【文章內(nèi)容簡介】 直接裝在電動機(jī)的軸上，中間不需要其他的傳動裝置。 有齒輪曳引機(jī)在電梯運行期間，電動機(jī)的磁噪音與提升道中的氣流產(chǎn)生共振而增大，發(fā)出大的噪音。無齒輪曳引機(jī)因為沒有蝸輪，所以振動噪音小，而且效率也高，并由于電動機(jī)做低速運轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生磁音，就是字電動機(jī)頻繁啟動時，溫升也保 持正常，對這種電動機(jī)特別需要注意的是減小在啟動時軸承的摩擦，為此必須保證充分注油。 所 以本設(shè)計選擇無齒輪曳引電動機(jī)。 如圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 圖 曳引電動機(jī)技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)參數(shù) 額定重量 3噸 額定速度 V=曳引效率 ? = 平衡系數(shù) ? = 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 曳引電動機(jī)功 率： kwp v c 18102)1( ?? ???? ??? 。 由此選擇電動機(jī)： JO2714 P 額 =20kw， 轉(zhuǎn)速 n1=1470r/m； 曳引總傳動比： i=，曳引輪直徑處設(shè)計為： d=205mm； 電梯運行速度： V= 2051470 ??? ??? m/s； 電梯的正常曳引速度誤差不超過設(shè)計的 8%，由下式得： % ?? ，速度誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。 曳引機(jī)的 整體布置與 繞法設(shè)計 曳引機(jī)安裝的位置一般設(shè)在升降道的上 部或底部的旁側(cè)，前者可節(jié)約電力消耗，減少建筑結(jié)構(gòu)承受的懸吊負(fù)載量，因此本設(shè)計預(yù)采用曳引電機(jī)上 置的曳引驅(qū)動方式 ,曳引機(jī)的繞法 見圖 ，立體車庫整體布置見圖 ， 鋼絲繩倍率 i=2,這樣曳引電機(jī)上曳引輪的線速度為轎箱 2 或?qū)χ?6 的運動速度的兩倍。對重安排在電機(jī)的對側(cè) ,可以使得整個車庫的整體骨架受力均衡。整個系 統(tǒng)由四根相互獨立的鋼絲繩連接在一起 ,圖中所示為其中一根鋼繩的布置 ,四根鋼絲繩平行并列布置 ,鋼絲繩預(yù)緊力的調(diào)整通過調(diào)整彈簧 5來進(jìn)行。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 圖 提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖 1. 電機(jī) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 圖 曳引機(jī)整體布置圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 27 鋼絲繩的強(qiáng)度計算與選用 電梯用鋼絲繩及其端接裝置 電梯用鋼絲繩指的是曳引用鋼絲繩。曳引繩承受著電梯的全部重量并在電梯運行中，繞著曳引輪，導(dǎo)向輪或反繩輪單向或交變彎曲。鋼絲繩在 繩槽中承受著較高的比亞。所以要求電梯用鋼絲繩具有較高的強(qiáng)度，撓性及耐磨性 。 一．電梯用鋼絲繩種 類和規(guī)格 電梯鋼絲繩一般是圓形股狀結(jié)構(gòu)，主要由鋼絲，繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強(qiáng)度和韌性。鋼絲繩股由鋼絲捻成 ,一般 68 股。繩芯通常由纖維劍麻或烯烴類的合成纖維制成。 二． 影響鋼絲繩壽命的因素 a. 外部因素 拉伸載荷，曲率半徑，槽型，曳引輪槽材質(zhì)，腐蝕等。 b. 內(nèi)部因素 鋼絲的性能，鋼絲的直徑，鋼絲的捻繞型式等。 三 鋼絲繩端接裝置的形式有： a. 錐套型 b. 自鎖楔型 c. 繩夾 提升系統(tǒng)鋼絲繩的計算和選擇 。 本 設(shè)計采用電梯曳引機(jī)提升，為保證曳引輪有足夠的摩擦曳引力，選定曳引鋼絲繩根數(shù) 8條，具體型號由以下計算得出。 由曳引功率可以求出提升時候的慣性力為： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 28 F= NVP 13 33 00 ?? 其中： P 為提升功率 20kw； V為提升速度 。 提升重量為車輛和轎廂的總重，本設(shè)計中規(guī)定最大提升質(zhì)量為 3000kg，可以得出重量為： G=mg=3000 =29400N 平衡系數(shù)設(shè)計規(guī)定為 ?? ，故對重重量為： NGF 1 3 2 3 02 9 4 0 39。 ???? ? 鋼絲繩的總拉力為： NGF FF 5 5 9 6 31 3 2 3 02 9 4 0 01 3 3 3 339。 ???????總 由以上數(shù)據(jù)可以選擇鋼絲繩的型號，現(xiàn)選擇 南通江城鋼絲繩有限公司電梯專用鋼絲繩，選擇 8 19S+NF 系類鋼絲繩，直徑為： 7055 96315 70 ??F 總 所以最終選定 8條 8 19S+NF 系類直徑為 12? 的鋼絲繩。 曳引電動機(jī) 調(diào)速方法研究 在立體車庫升降系統(tǒng)運行過程中，曳引電動機(jī)需頻繁的起動、制動、正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，而且負(fù)荷變化大，經(jīng)常工作在重點短 時狀態(tài)、電動伏態(tài)、制動伏態(tài)下，對電機(jī)要求較高。參照目前成熟的電梯曳引電機(jī)技術(shù)，曳引電機(jī)的性能決定著啟動加速、平穩(wěn)運行及制動減速和平層精度。 根據(jù)工作性質(zhì)，曳引電動機(jī)立該有以下特點 : （ 1）能頻繁的制動和起動。 （ 2）起動電流較小。 （ 3）要有發(fā)電制動的特勝，能由電澎彬飛本身的性質(zhì)來控制曳引系統(tǒng)在滿載下行和空載上才予付的速度。 （ 4）要有較硬的機(jī)械特性，不會因轎廂載重的變化而引起提升速度的過大變化。 （ 5）電動機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，運苛秒桑聲低。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 曳引電動機(jī) 力的分析與計算 立體車庫的曳引力也 就是曳引電機(jī)上曳引輪的曳引力 ,在曳引輪槽中產(chǎn)生的最大有效曳引力是鋼絲繩與輪槽之間摩擦系數(shù)和鋼絲繩饒過曳引輪包角的函數(shù) : eTT fa?21 （ 1） 當(dāng)鋼絲繩沿曳引輪處于臨界滑移狀態(tài)時 ,在鋼絲繩分支中張力的最大比值 TT21就是有效曳引力 ,數(shù)值等于曳引系數(shù) efa 。為使升降系統(tǒng)不打滑 ,保證有足夠的曳引能力 ,就必須滿足 : eTT fa?21 （ 2） 由于升降吊籠的載荷和位置以及運行方向在運行狀態(tài)下都在變化 ,因此必須使升 降系統(tǒng)在任何狀態(tài)下都要有足夠的曳引力。 eCCTT fa?2121 （ 3） 式中 TT21一曳引輪兩邊鋼絲繩較大靜張力與較小靜張力之比 ,一般考慮下面 兩種工況 。吊籠載有 5 倍的載荷且位于最底層 。空載吊籠位于最高層。 1C 一與吊籠加減速度及制動減速度有關(guān)的系數(shù)。 ag agC ???1 (4) g為重力加速度 (m/2s ),a 為吊籠的制動減速度 (m/s2 )。在本車庫中 ,由于升降 速度為 ,C1 的最小允許值為 ,C2 一與繩槽形狀因磨損而發(fā)生改變的系數(shù) ,對半圓形槽 ,C2 = 一自然對數(shù)底。 F 一鋼絲繩在繩槽中的當(dāng)盤摩擦系數(shù) ,對半圓形槽 ,f= ,μ聲為鋼絲繩與繩槽之間的實際摩擦系數(shù) ,當(dāng)繩槽為鋼或鑄鐵時 ,通常取為μ =。在本曳引系統(tǒng)中 ,鋼絲繩在曳引輪上的包角為 a=1 8 0176。 ,制動減速度a=。 根 據(jù) 公 式 (3),(4) 計算 :T1/T2C1C2=(*1600+2500)/3300*(+)/()*1=,efα=3**=。 由上面的計算可以看出 ,本車庫設(shè)計選用圓形槽曳引輪 ,鋼絲繩 在曳引輪上的包角為 a=180176。 ,有足夠的曳引力。而且還可以得出在滿足曳引條件下的最小摩擦系數(shù)為內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 Fmin=1/a*=。 2 鋼絲繩在曳引輪槽中的比壓分析 鋼絲繩在繩槽中的比壓將直接影響鋼絲繩的磨損 ,因此必須進(jìn)行分析并予以控制。其比壓 P 的計算值應(yīng)滿足 : P≤ (+4vc)/(1+vc) (5) 式中 v c 一與吊籠額定速度相對應(yīng)的曳引繩線速度 (m/s),由于徑向平面內(nèi)壓力矢量在垂直方向的總和一定與每一微段鋼絲繩上的徑向力 d N 是平衡的 ,即 式中 D曳引輪節(jié)徑 ,d鋼 絲繩直徑 ,d a鋼絲繩微元。整理得 : 式中 dN/da 曳引輪單位角度上的徑向 力 : 則 : 對半圓形槽 ,比壓最大值出現(xiàn)在槽底部 ,其值為 : 鋼絲繩的最大靜張力 T=(1600+2500)*:[p]=圓形槽槽底部最大比壓為 p=。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 31 第四章 水平橫移結(jié)構(gòu)設(shè)計 橫移機(jī)構(gòu)設(shè) 計 橫移機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)，傳動板，載車板，疏叉載車 架等組成，其工作原理是當(dāng)電機(jī)運轉(zhuǎn)后，帶動傳動軸使傳動板沿軌道行走，通過疏叉交換裝置實現(xiàn)車輛的停放與存取。軌道選用 9號輕軌（摘自 GBT112641989） 傳動 板 是實現(xiàn) 水平橫移運動的傳動系統(tǒng) (鏈傳動系統(tǒng) )，汽車的存取可在對應(yīng)位置進(jìn)行，車輛進(jìn)入 傳動 板后，只需實現(xiàn)水平橫移的運動方式，見圖 如圖 圖 載車板橫移原理圖 小車載荷大于 ，所以小車速度不能過高，因為速度高慣性大不利于小車的剎車，故小車的速度為 ,所以小車的驅(qū)動均采用成品，選用場葛市永華紅星機(jī)械制造有限公 司提供的低速電動旅游觀光車后橋。 根據(jù)本設(shè)計中的使用要求，現(xiàn)選擇 DDG45 型低速電動旅游觀光后橋，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 圖 此產(chǎn)品的優(yōu)點是：靜音無噪聲，功率最小 800w，最終要是這種后橋采用異步電動機(jī)改裝后，能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)機(jī)構(gòu)的自鎖，停電則保持自鎖狀態(tài)。即由 PLC 能夠準(zhǔn)確控制小車的停止位置，這樣就能保證小車的定位準(zhǔn)確。 運動原理如圖 ，減速電機(jī)通過聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動載車板行走輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)載車板橫移運動。 （ 1)主要參數(shù)的確定 橫移運動行程 s = 25000mm 橫移運動時間 t = 208 橫移速度 F，主要由設(shè)備運行周期，周圍環(huán)境的安全性，載車運行時的平穩(wěn)性等因素確定。 smmtsV /12020825000 ??? 行走輪直徑：由結(jié)構(gòu)尺寸及輪壓等因素決定，行走輪直徑確定為 80mm。 橫移載車板自重 N7 0 0 0k g f7 0 0 ??下W 載車板額定載荷 N2 0 0 0 0k g f2 0 0 0 ??車W 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 33 （ 2)功率計算 電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速 n計算： m i n/????? ??? DRVn 其中：橫移速度 V=120mm/s 行走輪直徑 D=80mm 驅(qū)動力矩 M計算： 由機(jī)械手冊 1冊表 11 11 1110 查得： 行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的靜摩擦系數(shù)： 靜? = 行走輪與鋼導(dǎo)數(shù)的滾動摩擦系數(shù)： 1? = 滾動軸承的摩擦系數(shù)： 2? = 正壓力： N2 7 0 0 0W ??? 車下WP 則： 起動驅(qū)動力矩： Nm1 6 7 0 0PR ????? ?起M 行走驅(qū)動力矩： )()( 21 ??????? ??PRM ??起M 電機(jī)功 率計算： nNM 9549? ???? MnN nM ???? 起起N 倍起 ??N 由于結(jié)構(gòu)緊湊，容納電機(jī)的空間狹小，選擇 臺灣明椿電氣 的減速電機(jī)，其參數(shù)如下： 輸出扭矩： ?T 輸出轉(zhuǎn)速： m/ ?n 功率： ?N 載車板的額定載荷是承載的最高上限，實際使用概率很小，通?？梢圆窜嚨能囕v的重量都在 1000kgf1600kgf 之間這是由車型所決定的，所以功率不需留余量，選擇 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 的電機(jī)比較經(jīng)濟(jì) 電機(jī)允許短時超載，靜摩擦引起的大起動阻力矩不會造成電機(jī)損壞。 本文中立體車庫的橫移部分 采用鏈傳動輸入動力。鏈傳動由主動輪、從動輪和繞在鏈輪上的鏈條組成。鏈傳動的特點：能保證準(zhǔn)確的平均傳動比；傳動效率高，可達(dá)到~；作用在軸上的壓力較??；能在高溫、油污等惡劣環(huán)境工作。廣泛應(yīng)用于礦山、農(nóng)業(yè)和石油機(jī)械中。 它不但影響著傳動的好壞還影響著車輛的安全，在軸的設(shè)計中，按照常規(guī)設(shè)計方法，先進(jìn)行初算軸，然后進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定軸徑后，再對軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核。 根據(jù)實際情況確定危險截面，求出 該截面的彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)。 WMa ?? max?? pa WT?? max??（循環(huán)特征為對稱循環(huán)，脈動循環(huán)） 再考慮應(yīng)力集中等方面的因素，按交變應(yīng)力狀態(tài)的疲勞強(qiáng)度的公式進(jìn)行該截面安全系數(shù)的校核計算， ? ?SSS SSS ??? 22???? maKS ?????????? ?? ?1 maKS ?????????? ?? ?1 其中： 11, ?? ?? —— 對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限和扭轉(zhuǎn)疲勞極限 ?? K,K —— 正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)和剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù) ? —— 表面質(zhì)量系數(shù) ? —— 尺寸系數(shù) [s]—— 許用安全系數(shù)值 通過校核就可以確定軸的直徑。 橫移傳動空軸校核 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 35 橫移電機(jī)型號為 CLPK2204