數(shù)K</p><p>  查表得,使用系數(shù)=1</p><p><b>  動載系數(shù)=1.02</b></p><p>  齒間載荷分配系數(shù)=1</p>

69、<p>  齒間載荷分布系數(shù)=1.2</p><p><b>  K==1.224</b></p><p> ?。?)校正分度圓直徑</p><p><b>  ==171.72</b></p><p>  2.6.3 主要幾何尺寸計算</p><p><

70、b>  1、計算大端模數(shù)</b></p><p>  m=/Z=171.72/30=5.724mm,取6mm</p><p><b>  2、大端分度圓直徑</b></p><p><b>  3、計算錐距R</b></p><p><b>  =127.28mm<

71、/b></p><p><b>  4、計算分錐角</b></p><p><b>  5、計算齒高h(yuǎn)</b></p><p>  H=2.25m=2.25*6=13.5mm</p><p>  6、計算大端頂圓直徑</p><p><b>  =181.4m

72、m</b></p><p>  2.7 齒輪齒條設(shè)計</p><p>  2.7.1 齒輪幾何尺寸計算</p><p><b>  分度圓直徑 </b></p><p>  取m=8,Z=40,寬取50</p><p><b>  齒頂圓直徑</b></p&

73、gt;<p><b>  mm</b></p><p><b>  齒根圓直徑</b></p><p><b>  mm</b></p><p>  2.7.2 齒條幾何尺寸計算</p><p>  m=8,寬取50+252=100mm</p>&l

74、t;p><b>  齒頂高</b></p><p><b>  齒根高mm</b></p><p>  2.7.3材料的選用</p><p>  選取齒輪齒條材料為20CrMnTi,具有齒面硬度高,承載能力強(qiáng),芯部韌性好,耐力沖擊適合于重載、高速、過載等場合,符合本次設(shè)計的要求。</p><p&g

75、t;<b>  3導(dǎo)軌設(shè)計</b></p><p><b>  3.1 導(dǎo)軌方案</b></p><p>  本次設(shè)計所研究的電梯主要安裝于已經(jīng)建成的房屋,這些房屋一般都沒有預(yù)留安裝電梯的機(jī)房和井道,為這些房子設(shè)計電梯,既需要考慮各種傳動方式的優(yōu)缺點,又要考慮把這些傳動方式合理地與建筑物連接起來,要求對建筑不能有較大的改造施工。如果要在樓房的其他

76、位置安裝電梯,對建筑物的施工工程量較大。按照現(xiàn)行的電梯安裝情況,大多建筑物在安裝電梯前就預(yù)留井道。如果對已經(jīng)建成的樓房增加井道,這將增加施工成本。于是考慮將軌道加裝在外墻上,采用工字鋼作為導(dǎo)軌,將齒條安裝在工字鋼的凹槽中,電梯沿齒條上下運行。這樣對墻體就不會有大的破壞。</p><p>  3.2 工字鋼的加裝方式</p><p>  由于墻體不夠平整,導(dǎo)軌裝上去則會導(dǎo)致電梯運行不平穩(wěn),產(chǎn)

77、生噪聲,甚至釀成安全事故。故在墻體和導(dǎo)軌之間加上墊塊使其平整,墊塊如圖3.1所示</p><p><b>  圖3.1 導(dǎo)軌墊塊</b></p><p>  3.3 工字鋼的選取</p><p>  根據(jù)GB706—88,選取工字鋼型號為12工字鋼,高120mm,腿長68mm,腹厚5mm,材料為45鋼。</p><p>

78、<b>  4 門機(jī)的選取</b></p><p><b>  4.1 門機(jī)概況 </b></p><p>  電梯門機(jī),是一個負(fù)責(zé)啟閉電梯門的一個伺服系統(tǒng),比如電梯的開門關(guān)門是一個電信號,那么他通過電動機(jī),傳感器,變速器等轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€特定方向的力,關(guān)閉或打開門。   交流異步變頻門機(jī)通常簡稱為變頻門機(jī),其構(gòu)成主要分為三部分:變頻門機(jī)控制系統(tǒng)、交流

79、異步變頻電機(jī)、變頻門機(jī)機(jī)械系統(tǒng);電梯變頻門機(jī)有兩種運動控制方式:“速度開關(guān)控制方式”、“編碼器控制方式”;“速度開關(guān)控制方式”不能檢測轎門的運動方向、位置和速度,只能使用位置和速度開環(huán)控制,導(dǎo)致控制精度相對要差,門機(jī)運動過程的平滑性不太好,因此多使用“編碼器控制方式”。</p><p>  4.2 門機(jī)控制方式</p><p>  電梯運行停穩(wěn)后,控制系統(tǒng)將信號傳遞給變頻器控制電機(jī)順時針轉(zhuǎn)

80、動,通過帶輪傳遞到鏈輪上,鏈輪轉(zhuǎn)動帶動鏈條運動,鏈條運動帶動與轎門相連的小鏈輪運動,使轎門打開。反之,電機(jī)則逆時針轉(zhuǎn)動。如圖4.1所示</p><p><b>  圖4.1 門機(jī)</b></p><p>  4.3 門機(jī)型號的選取</p><p>  此次設(shè)計門機(jī)選用的門機(jī)系蘇州威菱電梯部件有限公司生產(chǎn)的三菱改造門機(jī),其中電機(jī)為三相異步電動機(jī)Y

81、VP71-6-2.7N,額定功率80W,額定轉(zhuǎn)速930r/min。變頻器為松下AAD03020D/NSFC01-01.</p><p><b>  5 轎廂設(shè)計</b></p><p><b>  5.1 轎廂概況</b></p><p>  轎廂是電梯用以承載和運送人員和物資的箱形空間。轎廂一般由轎底、轎壁、轎頂、轎門等

82、主要部件構(gòu)成,其內(nèi)部凈高度至少應(yīng)為2m。轎廂體是形成轎廂空間的封閉圍壁,除必要的出入口和通風(fēng)孔外不得有其他開口,轎廂體由不易燃和不產(chǎn)生有害氣體和煙霧的材料組成。為了乘員的安全和舒適,轎廂入口和內(nèi)部的凈高度不得小于2米。為防止乘員過多而引起超載,轎廂的有效面積必須予以限制。具體可參見GB7588-2003對額定載重量和轎廂最大有效面積的對應(yīng)規(guī)定。在乘客電梯中為了保證不會過份擁擠,標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了轎廂的最小有效面積。轎廂體一般由轎底板(轎底 c

83、ar platform;platform)、轎廂壁(轎壁 car enclosures;car walls)、轎廂頂。一般有操縱箱(轎內(nèi)的操縱裝置)、通風(fēng)裝置、照明、停電應(yīng)急照明、報警和通信裝置。</p><p><b>  5.2 轎廂體設(shè)計</b></p><p>  玻璃鋼(FRP)亦稱作GRP,即纖維強(qiáng)化塑料,一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂

84、基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料,稱謂為玻璃纖維增強(qiáng)塑料,或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹脂品種不同,因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬,不導(dǎo)電,機(jī)械強(qiáng)度高,回收利用少,耐腐蝕。可以代替鋼材制造機(jī)器零件和汽車、船舶外殼等。相對密度在1.5~2.0之間,只有碳鋼的1/4~1/5,可是拉伸強(qiáng)度卻接近,甚至超過碳素鋼,而比強(qiáng)度可以與高級合金鋼相比。因此,在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品

85、應(yīng)用中,都具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。FRP是良好的耐腐材料,對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個方面,正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。 FRP熱導(dǎo)率低,室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金屬的1/100~1/1000,是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下,是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料,能保

86、護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖</p><p>  由于本次設(shè)計的電梯設(shè)計是加裝電梯,電梯完全暴露在墻體外。要求有良好的觀賞性和安全性兼容。于是想到觀光電梯。采用玻璃鋼和不銹鋼結(jié)合,玻璃鋼為6+6+1.43,角落由不銹鋼作為主要支柱。如圖5.1所示 </p><p>  轎箱內(nèi)凈高為2200mm,寬1500mm,深900mm,門寬400mm,</p><p

87、>  門高2100mm,轎廂內(nèi)占地面積為1.35 ,準(zhǔn)載6人。</p><p><b>  圖5.1 轎廂</b></p><p><b>  6 配重設(shè)計</b></p><p><b>  6.1箱體自重</b></p><p><b>  1、玻璃鋼重量&

88、lt;/b></p><p>  玻璃鋼表面積=5.78 ;</p><p>  玻璃鋼體積==0.076 ;</p><p><b>  取玻璃鋼密度= ;</b></p><p>  玻璃鋼重量==228kg;</p><p><b>  2、不銹鋼重量</b>&l

89、t;/p><p>  不銹鋼表面積 =3.19 ;</p><p>  不銹鋼體積 =0.076 ;</p><p><b>  取不銹鋼密度 =;</b></p><p>  玻璃鋼重量 =228kg;</p><p><b>  3、其他部件重量</b></p>

90、;<p>  減速器重量110kg;</p><p>  電機(jī)重量=30kg;</p><p><b>  齒輪重量60kg;</b></p><p>  其他部件100kg;</p><p>  總重量m628kg;</p><p><b>  6.2 配重重量</

91、b></p><p>  配重重量=m+m0.4=879.2kg;</p><p>  選取配重材料為密度混凝土密度為;</p><p>  總配重體積=0.18;</p><p>  每個配重重量取為450kg;</p><p>  每個配重體積為0.09;</p><p>  6.3

92、鋼絲繩的選用</p><p>  根據(jù)GB20118-2006選取鋼絲繩的型號為</p><p>  6.4 緩沖器的選用</p><p>  選取緩沖器型號為彈簧緩沖器,緩沖容量,緩沖行程為80mm,緩沖力為5KN,符合設(shè)計要求。</p><p><b>  7安全系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p&g

93、t;  標(biāo)準(zhǔn)電梯的安全系統(tǒng)保證電梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故發(fā)生,由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。</p><p>  此次設(shè)計的電梯時非標(biāo)準(zhǔn)電梯。本次設(shè)計的減速器是蝸輪蝸桿減速器,具有自鎖功能,給安全方面加上了一道保險。電梯支撐平臺上加裝緩沖器,選取型號為彈簧緩沖器,緩沖容量0.40 ,緩沖行程為95mm,緩沖力為8KN,符合設(shè)計要求

94、。</p><p><b>  總結(jié)</b></p><p>  大學(xué)三年就會在這最后的畢業(yè)設(shè)計總結(jié)劃上一個圓滿的句號。我曾經(jīng)以為時間是一個不快不慢的東西,但現(xiàn)在我感到時間過的是多么的飛快,四年了,感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯。畢業(yè),最重要的一個過程,最能把理論知識運用到實踐當(dāng)中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計了。這也是我們從一個學(xué)生走向社會的一個轉(zhuǎn)折,另一個生命歷程的開始

95、.畢業(yè)…</p><p>  大學(xué)四年就會在這最后的畢業(yè)設(shè)計總結(jié)劃上一個圓滿的句號。我曾經(jīng)以為時間是一個不快不慢的東西,但現(xiàn)在我感到時間過的是多么的飛快,四年了,感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生。.畢業(yè),最重要的一個過程,最能把理論知識運用到實踐當(dāng)中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計了。這也是我們從一個學(xué)生走向社會的一個轉(zhuǎn)折,另一個生命歷程的開始.畢業(yè)設(shè)計的兩個月,我學(xué)到了很多,也成熟了很多。</p><p

96、>  通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí),給我最深的感受就是我的設(shè)計思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名設(shè)計人員要設(shè)計出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品,就必須做一個生活的有心人。多留心觀察思考我們身邊的每一個機(jī)械產(chǎn)品,只有這樣感性認(rèn)識豐富了,才能使我們的設(shè)計思路具有創(chuàng)造性。</p><p>  畢業(yè)設(shè)計,幫助我們總結(jié)大學(xué)四年收獲、認(rèn)清自我。同時,還幫助我們改變一些處理事情時懶散的習(xí)慣。從最開始時的搜集資料,整理資料,到方案

97、比選,確定方案,再到著手開始進(jìn)行傳動方案設(shè)計、安全系統(tǒng)和配重系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計,每一步都是環(huán)環(huán)相扣,銜接緊密,其中任何一個步驟產(chǎn)生遺漏或者疏忽,就會對以后的設(shè)計帶來很多的不便。</p><p>  學(xué)生的動手能力和資料搜集能力在設(shè)計中也得到提升。畢業(yè)設(shè)計中很多數(shù)值、公式、計算方法都需要我們?nèi)ツ托牡夭殚啎瑸g覽資料,設(shè)計中需要用到輔助設(shè)計軟件的地方,也需要我們耐心的學(xué)習(xí)。掌握其使用的要領(lǐng),運用到設(shè)計當(dāng)中去。最后匯總的

98、時候,需要將前期各個階段的工作認(rèn)真整理。</p><p><b>  致謝</b></p><p>  畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,在李安生老師的指導(dǎo)和幫助之下,學(xué)生對于機(jī)械方面的知識有了更多新的認(rèn)知,對傳動系統(tǒng)設(shè)計有了更深一步的認(rèn)識,對電梯設(shè)計的整體脈絡(luò)了解得更加的清晰透徹。通過畢業(yè)設(shè)計,學(xué)生對自己大學(xué)四年以來所學(xué)的知識有更多的認(rèn)識。 </p><p>

99、;  我的畢業(yè)設(shè)計的題目是多層建筑小型電梯設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計這是對我的四年知識能力考查,也是對我應(yīng)用這些知識能力的考查,我盡力使自己的設(shè)計減少錯誤,但我知道由于許多知識和能力的欠缺,肯定有一定的錯誤。</p><p>  再次感謝我的導(dǎo)師李安生老師給我的悉心指導(dǎo),還有其他老師給我在設(shè)計方面給予的幫助。我覺得通過這次設(shè)計,讓我了解了設(shè)計的整個流程,在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正在今后

100、的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)四年中的知識,在我能夠在以后的分工作中做的更好。</p><p>  畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了,通過設(shè)計,學(xué)生深刻領(lǐng)會到基礎(chǔ)的重要性,畢業(yè)設(shè)計不僅僅能幫助學(xué)生檢驗大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果,更多的是畢業(yè)設(shè)計可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識自我,磨練學(xué)生的意志與耐性,這會為學(xué)生日后的工作和生活帶來很大的幫助。</p><p>  我就要離開學(xué)校真正走進(jìn)社會了,在離開學(xué)校之前,我唯一能做的

101、就是真誠的向李安生老師及所有對我作出指導(dǎo)的老師說聲:謝謝,你們辛苦了!深深的向老師們鞠一鞠躬,以表達(dá)我的感恩感激之情,表達(dá)我對您們的謝意!</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]《電梯及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專集》編委會. 電梯及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專集.1版[M].北京:中國物資出版社,2005</p><p>  [2]胡煜

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