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1、小型运输升降机的设计机械设计制造及其自动化 摘 要 本课题以小型运输升降机为设计对象，研究实施重物升降移动的方案，对其减速传动机构及执行机构进行参数设计和校核，从而实现小型运输升降机升降移动重物的功能。本课题首先对现有的升降机的类型、结构及其工作原理进行了回顾；其次以小型运输升降机为设计对象，对其进行了整体方案设计；接着对其传动系统、执行机构及其制动机构进行了结构设计，并对其关键零部件进行了强度校核。本设计通过动力机构电动机带动传动系统减速器，再带动执行机构卷筒上的钢丝绳，然后经过一定的滑轮组装置实现对轿厢上重物的升降移动，而制动机构则通过选取合适的制动器来实现制动。关键词 运输升降机，减速器
2、，卷筒，钢丝绳，制动器，滑轮Design of Small Transport ElevatorMajor of mechanical design, manufacturing and automation Yang zhichuangAbstract: The small transport elevator was taken as the design object in this thesis, and the solution for the rising and falling of the weight was studied to realize the function o
3、f the small transport elevator through the parameter design and verification of the deceleration transmission mechanism and an actuating mechanism.At first, the types, the structures and the working principle of the existing elevator were reviewed. Secondly, the small transport elevator was taken as
4、 the design object, and its overall solution design was carried on. At last, the structures of the transmission system, the actuating mechanism and the brake mechanism were designed, and the strengths of the key parts were checked subsequently. In the design, the steel wire rope wined around the coi
5、ling block is driven by the transmission system of the reducer, which is driven by the motor drive system previously. The steel wire rope can put the weight up and down by the pulley device, while an appropriate brake is chosen to realize brake.Key words: transport elevator, reducer, coiling block,
6、steel wire rope, detent, pulley目 录1 绪论11.1 运输升降机的应用11.2 升降升降装置机的分类11.3 升降机的发展趋势11.4 本课题的研究内容及目的22 小型运输升降机的设计要求及方案确定32.1 设计要求32.2. 确定设计方案33 小型运输升降机的设计与计算53.1 电动机的选择53.2 小型运输升降机减速装置的设计与计算64 小型运输升降机制动装置的选择254.1 制动器的选择要求254.2 选择合适的制动器255 钢丝绳的选择与卷筒的设计265.1 钢丝绳的选择265.2 卷筒的设计计算286 小型运输升降机执行机构的设计分析336.1 轿厢架
7、的计算分析337 减速器实物的制作38结束语40附录41参考文献42致谢431 绪论 运输升降机的应用运输升降机主要用于装卸和搬运重物，其广泛应用于工厂、港口、建筑等生产领域。运输升降机通过吊钩或其他吊具的起升、下降及移动完成重物的装卸和移动，运输升降机的广泛使用极大的降低了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，甚至完成了人们无法直接完成的某些工作。 升降升降装置机的分类随着社会的不断进步，升降机行业逐步的成长起来，随着技术的成熟，种类也逐渐呈现多样化，大体分可按照以下分类方式进行分类： 按用途分类： 乘客升降机、载货升降机、医用升降机、杂物升降机、观光升降机、车辆升降机、船舶升降机、建筑施工升降
8、机。 按驱动方式分类：交流升降机、直流升降机、液压升降机、齿轮齿条升降机、螺杆式升降机、直线电机驱动的升降机。 按速度分类：低速升降机、中速升降机、高速升降机、超高升降机。 按有无司机分类：有司机升降机、无司机升降机、有/无司机升降机。 按操纵控制方式分类：手柄开关操纵、按钮控制电梯、信号控制升降机、集选控制升降机、并联控制升降机、群控升降机。 特殊升降机：斜行升降机、立体停车场用升降机、建筑施工升降机。 升降机的发展趋势升降机作为普遍的垂直运输工具，如何才能做到准确、高效，便捷？是否能有效实行监管和提供完善的服务，将成为各厂商不得不考虑的关键问题。只有通过先进的信息化和网络化平台，才能将升降
9、机控制系统和监控系统结合想来，为用户提供满意服务，同时为各地政府职能部门提供友好的监管平台。通过网络信息化平台，可以实现以下几个方面的功能。 用网络把所有升降机监管起来，保证升降机安全运行，确保乘客安全。当升降机出现故障时，升降机通过网络向客户服务中心发出信号，使维保人员能及时准确了解升降机出现故障的原因及相关信息，客户的人身安全是否受到威胁，并在第一时间内赶赴事故现场进行抢修，也可以通过升降机网络在规定时间内自动扫描每台升降机各部件以发现事故隐患做到事先维修，减少停梯时间，提高企业的服务质量。 现在传统营销体系是人对人的销售(或面对面销售)，由于需要大量销售人员，其销售成本高昂。如果通过升降
10、机商务平台就可以大大降低销售成本。在网上你可以展示自己产品的特点、功能、外形和尺寸、以及相关的技术文档，并且还可得到全程技术支持服务。还可以在网上签订购销合同，通过网上银行支付货款。 利用网络快速、准确的特点，降低制作成本。在中国加入WTO后，各个企业(特别是合资、外资企业)为降低成本全球采购是必然，避免在采购过程中受到各种不正当手段的影响，利用升降机网站招标和竞标可以保证采购价廉物美的升降机零部件，其运作非常低廉。也可把已定点所有外购件生产厂、配套厂通过网络联网，厂家在接到订单后，通过技术部安排生产明细表和零部件制作分工表即可通过网络快速、准确地给外购件生产厂、配套厂下达生产指令，并指示交货
11、地点(通常为减少从生产厂到组装厂再到工地来回运费直接运到工地)，同时通过网络通知被厂家认可的专业安装队进场安装电(扶)梯。安装完成后，安装队在网上向厂家和有关政府部门申请验收。总之从销售到安装和售后服务许多工作都可以通过网络完成，而且费用低、快速、准确、服务质量好。 同时有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场，谁就掌握市场竞争主动权”。所以在这个提倡绿色发展的时代理念。发展的趋势主要有如下：不断改进产品的设计，生产环保型低能耗、无漏油、无漏水、低噪声、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的升降机。升降机曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式。升降机装璜将采用无(少)环境污染材料。
12、升降机空载上升和满载下行电机再生发电回收技术。安装施工升降机将无需安装手脚架。施工升降机零件在生产和使用过程中对环境没有影响(如刹车皮一定不能使用石棉)并且材料是可以回收的。 所以说升降机发展的方向，应该以信息化、自动化已经环保的方向去发展。这样才符合我国可持续发展的国情，同时也为施工人员的安全性得到更高的保障。1.4 本课题的研究内容及目的本课题以小型运输升降机为设计对象，研究实施重物升降移动的方案，对其减速传动机构及执行机构进行参数设计和校核，从而实现小型运输升降机升降移动重物的功能。通过本次小型运输升降机的设计，一方面可以全面巩固本科阶段所学的相关基础专业知识，另一方面可以提高综合知识的
13、运用能力，为今后从事机械方向的生产、设计、管理工作做好技术准备，为未来就业打下重要的基础。2 小型运输升降机的设计要求及方案确定2.1 设计要求调查小型运输升降机的工作场所，了解工作场所的土木结构，确定升降机的安装位置。结合设计手册和工况要求，确定升降机设计的初始参数，只要包括升降机的提升载荷、提升速度、提升高度等。初步拟定提升重物最大载荷为900kg,加上轿厢和钢丝绳自重100kg，共计1000kg，且使用寿命4年，每年工作300d，每天工作8h，工作环境温度为户外正常温度，升降速度1m/s，提升最大高度10m。2.2. 确定设计方案经过方案对比优选，最终确定本课题设计的小型运输升降机由动力
14、机构、传动机构、执行机构及制动机构四部分构成，其结构示意图如图2-1所示。图中电动机B端与减速器B端通过联轴器连接，减速器A端与卷筒A端通过齿轮连接。图2-1 升降机结构示意图Figure 2-1 Structure schemes of Elevator升降机制动部分是整个设计的重要部分，它的作用是在升降机在半空中停止时避免升降机轿厢倒滑的关键。本设计的思路是选用合适的制动器，通过摩擦力来进行制动，且制动装置与电机进行电器互锁。当电机停止时，制动器进行制动，电机运行时制动器停止工作。根据拟定的设计方案，在保证升降机安全、高效的基础上，对每个零部件进行最优化设计。通过计算完成零部件强度的校核，
15、保证结构运行的可靠性。3 小型运输升降机的设计与计算 电动机的选择为保证重物能被安全、平稳的提升到指定高度，应保证卷筒输出的最大转矩产生的力大于重物在最高位置处的重力：G=1000kg10m=10000N。由于FG，所以卷筒所需的功率：Pw= =10kw。3.1.1 传动效率的计算根据第二章的设计思路，减速装置使用三级减速，第一级减速用蜗杆带动蜗轮，第二级减速用锥齿轮的啮合进行传动，第三级减速用圆柱斜齿轮的相互啮合来进行传动。查表可得在传动过程中，联轴器效率1=0.99，轴承效率2=0.98，蜗轮蜗杆啮合效率3=0.88，锥齿轮啮合效率4，圆柱斜齿轮啮合效率5=0.99，卷筒效率6=0.96。计算可得传动装置总效率为a=0，所以电动机所学的做小功率为Pd= w。 确定电机转速与卷筒转速选择卷筒直径D=315mm，卷筒转速nw=60v=63.69r/min。根据电机所需的最小功率查表选择电机型号为Y160M2-2的三相异步电动机，其技术参数如表3-1所示。表3-1 电动机技术参数Table3-1
