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1、西安文理学院物理与机械电子工程学院本科毕业设计（论文） 题 目 某电梯起升机构工作原理及其机构设计 设计所在单位 西安文理学院 2013年5月某电梯起升机构的工作原理及其结构设计摘要： 随着高层建筑的增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理技术、系统工程学等多学科和技术于一体的机电设备，它是建筑中的永久垂直交通工具。此次设计是以800Kg乘客电梯为基础，联系所学过的电梯知识，通过方案论证、设计选择曳引机、钢丝绳的设计然后进行具体的计算，确定各部分机构的参数尺寸，最后用AUTO CAD画出电梯起升机构中的关键部分，如曳引机、
2、限速器、缓冲器、制动器等以及电梯起升机构整体图纸。电梯起升机构对安全性能要求较高，此次设计后对关键的部分进行了安全校核，如曳引机，钢丝绳等进行了校核。关键词：电梯，曳引机，轿厢，轿架 An Elevator the Working Principle and the Structure of the Hoisting Mechanism DesignAbstract：As the increase of high-rise buildings, Elevator high-rise buildings as a means of transport in the vertical run of
3、 daily life has been inextricably linked with people .The elevator is a kind of electromechanical equipment which combines mechanical principle application, electrical control technology, micro processing technology, system engineering and other multi-disciplinary and technology at an organic whole
4、.It is a permanent vertical transportation using in construction .The design is based on 800Kg passenger elevator .first of all I contact the knowledge of elevator that I have learned and I use project demonstration, design and choice the traction machine ,design the wire rope .Then I calculate the
5、design in detail, so I determine the parameter of various parts .Finally, using AUTO CAD to draw the key part of the lift in hoisting mechanism ,such as drawing up the traction machine ,speed limiter ,buffer ,brake ,and lifting mechanism of the elevator as a whole .Due to the hoisting mechanism of t
6、he elevator on the safety has higher requirements, at the end of I have critical part of the security checked such as checking the traction machine and wire rope and so on.Key words：elevator, tractors, enclosure, its frame目录第一章 绪论51.1选题背景51.2国内外发展概况51.3未来发展趋势6第二章 电梯起升机构方案论证及设计参数82.1方案设计流程图82.2方案论证82
7、.2.1电梯驱动系统分类82.2.2驱动系统的确定及其工作原理82.2.3整体方案92.3曳引式电梯整体构造10第三章 电梯起升机构设计123.1曳引驱动工作原理123.2曳引机的选择123.2.1曳引机功率123.2.2曳引机主轴最大静载荷T133.2.3曳引轮输出扭矩133.2.4满载轿厢盘车力计算143.2.5曳引机速度143.3对重重量143.4曳引钢丝绳143.4.1曳引钢丝绳的性能要求及选择153.4.2电梯曳引钢丝绳安全校核163.5悬挂、补偿装置的说明163.6导轨的选择163.7曳引条件计算校核173.7.1三种工况校核173.7.2曳引轮节园直径193.8轿厢架强度及刚度的
8、计算203.8.1上梁计算203.8.2下梁计算213.8.3直梁计算22第四章 安全保护装置244.1 防超越行程的保护244.2 限速器和安全钳254.2.1 限速器274.2.2安全钳装置284.3 防人员剪切和坠落的保护和要求284.4 缓冲装置294.5 停止开关和检修运行装置304.6 其他安全保护装置31结束语34致谢35参考文献36附录37附录一: 电梯整体37附录二：井道整体38附录三: 缓冲器39附录四：制动器40附录五：门机41附录六：限速器42附录七：外文翻译43第一章 绪论1.1选题背景本次设计是以800Kg乘客电梯说明书为基础，联系所学过的电梯知识，通过构思、计算，
9、完成各主要结构和部件的结构设计和选用，完成以下各项机械系统的设计：（1）曳引机容量计算（2）曳引力的计算（3）曳引钢丝绳计算（4）轿厢架设计计算（5）安全保护系统的选用（6）引导系统的选用本次设计主要解决乘客电梯所使用的曳引系统、轿厢系统、安全保护系统、导向系统，电梯的机械系统设计应满足以下要求：（1）必须针对乘客电梯的特点进行设计；（2）设计的乘客电梯轿厢、轿架系统必须安全可靠，各项性能指标必须达到国家标准要求；（3）设计的乘客电梯轿厢、轿架系统必须根符合企业的生产设备要求、制造工艺简单易行、有较高的性价比；（4）进行必要的原理分析、理论计算以及实验；（5）设计应按照机械设计的基本原则，从工
10、程实际应用角度出发，在确保设计准确的前提下，经严格论证，精心设计，允许有所创新，允许采取个别与原始要求有所不同的设计；（6）设计要尽量采用最新的国家标准；1.2国内外发展概况电梯的历史并不像有些人想得那么短，事实上，它已有150年的历史了。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时，利用简易起重机搬运石块儿。他们发现，这样操作既省力，又省时间，就这样，这种起重机便在那里发展起来。早期的动力基本来源于人力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这是世界上第一个使用非人力运送重物的起重机。英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置开始采用蒸汽为动力。威廉汤姆逊研制出用液
11、压驱动的升降梯，液压的介质是水。在这些基础上，人们研制出一批又一批的新产品。1887年，美国奥梯斯公司制造出世界上第一台电梯，这是一台以直流电动机为动力的电梯。它被装设在纽约德玛利斯大厦。这座古老的电梯，每分钟只能走10米左右。这个电梯纯粹是为了省力。然而，一个关键的问题始终没有解决，那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时，负载平台就一定会发生坠毁事故。1889年12月，美国奥的斯电梯公司制造出了真正的电梯，它采用直流电动机为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢。1892年，美国奥的斯公司开始采用按钮操纵装置，取代了传统的轿厢内拉动绳索的操纵方式，操纵方式由此向世界发出了邀请函
12、。生活在继续，科技在发展，当然电梯也在不断进步。150年来，电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步攀高-手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形-扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保，都集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世。中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1
13、901年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年，党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯，天津从庆生电机厂荣接此任，四个月后不辱使命，顺利地完成了任务。十一届三中全会后，借着改革开放的东风，我国电梯业进入了高速发展的时期。我国从20世纪50年代开始批量生产电梯，用我国自己生产的电梯产品装备了人民大会堂、北京饭店等。20世纪80年代中期以来，随着我国对外开放，在我国国内建立一批合资和独资电梯生产厂，使我国电梯工业取得了巨大发展。为了进一步推动电梯工业的发展，我国又新颁布一批具有国际水平的电梯技术标准，随着采用新标准生产的电梯批量推向市场
14、，我国现在电梯产品的技术。质量水平已基本与世界接轨。1.3未来发展趋势电梯在人类的生活中频繁用到，所以人们不断地改进电梯，使它尽善尽美。在科学技术发展的推动下，电梯技术将产生各种新的变化，新的功能，其近期主要发展趋势为：低能耗、高效率、高速度、绿色环保、舒适安全、方便等特殊功能。展望电梯的未来，电梯的应用前景极为广阔，发展方向主要有以下几方面：（1）超高速电梯：21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，根据心理学家测试，站在封闭的轿厢里面的人，50秒将感到压抑与烦躁。因此安全的提高电梯运行速度，以减少人们所受到的压抑，这使超高速电梯继续成为研究得主要方向。除采用曳引式电梯外，直线电机驱动电梯也
15、有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。（2）电梯智能群控系统：电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，能适应电梯交通的不确定性、控制目标的多样化、非线性表现等动态特性。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统能与大楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。 从电梯运行的控制智能化角度讲，要求电梯有优质的服务质量，控制程序中应采用先进的调度规则，使群控管理有最佳的派梯模式。现在的群控算法中已不是单一地依赖“乘客等候时间最短”为目标，而是采用模糊理论、神经网络、专家系统的方法，将要综合考虑的因素（即专家知识）吸收到群控系统中去，在这些因素中既有影响乘客心理的因素，也有对即将要发生的情况作评价决策，是专家系统和电梯当前运行状态组合在一起的多元目标控制。（3）蓝牙技术在电梯上的应用：蓝牙技术在电梯安装过程的应用。安装过电梯的人都
