【導(dǎo)讀】直接影響人員乘坐電梯的舒適感。因此本設(shè)計的主要內(nèi)容為曳引機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)的

　　

【正文】 1000） =1/2*D*[ / i/12+(R1+R2)]*1/1000 電動機(jī)受的靜轉(zhuǎn)矩為 T10= T20/ i12η 靜摩擦轉(zhuǎn)矩 靜力 P是比較大的力，作用在軸頸上要產(chǎn)生摩擦轉(zhuǎn)矩 T/10（ N178。 m），其值可由下式計算： T/ 10=fpr/1000 式中 r為軸半徑（ mm） T/20方向與 v方向相反，電動機(jī)受的摩擦轉(zhuǎn)矩為 T/10= T/20/ i12η 電動機(jī)軸上承受的總靜轉(zhuǎn)矩為： T/10=T10T/20 或 T0=T10+T/0 F 和 Q 的討論 由 F 值的計算式可以看出， F值的大小僅隨 R2大小變化，在電梯提升高度H35m時一般可以不計入 R2總等于 Hnq,顯然 F 值是變化不大的物理量。若不計入 R2，或計入 R2=Hnq，則 F 是固定量。 由 Q 值的計算式可知， Q值在運行過程中不但受 R1的影響，而且受層站處乘客上下變化的影響，也就是不計入 R1， Q 在電梯運行中亦是變量。 Q值的變化會影響靜轉(zhuǎn)矩和靜摩擦轉(zhuǎn)矩大小，影響電梯的工作狀態(tài)。 在某下層站，乘客減少到 Q2的 40%～ 50%時，即恰好等于ψ時， F=Q，于是G1=0， T20=0， T10=0。當(dāng) Q2值再減小，乘客量小于ψ Q2時，則要產(chǎn)生 FQ 的工作狀態(tài)。這時產(chǎn)生的靜力矩與 G 方向一致。當(dāng) F方向的靜轉(zhuǎn)矩大到一定程度時，亦即若大于摩擦力矩時，電梯起動的瞬時，主傳動機(jī)構(gòu)的共軛嚙合面發(fā)生改變，由左齒面（或右齒面）改變成了右齒面（或左齒面），也就是這個瞬間齒面要產(chǎn)生一次沖擊，齒面改變的結(jié)果使齒輪副嚙合狀態(tài)發(fā)生了根本變化。正常（以蝸桿副為 25 例）共軛嚙合是蝸桿為主動件。改變后的嚙合狀態(tài)是蝸輪為主動件。要特別注意，無論那個齒面工作，電梯的運行方向不變，這是一個重要的共軛齒面嚙合現(xiàn)象。 載荷很小時（極限情況是空載）， FQ，靜載荷產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向與 F方向一致；載荷較大時（極限情況是滿載）； QF，靜載荷產(chǎn)生的轉(zhuǎn) 矩方向與 Q的方向一致，又由 P 力產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩總和 v的方向相反于是可得出如下規(guī)律性結(jié)論： 滿載上行 T20與 T/20方向一致要相加 滿載下行 T20與 T/20方向相反要相減 空載上行 T20與 T/20方向一致要相減 空載下行 T20與 T/20方向一致要相加 所謂上行和下行是指轎廂運行方向。 關(guān)于對重系數(shù)ψ =～ ，這就是說 Q值和 F 值僅相差（ ～ ） Q2，曳引輪兩側(cè)的接力在不考慮鋼絲繩重量影響的情況下，僅隨載重量 Q2 的變化而變化。若載重量不是滿載而是ψ Q2時，則 Q=F，這時靜轉(zhuǎn)矩理論上可為零，也就是說電 梯功率可達(dá)到最小?？吞莸某丝筒豢赡芸偸菨M載，也不可能空載運行，從概率上講可以判定，乘載 40%～ 60%的機(jī)率最多。而ψ =～ ，可見ψ系數(shù)的給定值是很巧妙的，這就不難斷定客梯實際運行中電動機(jī)功率多數(shù)情況是很小的。曳引機(jī)使用情況已說明主傳動機(jī)構(gòu)齒輪副失效破損的很少。由于 P 力的作用，設(shè)計軸承則是一個重要問題了。 在設(shè)計曳引機(jī)時，總是按照最危險的情況考慮，所以應(yīng)采用 的超載計算， Q總是大于 F。曳引機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計及電動機(jī)選擇，都應(yīng)遵循這一原則。 1．曳引機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的計算 運行中 的曳引傳動情況是很復(fù)雜的：轎廂運行有上有下；轎廂有加速度起動、減加速度停車及勻速正常工作；有移動構(gòu)件和轉(zhuǎn)動構(gòu)件；有重量、有質(zhì)量等，所以曳引機(jī)承受的力和轉(zhuǎn)矩將受到動量和轉(zhuǎn)動慣量的影響。在分析計算曳引機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時，要充分考慮這些因素，亦加以較全面的討論，從中尋找出最危險情況，進(jìn)行曳引機(jī)強(qiáng)度計算以達(dá)到安全可靠的目的。 2．動量定理及曳引力 曳引力是非運動時的靜力。因為電梯在運動的全過程中，速度是變化 的，呈近似梯形，起動時有加速度，正常運行是勻速，停層時是減加速，所以在起動和停層階段受動量大小的影響。由此在計算曳 引力時涉及支動量及動量定理。 動量定義：物體質(zhì)量與速度的乘積稱為動量。 26 K=mv 動量定理：在一個機(jī)械系統(tǒng)中，各構(gòu)件動量對時間求導(dǎo)之和等于所有外力之和，即 ∑ dmivi/dt=∑ Fi[3] 對于一個構(gòu)件單獨分析同樣成立。 a)上行加速起動階段，所承受的曳引力 對于轎廂，它承受的重力為 Q1+Q2，亦是受的外力，曳引輪對轎廂的作用力為 Q，于是由式可得 （ Q1+Q2） dv/gdt=Q(Q1+Q2) 所以 Q=（ Q1+Q2） +（ Q1+Q2） a/g =（ Q1+Q2） (1+a/g) 式中 a —— 加速度（ m/s2） g—— 重力加速度（ m/s2） 對重承受的重力為 Q1+ψ Q2也是承受的外力。應(yīng)注意 v指向 – x方向的負(fù)值于是 （ Q1+ψ Q2） /g(– dv/dt)=F– (Q1+ψ Q2) F=(Q1+ψ Q2)– (Q1+ψ Q2)a/g=(Q1+ψ Q2)(1– a/g) 所以可方便地求得曳引輪兩側(cè)拉力之差 G1=QF=(Q1+Q2)（ 1+a/g） =(Q1+ψ Q2)(1+a/g) 整理后得 ] G=QF=Q2（ 1ψ） +[2Q+Q2（ 1+ψ） a/g b)中間勻速正常工作階段承受的曳引力 因為是勻速 運動，所以有： Q=Q1+Q2 F=Q2+Ψ Q2 G1=G2（ 1ψ） [1] 與上文計算的靜載荷一致。 c)上行減加速階段承受的曳引力 和上行加速階段相比， a為 – a,代入上邊各式得 Q=(Q1+Q2)(1a/g) [2] F= (Q1+ψ Q2)(1+a/g) 所以 G1=(Q1+Q2)(1a/g) (Q1+ψ Q2)(1+a/g) 最后整理得 G=Q2（ 1ψ） [2Q1+Q2（ 1+ψ） ]a/g 27 d)下行加速起動階段承受的曳引力 這種情況，加速度是“ +”值，速度是“ – ” ，可求得 Q；速度是正值，加速度是“ +”值，可求得 F于是可得與式相同的結(jié)果。 e)穩(wěn)定下行階段承受的曳引力 屬于勻速運動承受的曳引力，是靜曳引力。 f)下行減加速階段承受的曳引力 這種情況，加速度是“ – ”值，速度是“ +”，可求得 Q；速度是負(fù)值，加速度是“ – ”值，可求得 F 于是可得與式相同的結(jié)果。 曳紀(jì)機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)知和功率是比較復(fù)雜。為簡化計算，通常采用簡易計算法，這種方法雖然考慮的影響因素較少，但從工程計算的角度考慮下式是可用的。有一條經(jīng)驗公式； η=Cη 1/η /2=*P=(1Ψ)Q 2v/102η=(1 )*1250*(102*)=[6] 式中 P—— 電動機(jī)功率（ kw） Ψ —— 電梯平衡系數(shù)， ～ ； η —— 電梯機(jī)械傳動總效率； η /1—— 曳引機(jī)中減速器的傳動效率，對于 ZK ZI 蝸桿傳動 η 1=√ i12=√ 36= η /2—— 效率比常數(shù) ,η /2=√ i12=*6= η —— 電動機(jī)轉(zhuǎn)動總效率 C—— 效率常數(shù)， C=～ ,一般取 [4] 28 第 4 章 曳引機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算 普通圓柱蝸桿副幾何參數(shù)搭配方案 在中心距 a、轉(zhuǎn)速 n 傳動比 i12給定的條件下，采用多齒數(shù)（頭數(shù)） z z2 ，小模數(shù) m， 大直徑 d1(q)的設(shè)方案。該設(shè)計方案的優(yōu)點是：采用多齒數(shù)（頭數(shù)）z1的圓柱蝸桿傳動，能明顯提高傳動效率，降低油溫升，保持潤滑油粘度，改善動壓潤滑條件；可以提高生產(chǎn)率，降低加工成本，增大重合度，提高承載能力；可明顯增大蝸桿剛度，保證正確嚙合特性的實現(xiàn)，增大了蝸輪的有效寬度，減小了蝸輪的尺寸；另外改善了蝸桿、滾刀的 切削性能，提高了蝸輪精度，降低了齒面粗糙度。 曳引機(jī)是品種少、用量大的專用減速機(jī)構(gòu)，為實現(xiàn)“最隹”設(shè)計方案，故采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，這為新設(shè)計方案的推廣打下了良好的基礎(chǔ)。故選用： z1= 4 z2=25～ 90 i12=20～ 63 q=10～ 20 普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算 在蝸桿的基本尺寸和參數(shù)表（ GB10085–– 88） [4]選得以下數(shù)值 模數(shù)（ m/mm） ： 4 軸向齒距 (px/mm)： 分度圓直徑（ d1/mm）： 40 齒數(shù) z1： 2 直徑系數(shù) q： 齒頂圓直徑 da1/mm： 48 齒根圓直徑 df1/mm： 分度圓柱導(dǎo)程角γ 1： 21176。 48′ 05″ 普通圓柱蝸桿傳動幾何尺寸計算式 蝸桿齒數(shù) z1： z1==z2/i12 z1=1,2,3,4 ；根據(jù)大多數(shù)用法，選取 z1=2 蝸輪齒數(shù) z2 z2=i12 z1=36*2=72 傳動比 i12 i12=1/i21ω 1/ω 2=n1/n2= z2/ z1=r/2/r/1cotγ 1=r/2/p=2r/2/mz1=d2/mz1=361 齒數(shù)比 u u= z2/ z1=36≥ 1(蝸桿主動時 i12=u) 蝸桿軸向模數(shù) mx/mm mx=2a/(p+ z2+2x)=px/π =d1/q= 29 蝸桿法向模數(shù) mn/mm mn= mxcosγ 1= 蝸桿直徑系數(shù) q q=d1/mx=40/4=10 蝸桿分度圓直徑 d1/mm d1=qmx=10*4=40 導(dǎo)程 pz/mm π mz1=pz=*4*2= 導(dǎo)程角γ 1(176。) γ 1=arctan(z1/p)= arctan(mz1/d1)= arctan(4*2/40) = arctan()=176。 γ /=arctan(z1/q+2x)= arctan(mz1/d/1) 軸向齒形角α x(176。) tan α x=tanα n/cosγ 1 = 法向齒形角α n(176。) tan α n= tanα x cosγ 1= α n=α 0=20176。 DIN 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 γ =15176。 ～ 20176。 α n=176。γ 115176。時α 0=20 中心距 a/mm a=m(q+z2+2x)/2= (d/1+d/2)/2= 取標(biāo)準(zhǔn)值 變位系數(shù) x x=(a/a)/m=a//m(q+z2)/2 、 x=+～ – 1； 選用 x= 桿節(jié)圓直徑 d1/ /mm d1/=d1+2x2m=m(q+2x2)=4*(10+2*)= 蝸輪節(jié)圓直徑 d2/ /mm d2/=d2=288 齒頂高系 數(shù) ha* ha*=cosγ 1= 取 ha*=1 頂隙系數(shù) c* c*= 1= 蝸桿齒厚 sx1/mm sx1=p/2=π m/2= 加厚蝸輪齒厚時 sx1=π m/2– 1== 蝸桿齒頂高 ha/mm ha1=ha*m=1*4=4 桿齒根高 hf/mm hf1=ha*m+c*m=(ha*+c*)m=(1+)*4= 蝸桿齒全高 h/mm h1=ha1+hf1=4+= 齒距 p/mm px=π m=*4= pn=pxcosγ 1=*= 蝸桿齒頂圓直徑 da1/mm da1=d1+2ha*m=48 蝸桿齒根圓直徑 df1/mm df1=d12hf1=402*= 蝸桿螺旋參數(shù) p p=mz1/2=d1tanγ 1/2=40*蝸桿法向齒厚 sn1/mm sn1=sx1cosγ 1=*= 法向弦齒厚 s/n1/mm s/n1=sn1(1sn12sin2γ 1/6d12)= 法向弦齒厚測齒高 h/n/mm h/n=ha*m+sn12sin2γ 1/4d1= 蝸桿齒寬 b1/mm b1=(+)m=(+*72)*4= b1≈ (5～ 6) π m 30 蝸桿端面齒形角α t(176。) tan α t= tanα n/sinγ 1=176。= 蝸桿基圓柱上導(dǎo)程角γ b1(176。)cos γ b1==cosα n cosγ1=cos20176。*= sinγ b1 cosα t= cosα n sinγ 1=cos20176。*176。= tanγ b1=p2/db1π = 蝸桿基圓直徑 db1/mm db1=d1cosα t=40*= db1sinγ b1=z1mncosα n=*2*cos20176。= db1π =pzcotγ b1=*= 當(dāng)α n=20176。，若 db1df1