機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）小型垂直升降機(jī)設(shè)計(jì)（全套圖紙）

1、摘要升降機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中重要的，我們都是非常受益于它。在現(xiàn)實(shí)生活中，升降機(jī)的應(yīng)用范圍十分廣泛，其性能和電梯十分相似或者說(shuō)幾乎相同。很多商業(yè)性質(zhì)的建筑中都會(huì)使用電梯，我們?cè)谑褂秒娞輹r(shí)可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行設(shè)置。升降機(jī)作為一種十分常見(jiàn)的物品，卻在日常生活中和工業(yè)生產(chǎn)中扮演這重要的角色。升降機(jī)給我們的出行和生產(chǎn)作業(yè)提供了便利。在現(xiàn)實(shí)生活中，升降機(jī)的應(yīng)用范圍十分廣泛，其性能和電梯十分相似或者說(shuō)幾乎相同。很多商業(yè)性質(zhì)的建筑中都會(huì)使用電梯，我們?cè)谑褂秒娞輹r(shí)可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行設(shè)置?？梢钥闯?，升降機(jī)對(duì)我們來(lái)說(shuō)重要性是非常重大的。升降機(jī)在生產(chǎn)作業(yè)中的作用更是十分重要，例如在高空作業(yè)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速

2、發(fā)展，社會(huì)需要不斷增加，高空作業(yè)需求也不斷增加，這時(shí)升降機(jī)扮演了重要的角色。根據(jù)該課題的研究，這是適用于材料的起吊和地面于樓層上的運(yùn)輸。根據(jù)實(shí)際需求將采取如下：選擇電機(jī)（帶減速器）作為驅(qū)動(dòng)力，鏈條驅(qū)動(dòng)器作為傳輸?shù)男问剑蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主體機(jī)構(gòu)。以Z軸升降的關(guān)鍵部件來(lái)進(jìn)行的設(shè)計(jì)和計(jì)算，并且設(shè)計(jì)目標(biāo)和預(yù)期設(shè)計(jì)的要求，可以通過(guò)驗(yàn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞: 升降機(jī); 物料升降；鏈傳動(dòng)；框架式結(jié)構(gòu)AbstractMention our daily lives in both industrial production and play an important role. This brings us a lot

3、 of benefits. Lift feature is very much, in our life we in many business building will use the elevator, lift as the elevator performance very much the same, we use the lift time can also be based on their own needs to elevator set.Elevator, as a kind of very common goods, plays an important role in

4、 daily life and industrial production. The lift provides convenience for our travel and production operations. In real life, the elevator has a very wide range of applications, its performance and the elevator is very similar or almost the same. Many commercial properties of the building will use th

5、e elevator, we use the elevator can be based on their own needs to be set. It can be seen that the lift is of great importance to us.The role of the elevator in the production process is very important, for example, in the high-altitude operation. With the rapid development of economy, the need of t

6、he society is increasing, the demand for high altitude operation is increasing, and the elevator plays an important role.According to this study the heavy transport of floor material is applied to the floor material.According to the actual demand can be taken as follows: motor choice ( belt reducer

7、) as the driving force, using a chain transmission to drive form, the main mechanism adopts a frame type structure design. On the Z axis lift key parts design calculation and checking, after verification can achieve the desired design objectives and requirements.Key Words: Elevator; Material lifting

8、; Chain drive; Frame struc目 錄 第一章 緒 論 11.1升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義 11.2升降機(jī)國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況 1 1.2.1 進(jìn)外資，合作辦廠 1 1.2.2 穩(wěn)步發(fā)展,不斷創(chuàng)新 2 1.2.3迅猛發(fā)展，日新月異 31.3 升降機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向 31.4 課題條件 51.5 總體設(shè)計(jì)方案框架 5 第二章 小型垂直升降機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 62.1 動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù) 62.2 動(dòng)力計(jì)算 62.3 動(dòng)力選型 7 第三章 小型垂直升降機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 83.1常見(jiàn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 83.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定 93.3 鏈傳動(dòng)計(jì)算 9 3.3.1鏈的類型選擇

9、9 3.3.2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸 10 3.3.3 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 10 3.3.4 齒槽形狀的選取 11 3.3.5 鏈輪材料的選擇和熱處理 123.4 鏈傳動(dòng)校核 12 3.4.1 鏈傳動(dòng)的主要失效形式 12 3.4.2 鏈傳動(dòng)的承載能力 13 第四章 框架主體（格構(gòu)式）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 174.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 174.2 格構(gòu)式定義及優(yōu)缺點(diǎn) 174.3 格構(gòu)型框架主材截面形式選擇分析 17 4.3.1 不考慮風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析 18 4.3.2 考慮風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析 20總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 26全套圖紙，加153893706

10、第一章緒 論1.1 升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義 升降機(jī)作為一種十分常見(jiàn)的物品，卻在日常生活中和工業(yè)生產(chǎn)中扮演這重要的角色。升降機(jī)給我們的出行和生產(chǎn)作業(yè)提供了便利。在現(xiàn)實(shí)生活中，升降機(jī)的應(yīng)用范圍十分廣泛，其性能和電梯十分相似或者說(shuō)幾乎相同。很多商業(yè)性質(zhì)的建筑中都會(huì)使用電梯，我們?cè)谑褂秒娞輹r(shí)可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行設(shè)置。可以看出，升降機(jī)對(duì)我們來(lái)說(shuō)重要性是非常重大的。升降機(jī)在生產(chǎn)作業(yè)中的作用更是十分重要，例如在高空作業(yè)。伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)需要不斷增加，高空作業(yè)需求也不斷增加，這時(shí)升降機(jī)扮演了重要的角色。升降機(jī)在作業(yè)時(shí)提供了一個(gè)穩(wěn)定的平臺(tái)，為我們高空作業(yè)保駕護(hù)航。而升降機(jī)在日常生活中更是十

11、分的普及，例如在酒店、賓館、影院、商場(chǎng)、KTV等公共場(chǎng)所都十分常見(jiàn)。而公共場(chǎng)所的安全和潔凈是我們所關(guān)注的，所以升降機(jī)的清潔與保養(yǎng)顯的非常重要。1.2 升降機(jī)國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況自從改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，我國(guó)的城市建設(shè)發(fā)展迅速，促使我國(guó)升降機(jī)的快速發(fā)展。現(xiàn)在，升降機(jī)更是普遍，用來(lái)提升人們的出行速度。1.2.1 進(jìn)外資，合作辦廠在1978年的黨的十一屆三中全會(huì)中提出了改革開(kāi)放，從此，我國(guó)便進(jìn)入了一個(gè)新的階段。我們從獨(dú)自的研發(fā)、生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)到引進(jìn)外資來(lái)運(yùn)行電梯廠的電梯安裝階段，很多合資電梯公司如雨后春筍般涌現(xiàn)。例如：在1980年由中國(guó)工程機(jī)械總公司、迅達(dá)、香港怡和迅達(dá)（遠(yuǎn)東）3家公司合資成立了中國(guó)迅達(dá)升降機(jī)。作為

12、改革開(kāi)放以來(lái)的第一家合資企業(yè)，不僅使我國(guó)的升降機(jī)行業(yè)得到發(fā)展，更是推動(dòng)了我國(guó)的城市建設(shè)。1979年升降機(jī)得到了快速增長(zhǎng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化顯著：舊的直流升降機(jī)退出舞臺(tái)；VVVF交流變頻調(diào)速升降機(jī)開(kāi)始代替交流雙速電梯、ACVV交流調(diào)速梯；PLC以及微電腦控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)；最高梯速達(dá)到4米/秒。行業(yè)發(fā)生了巨大的改變：生產(chǎn)升降機(jī)的企業(yè)，以及員工和管理水平的質(zhì)量都得到一定程度的提高和改善。在短短的時(shí)間呢你，我們的科技怎么可以提升如此之快呢？筆者分析其原因主要有兩方面：其一，黨的十一界三中全會(huì)中確定了總方針以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心。如果沒(méi)有當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展就不會(huì)有現(xiàn)在的升降機(jī)市場(chǎng)，升降機(jī)行業(yè)就不復(fù)存在了。其二

13、，得益于改革開(kāi)放的政策。在改革開(kāi)放后，黨中央國(guó)務(wù)院開(kāi)放了上海、廣州、溫州、寧波等多個(gè)城市及特區(qū)。從1985年起，在長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、福建東南等地區(qū)的開(kāi)辟經(jīng)濟(jì)開(kāi)放區(qū)。據(jù)升降機(jī)行業(yè)的特殊性，這些地域?qū)⒊蔀樯禉C(jī)行業(yè)在中國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。隨著制造了大量的升降機(jī)，升降機(jī)行業(yè)在中國(guó)也在不斷規(guī)范和技術(shù)管理也在逐步改善。1984年6月，在西安成立了中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)建筑機(jī)械制造電梯協(xié)會(huì)分會(huì)，現(xiàn)為中國(guó)電梯協(xié)會(huì)的前身。1986年1月1日，“中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)工程機(jī)械制造電梯協(xié)會(huì)分會(huì)”更名為“中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)電梯協(xié)會(huì)”，電梯協(xié)會(huì)升級(jí)到二級(jí)協(xié)會(huì)。從電梯行業(yè)首次以自己的行業(yè)組織。1987年，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 7

14、588-87“電梯制造與安裝安全規(guī)范”公布，該標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN81-1“電梯制造與安裝安全標(biāo)準(zhǔn)“（1985年12月修訂），本標(biāo)準(zhǔn)意義重大，對(duì)于升降機(jī)制造和安裝等問(wèn)題影響深遠(yuǎn)。改革開(kāi)放的第一個(gè)十年，是升降機(jī)行業(yè)在中國(guó)的起步階段。1.2.2 穩(wěn)步發(fā)展,不斷創(chuàng)新 第一個(gè)改革開(kāi)放的十年我國(guó)的升降機(jī)行業(yè)開(kāi)始起步，第二個(gè)十年我國(guó)的升降機(jī)行業(yè)不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新，這時(shí)，進(jìn)入第二個(gè)階段穩(wěn)定發(fā)展階段。在起步階段，我國(guó)的升降機(jī)行業(yè)不斷吸收國(guó)際上的新技術(shù)，不斷完善自己的管理制度。自改革開(kāi)放政策的實(shí)施，中國(guó)的城市建設(shè)和發(fā)展很快，這推動(dòng)了中國(guó)升降機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展。1997年升力輸出和1996年持平，總產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，

15、使中國(guó)升降機(jī)行業(yè)更加穩(wěn)定。 1998年，蘇州江南電梯的民族品牌電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道在來(lái)西亞、菲律賓、印尼、新加坡、孟加拉國(guó)、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)、埃及、土耳其、阿根廷、澳大利亞、德國(guó)、荷蘭、意大利、葡萄牙近20個(gè)國(guó)家均有銷售。包括香港、澳門(mén)、臺(tái)灣地區(qū)中國(guó)電梯產(chǎn)量已突破3.02萬(wàn)臺(tái)。1.2.3 迅猛發(fā)展，日新月異隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和城市化建設(shè)的快速發(fā)展的不斷提高，升降機(jī)不在只是高檔商務(wù)辦公樓、劇院、商場(chǎng)和高層住宅樓中存在，慢慢地存在于生活中的各個(gè)角落，成為了都市生活中不可缺少的工具。中國(guó)的電梯使用量是世界的三分之一，發(fā)達(dá)國(guó)家的十分之一。作為一個(gè)擁有13億人口的泱泱大國(guó)，我國(guó)的升降機(jī)市場(chǎng)贏得了世界升降

16、機(jī)行業(yè)的關(guān)注。2007年，中國(guó)政府增強(qiáng)了宏觀調(diào)控，我國(guó)的升降機(jī)市場(chǎng)則趨向更穩(wěn)定、更規(guī)范的方向發(fā)展，銷售量達(dá)到21.6萬(wàn)臺(tái)，比去年同期凈增4.8萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)28。中國(guó)的升降機(jī)生產(chǎn)量再次創(chuàng)造了歷史新高，其總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于世界升降機(jī)總產(chǎn)量的一半。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007年安裝升降機(jī)共計(jì)146999臺(tái)，同比增長(zhǎng)24%。截至2007年底，我國(guó)使用量達(dá)917313臺(tái)。截止2008年年底，我國(guó)升降機(jī)總量突破百萬(wàn)臺(tái)，成為世界上最大的升降機(jī)消費(fèi)國(guó)家之一。同時(shí)，也是世界上最大的升降機(jī)生產(chǎn)國(guó)家。目前，我國(guó)的升降機(jī)走向了國(guó)際，不僅得到了國(guó)際的認(rèn)可，而且其需求量不斷增加。1.3 升降機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向在過(guò)去的20時(shí)間內(nèi)，

17、經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，升降機(jī)也在發(fā)生變化。其中最具代表性的就是RT（越野輪胎升降機(jī)）和AT（全地形升降器），其發(fā)展速度之快并打破了原有的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的作用下，國(guó)際升降機(jī)逐步走向一體化。國(guó)際升降機(jī)的年銷售額達(dá)到75億美元，主要遍布在美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和意大利中國(guó)家。升降機(jī)行業(yè)中頂尖的公司共計(jì)10多家，主要是在北美洲、亞洲（日本）、歐洲。美國(guó)作為世界上最大的升降機(jī)生產(chǎn)國(guó)家之一，升降機(jī)的生產(chǎn)數(shù)量在總產(chǎn)量中占相對(duì)較高的比例。20世紀(jì)60-70年代，德國(guó)的升降機(jī)行業(yè)快速發(fā)展，并研制成功RT和AT產(chǎn)品，這時(shí)，美國(guó)的主導(dǎo)地位便開(kāi)始動(dòng)搖。同時(shí)日本的升降機(jī)行業(yè)也開(kāi)始崛起，形成了美國(guó)、德國(guó)、日本三大鼎力支

18、柱。近年來(lái)，美國(guó)升降機(jī)市場(chǎng)出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象。在市場(chǎng)活躍的前提下，各國(guó)廠商都加入其中。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，美國(guó)公司采取措施，不斷增加實(shí)力，例如特雷克斯升降機(jī)公司。美國(guó)科林特雷克升降機(jī)廠是該公司的前身，該公司與1995年開(kāi)始一系列的并購(gòu)計(jì)劃，發(fā)展為世界頂尖公司。20世紀(jì)70年代，日本發(fā)展成為升降機(jī)生產(chǎn)的主要力量，其產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量飛躍式提升，并開(kāi)始出口歐洲和美國(guó)市場(chǎng)，其中產(chǎn)量占據(jù)世界首位。1992年，日元升值，面臨著亞洲危機(jī)，年產(chǎn)量開(kāi)始走下滑路線?，F(xiàn)在，日本升降機(jī)市場(chǎng)的年需求量約為3000臺(tái)。歐洲的升降機(jī)市是一個(gè)很有潛力的市場(chǎng)，是升降機(jī)的出口大國(guó)，同時(shí)也是進(jìn)口大國(guó)。德國(guó)作為歐洲市場(chǎng)的榜首國(guó)家，其次分別

19、是英國(guó)、法國(guó)、意大利。德國(guó)產(chǎn)品市場(chǎng)的占有率如下：利勃海爾野兔Dzhan的53，格魯夫占16，真皮泰克公司占14，多田野占10和特雷克斯各占5。在同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，制造商之間競(jìng)爭(zhēng)力壓力大，便開(kāi)始擴(kuò)大其產(chǎn)品線。格魯夫公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是汽車升降機(jī)和RT產(chǎn)品，為使其產(chǎn)品更具實(shí)力，便購(gòu)買了克虜伯，開(kāi)始著手準(zhǔn)備生產(chǎn)履帶式升降機(jī)。該公司在占據(jù)了軌道升降機(jī)行業(yè)后，便開(kāi)始進(jìn)軍其他升降機(jī)產(chǎn)品，希望擴(kuò)大其影響力。 有一部分的升降機(jī)制造商，主要問(wèn)題在市場(chǎng)營(yíng)銷協(xié)定或許可證貿(mào)易協(xié)定上。早期的許可證貿(mào)易風(fēng)險(xiǎn)小，有在行業(yè)先例。但根據(jù)生產(chǎn)許可協(xié)議，常因一段財(cái)產(chǎn)糾紛期滿結(jié)束。特雷克斯與IHI有接觸史。就目前來(lái)看，涂裝標(biāo)志產(chǎn)品Ameri

20、canCrane IHI履帶式起重機(jī)升降平臺(tái)是特雷克斯主提供。有人會(huì)作為特雷克斯牌工作用的例子IHI合作。但是，這樣的協(xié)議可能不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)一段時(shí)間，其結(jié)果無(wú)非是特雷克斯要求加強(qiáng)IHI的控制權(quán)，或?qū)で螵?dú)立生產(chǎn)履帶式起重機(jī)。 IHI在北美市場(chǎng)尚未有確定的份額，承包商只作用。英國(guó)格羅夫開(kāi)始于1999年TADANO和日立建機(jī)于1978年與對(duì)方簽訂了提供產(chǎn)品和擴(kuò)大其產(chǎn)品系列合作協(xié)議。1999年2月在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)萎縮的情況下，日立建機(jī)宣布將與多田野的合作以達(dá)到擴(kuò)大流動(dòng)式電梯的生產(chǎn)和銷售領(lǐng)域的目的。特雷克斯兩個(gè)操作系統(tǒng)采礦設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備，起重設(shè)備，包括ATS和RT產(chǎn)品汽車吊，履帶式升降機(jī)，起重機(jī)等的操作。林

21、克腰帶是基于其生產(chǎn)挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，并成為桁架臂升降采用的技術(shù)的廠家之一。但住友商事株式會(huì)社已經(jīng)在日本和升程和挖掘機(jī)的企業(yè)，美國(guó)（包琳柯腰帶）分離，按照電梯和挖掘機(jī)屬于不同行業(yè)。利勃海爾野兔超過(guò)企業(yè)生產(chǎn)的挖掘機(jī)，還生產(chǎn)移動(dòng)升降機(jī)和塔升降機(jī)，愛(ài)爾蘭生產(chǎn)集裝箱的運(yùn)載升降機(jī)，其公司是獨(dú)立的實(shí)體。1.4 課題條件物件：800x800，重20公斤總高：4.7m樓層高：3.5m層高：約1m左右速度：5m/min；電壓安全約束：21.5 總體設(shè)計(jì)方案框架根據(jù)本設(shè)計(jì)課題的研究是適用于樓層上的物料升降運(yùn)送。因此實(shí)際需求擬采取如下：動(dòng)力選擇：電動(dòng)機(jī)（帶減速器）傳動(dòng)形式：鏈條傳動(dòng)主體機(jī)構(gòu)：框架第二章小型垂直升降機(jī)的動(dòng)力

22、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式主要的有液壓驅(qū)動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)等。液壓傳動(dòng)具有體積小，高功率輸出，很好的控制和穩(wěn)定行動(dòng)等，缸、電機(jī)和齒輪，齒條的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng);使用擺動(dòng)氣缸，電動(dòng)機(jī)和減速裝置，一個(gè)油缸和一個(gè)齒條，齒輪或鏈條和鏈輪來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)器優(yōu)勢(shì)在于良好的潤(rùn)滑、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好；劣勢(shì)是系統(tǒng)的成本更復(fù)雜。準(zhǔn)確的定位可以在任何位置上停止來(lái)實(shí)現(xiàn)。主機(jī)液壓系統(tǒng)主要用在專業(yè)的機(jī)器手，但它是需要配備壓力源。機(jī)械驅(qū)動(dòng)適用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低?？諝庠词欠奖?，植物的需要壓縮氣體源通常是，與沒(méi)有污染，0.4-0.6MPA的一般壓力，高達(dá)為1M

23、Pa。它的缺點(diǎn)是，輸出小，體積由于空氣的可壓縮性的大，難以實(shí)現(xiàn)的中間位置止動(dòng)，所以只能用于點(diǎn)控制并且潤(rùn)滑相對(duì)較差，以及氣壓系統(tǒng)易生銹。電動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)瞬變由于減速和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)在不污染環(huán)境，可用電工作，操作簡(jiǎn)單方便，在工作場(chǎng)所只需連接電源即可工作，和工作場(chǎng)所中的每個(gè)建筑面積，很容易找到的功率。 因此：最后一個(gè)動(dòng)力來(lái)源作為電動(dòng)機(jī)將使用于升降機(jī)。2.2 動(dòng)力計(jì)算因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)升降速度v=5m/min。所以輸出轉(zhuǎn)速為：. (2-1） （r為鏈輪的半徑,數(shù)據(jù)將在后面介紹來(lái)源） 機(jī)構(gòu)升降功率為： (2-2）2.3 動(dòng)力選型 根據(jù)上節(jié)的計(jì)算結(jié)果可知：輸出轉(zhuǎn)速需要非常低，機(jī)構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器。傳動(dòng)比的主要

24、特點(diǎn)：一級(jí)齒輪轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比，在11-87的速度，兩極的范圍在20-128的速度。在傳輸過(guò)程中速度作為一個(gè)多齒在一起，所以在過(guò)載具有承載能力強(qiáng)，穩(wěn)定傳輸可靠。由于采用行星擺線針輪驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因此具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、同等功率的條件下的優(yōu)勢(shì)。它的質(zhì)量是由于擺線齒輪的一半等減速機(jī)、輪銷、軸銷和布什由軸承鋼制造，工作和滾動(dòng)摩擦，從而大大提高了部件的機(jī)械性能，并確保其使用壽命，提高傳輸效率。 由于升降轉(zhuǎn)速需為14.5r/min ，輸出功率需大于0.016KW，選擇如圖1二級(jí)直連型XWED8175B型，傳動(dòng)比103，輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速為14.5r/min，額定轉(zhuǎn)速為2750N.

25、M,額定功率為1.5KW(考慮過(guò)載及摩擦等其它不可考慮的因素，這個(gè)值盡可能取大些)。 圖1 二級(jí)直連型XWED8175B型電動(dòng)機(jī)（帶減速器的）第三章 小型垂直升降機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1常見(jiàn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 表1 常見(jiàn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用表類型特點(diǎn)應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸負(fù)荷較大時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速回報(bào)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但它是不容易獲得均勻的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的任何其他規(guī)律，傳輸并不穩(wěn)定，振動(dòng)，沖擊比較大對(duì)于大型或重型負(fù)荷的工作，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或移動(dòng)和擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整方便、工作可靠，并能獲得任何運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但動(dòng)態(tài)負(fù)載越大，傳輸效率較低對(duì)于行程的較小和較少負(fù)載

26、和規(guī)律的具體動(dòng)作的場(chǎng)合。非圓齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律，但齒輪制造較困難用于從動(dòng)件作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和要求有特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)合。槽輪間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，被驅(qū)動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)是相對(duì)穩(wěn)定的，并能實(shí)現(xiàn)單向間歇的任意時(shí)的間歇旋轉(zhuǎn)，但是，當(dāng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度為高時(shí)，動(dòng)態(tài)負(fù)載較大常用作自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，尤其適用于轉(zhuǎn)位角度在45°以上的低速傳動(dòng)。凸輪式間歇機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)態(tài)負(fù)載是小的，可實(shí)現(xiàn)任何預(yù)期單向間歇旋轉(zhuǎn)，但凸輪制造難度用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，從動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的單向間歇發(fā)送的，但嚙合開(kāi)始和終止的影響，傳輸不順暢多用作輕工機(jī)械的間歇傳動(dòng)機(jī)

27、構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)噪音，減速比大;可旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)在一條直線上，傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲和交換;滑動(dòng)絲杠可以做成自鎖螺絲機(jī)構(gòu)，速度通常是非常低的只適用于小功率傳輸用于需要微動(dòng)或增強(qiáng)應(yīng)用，如機(jī)床夾具，設(shè)備和儀器，而且對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺母到螺桿裝置的直線運(yùn)動(dòng)。摩擦輪機(jī)構(gòu)有過(guò)載保護(hù)，軸的承載能力和軸越大，則工作表面設(shè)有滑動(dòng)，磨損更快;高速傳輸?shù)膲勖^低用于儀器及手動(dòng)裝置以傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓柱齒輪機(jī)構(gòu)加載和徐速與一系列大，傳動(dòng)比不變，體積小，工作可靠，效率高;制造和安裝精度的要求更高，精度低傳輸噪聲較大，而且沒(méi)有過(guò)載保護(hù)功能;的斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)，承載能力強(qiáng)的平滑的運(yùn)動(dòng)，但在傳輸會(huì)產(chǎn)生軸向力，在使用時(shí)，必須安裝止推軸承或角接

28、觸軸承廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)系統(tǒng)，傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等。齒輪齒條機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)大范圍的議案;當(dāng)移動(dòng)速度或更高，以提高運(yùn)動(dòng)的平滑性，采用螺旋齒輪或人字齒輪齒條機(jī)構(gòu)廣泛用于各種機(jī)械，變速控制裝置，自動(dòng)轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)向，送料機(jī)構(gòu)和所述旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的傳輸系統(tǒng)。圓錐齒輪機(jī)構(gòu)用于發(fā)送倆個(gè)相交叉軸的運(yùn)動(dòng);直傘齒輪的圓周速度低，和彎曲牙齒用于更高圓周速度。用于減速、轉(zhuǎn)換軸線方向以及反向的場(chǎng)合，如汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等。螺旋齒輪機(jī)構(gòu)常用之間既不平行也不相交軸傳遞運(yùn)動(dòng)，但齒面嚙合點(diǎn)之間，并沿齒高和牙齒的方向滑動(dòng)了，容易磨損，所以只宜輕負(fù)載驅(qū)動(dòng)用于傳遞空

29、間交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比，使自鎖蟲(chóng);自鎖式蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率非常低，齒輪磨損嚴(yán)重，在高速傳動(dòng)齒輪環(huán)需要昂貴的耐磨材料，如青銅，較高的制造精度，刀具成本昂貴對(duì)于大的傳輸減速器（但功率不太大），生長(zhǎng)裝置中，分度機(jī)構(gòu)，升降裝置，微調(diào)進(jìn)給裝置，從而節(jié)省能量傳遞裝置。行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，制造和安裝精度要求高，其他功能與普通齒輪傳動(dòng)，主要是漸開(kāi)線齒輪，擺線針輪，諧波齒輪三齒行星傳動(dòng)常作為減速裝置的變速比，增速裝置，發(fā)送裝置，還合成和分解的運(yùn)動(dòng)。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸向距離很大，工作穩(wěn)定，無(wú)噪音，可以緩沖振動(dòng)和摩擦型帶傳動(dòng)過(guò)載保護(hù)功能;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝要求并不

30、高，外形的尺寸比較大。摩擦型帶彈性滑動(dòng)，并且不能用于索引系統(tǒng);摩擦很容易發(fā)揮電，不應(yīng)該被用于易燃易爆場(chǎng)合;軸和熊力大，傳動(dòng)皮帶壽命短用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸向距離大，平均傳輸率是恒定的，該元件鏈油膜振動(dòng)吸收能力和惡劣環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，工作可靠，軸重小之間形成瞬間的運(yùn)行速度是不均勻的，高的速度，與穩(wěn)定的傳輸;鏈條磨損伸長(zhǎng)由于容易引起共振，一般需額外張力和減振裝置用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定根據(jù)上述表格和任務(wù)書(shū)條件，總高4.7m，樓層高3.5m，層高約1m左右，距離較遠(yuǎn)，屬于長(zhǎng)途運(yùn)輸材料，初步選擇的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。然而，

31、由于在上升的滑動(dòng)和向后的現(xiàn)象的過(guò)程中，所以帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被淘汰了。最后確定鏈傳動(dòng)作為電梯的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.3 鏈傳動(dòng)計(jì)算鏈作為標(biāo)準(zhǔn)件，基于驅(qū)動(dòng)器的需求選擇鏈的類型作為鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算額標(biāo)準(zhǔn)，確定鏈模型、參數(shù)的合理選擇、鏈輪設(shè)計(jì)的選擇、決定了潤(rùn)滑方式等。3.3.1 鏈的類型選擇設(shè)計(jì)鏈的作用是發(fā)揮的平衡和傳輸，所以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇短節(jié)距精密滾子鏈（以下簡(jiǎn)稱為滾子鏈<GB / T1234 - 1997>），其主要由外鏈路是鉸鏈的內(nèi)在聯(lián)系和成。銷軸線和外鏈板，套筒和內(nèi)鏈節(jié)板是靜態(tài)的與滾子，使?jié)L子是可以自由旋轉(zhuǎn)，以便減少摩擦?xí)r網(wǎng)狀關(guān)節(jié)磨損，并且可以減輕這種影響的套筒。3.3.2 滾子鏈的基本參數(shù)

32、和尺寸根據(jù)實(shí)際需要選擇12A型鏈條，尺寸如圖2圖2 滾子鏈結(jié)構(gòu)尺寸 節(jié)距 P=19.05mm滾子直徑 d1=11.91mm 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b1=12.57mm 銷軸直徑 d2=5.96mm 套筒孔徑 d3=5.98mm 鏈條通道高度 h1=18.34mm 內(nèi)鏈板高度 h2=18.08mm 外鏈板高度 h3=15.62mm 過(guò)渡鏈尺寸 l1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm 排距 Pt=22.783.3.3 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸圖3 滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu)尺寸 初選Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號(hào)為12A型。配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm 滾子鏈外徑 排距 確定分度圓的直徑d: （3-

33、1） 齒頂圓直徑 :（3-2） 由于121.60mm<d<115.14mm,選擇d=118mm 齒跟直徑: （3-3） 分度圓弦齒高 ： 取=5mm 最大齒跟距離 （3-4） 齒側(cè)凸緣 ： 選取=80mm3.3.4 齒槽形狀的選取選擇三圓弧一直線齒形。3.3.5 鏈輪材料的選擇和熱處理由于本設(shè)計(jì)的鏈輪無(wú)劇烈沖擊振動(dòng)和要求耐磨損的主從動(dòng)鏈輪，所以選擇鏈輪的材料為45鋼。熱處理方法為：淬火 回火，齒面硬度要求4050HRC.3.4 鏈傳動(dòng)校核3.4.1 鏈傳動(dòng)的主要失效形式 鉸鏈磨損鏈路進(jìn)入和退出的嚙合和相鄰的鏈的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，鉸鏈銷的軸和套筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。由于磨損，使實(shí)際俯仰可變長(zhǎng)度

34、，沿高度方向上的嚙合點(diǎn)的鏈鏈輪和轉(zhuǎn)變。當(dāng)達(dá)到的程度，鏈條與鏈輪可以被摧毀，導(dǎo)致鏈的失敗。鏈條磨損后節(jié)距會(huì)變長(zhǎng). Dp的圖中為伸長(zhǎng)的平均量為鏈接距離。鉸鏈的磨損實(shí)際上是外鏈拉伸2DP，即P2 = P +2DP。和內(nèi)連桿距離是相同的，即P1 =P。如圖4（b）中，鏈輪節(jié)徑的增加量DD = Dp/sin（180 / z）。因此，如果壓差（的壓差/ p值=3，通常允許的伸長(zhǎng)，DD是隨著越來(lái)越多的齒數(shù)Z鏈的。因此，為了保證在鏈的使用壽命，不同的是牙齒的最大數(shù)目應(yīng)限制。 （a） （b）圖4 鏈條磨損鉸鏈磨損是鏈傳動(dòng)的主要失效形式。近年來(lái)，由于鏈條和鏈輪材料，熱處理工藝，保護(hù)和潤(rùn)滑條件有了很大改善，鉸鏈磨損

35、和破壞形式已經(jīng)退居次要地位。所需的潤(rùn)滑或不當(dāng)保護(hù)設(shè)備的唯一的傳輸是唯一，磨損才會(huì)成為主要的失效原因。 疲勞破壞因?yàn)殒湶粩嘣诓僮鞯倪^(guò)程中改變時(shí)，鏈?zhǔn)枪ぷ鲬?yīng)力的條件下。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，鏈元件會(huì)產(chǎn)生疲勞損傷。滾子鏈，轉(zhuǎn)速低，鏈板首先疲勞斷裂。之前，鏈板產(chǎn)生的沖擊疲勞損傷高速，由于套筒或滾子由沖擊載荷從事急劇增加的條件下，該潤(rùn)滑是充分的設(shè)計(jì)和安裝是正確的，則疲勞強(qiáng)度是主要的因素，決定了鏈傳動(dòng)的承載能力。鉸鏈膠合鉸鏈在進(jìn)入主動(dòng)輪和離開(kāi)從動(dòng)輪時(shí)，都要承受較大的載荷和產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，銷軸與套筒之間的承載油膜破裂，使金屬表面直接接觸并產(chǎn)生很大的摩擦，由摩擦產(chǎn)生的熱量足以使銷軸和套筒膠合。

36、在這種情況下，或者銷軸被剪斷，或者導(dǎo)致銷軸、套筒與鏈板的緊配合松動(dòng)，從而造成鏈傳動(dòng)迅速失效。試驗(yàn)表明，鉸鏈膠合與鏈輪轉(zhuǎn)速關(guān)系極大，因此，鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)受膠合失效的限制。 鏈被拉斷 在低速（v<0.6m/s）、重載或尖峰載荷過(guò)大時(shí)，鏈會(huì)被拉斷。鏈傳動(dòng)的承載能力受鏈元件靜拉力強(qiáng)度的限制。 少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。但當(dāng)鏈輪輪齒的磨損和塑性變形超過(guò)一定程度后，鏈的壽命將顯著下降。通常，鏈輪的壽命為鏈條壽命的23倍以上。故鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。3.4.2 鏈傳動(dòng)的承載能力不同工況下鏈傳動(dòng)，主要破壞形式也不同，如圖5所示是在一定的生活，小鏈輪鏈條在由于定義的極限

37、功率曲線的各種故障模式不同的速度。圖5 各種條件下的極限功率曲線 1是在良好和充分的潤(rùn)滑條件的磨損失效限制權(quán)力限制曲線;2是在交變應(yīng)力板鏈疲勞限制的功率限制曲線的作用下; 3由滾子套功率限制曲線的沖擊疲勞強(qiáng)度所定義;4是通過(guò)一個(gè)銷軸與套筒接合限制功率極限曲線;5是額定功率曲線的一個(gè)良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，這是實(shí)際使用的功率曲線的設(shè)計(jì);6是根據(jù)潤(rùn)滑條件是功率限制曲線的好壞的工作環(huán)境，在這種情況下，鏈磨損嚴(yán)重，比功率的良好的潤(rùn)滑狀態(tài)的發(fā)送功率要低得多。如圖6表示出了一系列滾子鏈公用電力曲線，這是由實(shí)驗(yàn)在Z1 = 19，L = 100p中，單列鏈，負(fù)載平衡得到的鏈，按照潤(rùn)滑潤(rùn)滑的建議（參見(jiàn)圖6），工作壽命1

38、5000H，因?yàn)槟p的伸長(zhǎng)引起的不超過(guò)功率限制曲線的3鏈（即在諸如圖6表示2，3，4曲線基于修正）。根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速n1這個(gè)圖可以以各種類型鏈中訴例中找到>鏈0.6米/ s的速度使額定功率P0的傳送。當(dāng)不符合實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)條件下，檢查P0值應(yīng)該由一系列校正因子，乘以如鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ，鏈長(zhǎng)系數(shù)KL，多個(gè)行鏈系數(shù)Kp和工作系數(shù)嘉和的數(shù)值。當(dāng)潤(rùn)滑未在圖6中所示的方式潤(rùn)滑，磨損的加劇。此時(shí)，該鏈?zhǔn)侵饕哪p失效，額定功率P0值應(yīng)該降低，當(dāng)V等于或小于1.5m / s和潤(rùn)滑不良以映射的30的值 - 60;無(wú)潤(rùn)滑的15（壽命15000H保證）;當(dāng)1.5米/秒<v為等于或小于7米/ s和潤(rùn)滑不良

39、，值如圖15至30。當(dāng)v>7米/ s和潤(rùn)滑不良，傳輸是不可靠的，并且它不適合。圖6 A系列滾子鏈實(shí)用功率曲線圖7 推薦的潤(rùn)滑方式人工定期潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑油浴或飛濺潤(rùn)滑壓力噴油潤(rùn)滑 當(dāng)v<0.6m/s時(shí)，鏈傳動(dòng)的主要失效形式是過(guò)載拉斷，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。靜強(qiáng)度安全系數(shù)S應(yīng)滿足下式要求 （3-5） 鏈的極限拉伸載荷Qn=nQ，n為排數(shù)，單排鏈的極限拉伸載荷Q；工況系數(shù)KA；鏈的總拉力F1按式（3-5）計(jì)算。當(dāng)實(shí)際工作壽命低于15000h時(shí)，則按有限壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)，其允許傳遞的功率可高些。設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)資料。圖8 升降機(jī)鏈傳動(dòng)布置分布圖第四章框架主體（格構(gòu)式）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則從輕

40、便，小巧，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易掌握該技術(shù)的主要框架充分挖掘的主要框架結(jié)構(gòu)材料，結(jié)構(gòu)類型，接口，重量，尺寸等方面的潛力，優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究中，為了經(jīng)受幀長(zhǎng)，段大小，重量相對(duì)小的前提大大提高承載能力，以及減少的主要材料成本的框架結(jié)構(gòu)。4.2 格構(gòu)式定義及優(yōu)缺點(diǎn)格構(gòu)式：由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)，作成桁架和格構(gòu)柱。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的自重輕，風(fēng)的通過(guò)性好。缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜（不便采用自動(dòng)焊）、節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中較大。桁架是承受橫向載荷的典型格構(gòu)式結(jié)構(gòu)型式。4.3 格構(gòu)型框架主材截面形式選擇分析 圖9a 管材式截面 圖9b 等邊角鋼式截面應(yīng)用范圍最廣的用框架形式為格構(gòu)型，格構(gòu)型框架的斷面圖見(jiàn)圖9，其主材的截面形式主要有管材式（見(jiàn)圖9a）、等邊角鋼式（見(jiàn)圖9b）。多年以前，在國(guó)外施工時(shí)就接觸了管材式主材的格構(gòu)型框架，而國(guó)內(nèi)均采用等邊角鋼式主材的格構(gòu)型框架?？蚣苤鞑慕孛嫘问降降撞捎檬裁葱问礁雍侠?，我們做了如下分析。4.3.1 不考慮風(fēng)荷載影響的