1、畢業設計(論文)電梯曳引機減速箱的設計、建模與運動仿真分析所在學院專 業班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日摘 要電梯的曳引機主要是由曳引繩、電動機、減速器、曳引輪、制動器和聯軸器組成。其中對曳引機的設計重點是減速器的選擇和箱體零件的設計根據電梯運行的速度和載荷來選用電動機和制動器。減速器選擇的是蝸桿減速器，軸承是調心滾子軸承，聯軸器選擇的是彈性柱銷聯軸器。減速器是設計的主體部分，要根據電動機的轉速、電梯的運行速度、曳引輪的直徑等參數設計減速器。電梯是利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，所以必須設計表面摩擦系數大且耐磨的曳引輪。選用剛性聯軸器，保證傳遞的動力，但要求兩軸的對中度較

2、高。本設計運用機械設計中機械傳動裝置的設計原理,完成電梯曳引機的傳動方案的設計，完成減速箱結構的設計，并利用三維建模仿真軟件對減速箱的零件進行三維建模并進行虛擬裝配和運動仿真分析。關鍵詞：電梯；曳引機；組成；設計；減速器AbstractElevator tractor is mainly composed of a traction rope, motor, reducer, a traction wheel, brake and coupling. Focusing on the design of the traction machine is the design of speed re

3、ducer selection and body parts to use motor and brake according to the speed and load of elevator running. Reducer is the choice of worm reducer, bearing is spherical roller bearings, couplings of choice is elastic pin coupling.The speed reducer is the main part of the design, according to the diame

4、ter parameter design of motor speed, speed, elevator traction wheel reducer. The elevator is the use of wire rope traction and the traction wheel friction rope slot to transmit power, so we must design surface friction coefficient and wear resistance of the traction wheel. The rigid coupling, ensure

5、 power transfer, but requires two to moderately higher. This design is designed according to the principle of mechanical design device, complete the design of transmission scheme of elevator traction machine, complete the design of the reducer box structure, and 3D modeling of gear box parts and the

6、 analysis of virtual assembly and motion simulation with 3D modeling and simulation software.Key Words: Elevator traction machine; composition; design; reducer;目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 緒論51.1 課題研究的背景5電梯的起源6電梯的分類61.2 拽引機的介紹7拽引機的分類7曳引機的結構7第2章 曳引機及其傳動系統的工作原理及主要參數112.1曳引機及其傳動系統的工作原理112.2主要參數132.3曳引力計算

7、132.4減速器設計142.5 減速器的基本構造15齒輪、軸及軸承組合15箱體15附件16減速器的傳動比分配16第3章 減速器設計173.1減速器傳動類型的選擇173.2常用蝸桿傳動的分類及特點173.3蝸桿傳動的幾何尺寸計算183.4 圓柱蝸桿傳動的受力分析233.5 蝸桿傳動材料選擇243.6圓柱蝸桿傳動強度計算和剛度驗算253.7 蝸桿傳動的布置與潤滑油方式26第4章 曳引輪的設計284.1曳引輪參數的計算284.2 曳引輪的材料及結構284.3曳引輪繩槽形狀分析28第5章 制動器和聯軸器的選擇305.1 制動器類型的選擇305.2電磁制動器的工作原理及其選用315.2聯軸器型號選擇32

8、結論34參考文獻35致 謝36 第1章 緒論隨著社會的發展，電梯在社會發展中扮演了一個越來越重要的角色。曳引機及其傳動系統是電梯梯中非常重要的部件，它的設計水平將影響電梯的服務能力。為了讓電梯更好地服務于人類，必須設計好電梯的曳引機及其傳動系統。1.1 課題研究的背景1.1.1電梯的起源電梯是現代多層及高層建筑物中不可缺少的垂直運輸設備。早在公元前1100年前后，我國古代的周朝時期就出現了提水用的轆轤，這是一種由木制的支架、卷筒、曲柄和繩索組成的簡單卷揚機。公元前236年在古希臘，由著名的科學家阿基米德制成了第一臺人力驅動的卷筒式卷揚機。這些就是電梯的雛形。電梯的分類電梯作為一種通用垂直運輸機

9、械，被廣泛用于不同的場合，其控制、拖動、驅動方式也多種多樣，按用途分類在使用中用得較多。a乘客電梯用于運送乘客為主，兼以運送重量和體積合適的日用物件。適用于高層住宅、辦公大樓、賓館或飯店等人流較大的公共場合。其轎廂內部裝飾要求較高，運行舒適感要求嚴格，具有良好的照明與通風設施，為限制乘客人數，其轎廂內面積有限，轎廂寬深比例較大，以利于人員出入。為提高運行效率，其運行速度較快。派生品種有住宅電梯、觀光電梯等。b載貨電梯用于運送貨物為主，并能運送隨行裝卸人員。因運送貨物的物理性質不同，其轎廂內部容積差異較大。但為了適應裝卸貨物的要求，其結構要求堅固。由于運送額定重量大，一般運行速度較低，以節省設備

10、投資和電能消耗。轎廂的寬深比例一般小于1。c客貨兩用電梯主要用于運送乘客，也可運送貨物。其結構比乘客電梯堅固，裝飾要求較低。一般用于企業和賓館飯店的服務部門。d病床電梯用于醫療單位運送病人，醫療救護器械。其特點為轎廂寬深比小，深度尺寸>=2.4m，以能容納病床，要求運行平穩，噪聲小，平層精度高。e雜物電梯這是一種專用于運送小件品的的電梯，最大載重量為500g，如果轎廂額定載重量大于250Kg應設限速器和安全鉗設施。為防止發生人身事故，嚴禁乘人和裝卸貨物將頭伸入，為此限制轎廂分格空間高度不得超過1.4m，面積不得大于1.25m*m，深度不得大于1.4m。其他特種用途的電梯還有汽車電梯，船舶

11、電梯等。1.2 拽引機的介紹拽引機的分類曳引機按有無減速箱可分為：有齒輪曳引機和無齒輪曳引機（1）有齒輪曳引機：拖動裝置的動力，通過中間減速器傳遞到曳引輪上的曳引機，其中的減速箱通常采用蝸輪蝸桿傳動（也有用斜齒輪傳動），這種曳引機用的電動機有交流的，也有直流的，一般用于低速電梯和高速電梯上。曳引比通常為35:2。如果曳引機的電動機動力是通過減速箱傳到曳引輪上的，稱為有齒輪曳引機，一般用于25ms以下的低中速電梯。 （2）無齒輪曳引機：拖動裝置的動力，不用中間的減速器而是直接傳遞到曳引輪上的曳引機。以前這種曳引機大多是直流電動機為動力，現在國內已經研發出來有自主知識產權的交流永磁同步無齒輪曳引機

12、，如許昌博瑪曳引機。曳引比有2：1和1：1。載重320kg2000kg，梯速0.3m/s4.00m/s。若電動機的動力不通過減速箱而直接傳動到曳引輪上則稱為無齒輪曳引機，一般用于25ms以上的高速電梯和超高速電梯。 本設計的對象是三層貨梯，對電梯的速度要求不高，它屬于低中速電梯。故設計的對象是有齒輪曳引機。曳引機的結構曳引電動機電梯的曳引電動機有交流電動機和直流電動機，曳引電動機是驅動電梯上下運行的動力源。電梯是典型的位能性負載。根據電梯的工作性質，電梯曳引電動機應具有以下特點2:（1）能頻繁地起動和制動：電梯在運行中每小時起制動次數常超過100次，最高可達到每小時180240次，因此，電梯專

13、用電動機應能夠頻繁起、制動，其工作方式為斷續周期性工作制。 （2）起動電流較小：在電梯用交流電動機的鼠籠式轉子的設計與制造上，雖然仍采用低電阻系數材料制作導條，但是轉子的短路環卻用高電阻系數材料制作，使轉子繞組電阻有所提高。這樣，一方面降低了起動電流，使起動電流降為額定電流的2535倍左右，從而增加了每小時允許的起動次數；另一方面，由于只是轉子短路端環電阻較大，利于熱量直接散發，綜合效果使電動機的溫升有所下降。而且保證了足夠的起動轉矩，一般為額定轉矩的25倍左右。不過，與普通交流電動機相比，其機械特性硬度和效率有所下降，轉差率也提高到0102。機械特性變軟，使調速范圍增大，而且在堵轉力矩下工作

14、時，也不致燒毀電機。 （3）電動機運行噪聲低：為了降低電動機運行噪聲，采用滑動軸承。此外，適當加大定子鐵芯的有效外徑，并在定子鐵芯沖片形狀等方面均作合理處理。 制動器電梯采用的是機一電摩擦型常閉式制動器，所謂常閉式制動器，指機械不工作時制動器制動，機械運轉時 松閘。電梯制動時，依靠機械力的作用，使制動帶與制動輪摩擦而產生制動力矩；電梯運行時，依靠電磁力使制動器松閘，因此又稱電磁制動器。根據制動器產生電磁力的線圈工作電流，分為交流電磁制動器和直流電磁制動器。由于直流電磁制動器制動平穩，體積小，工作可靠，電梯多采用直流電磁制動器。因此這種制動器的全稱是常閉式直流電磁制動器。 制動器是保證電梯安全運

15、行的基本裝置，對電梯制動器的要求是：能產生足夠的制動力矩，而且制動力矩大小應與曳引機轉向無關；制動時對曳引電動機的軸和減速箱的蝸桿軸不應產生附加載荷；當制動器松閘或制動時，要求平穩，而且能滿足頻繁起、制動的工作要求；制動器應有足夠的剛性和強度；制動帶有較高的耐磨性和耐熱性；結構簡單、緊湊、易于調整；應有人工松閘裝置；噪聲小。 制動器功能基本要求： 當電梯動力電源失電或控制電路電源失電時，制動器能立即進行制動。 當轎廂載有125額定載荷并以額定速度運行時，制動器應能使曳引機停止運轉。 電梯正常運行時，制動器應在持續通電情況下保持松開狀態；斷開制動器的釋放電路后，電梯應無附加延遲地被有效制動。 切

16、斷制動器的電流，至少應用兩個獨立的電氣裝置來實現。電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應防止電梯再運行。 裝有手動盤車手輪的電梯曳引機，應能用手松開制動器并需要一持續力去保持其松開狀態。 制動器的工作原理：當電梯處于靜止狀態時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動瓦塊在制動彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉；當曳引電動機通電旋轉的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力，制動瓦塊張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、

17、制動電磁鐵中的線圈也同時失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動彈簧的作用下通過制動臂復位，使制動瓦塊再次將制動輪抱住，電梯停止工作。 減速器減速器被用于有齒輪曳引機上。安裝在曳引電動機轉軸和曳引輪轉軸之間。 減速器(箱)的種類及其特點：蝸桿減速器是由帶主動軸的蝸桿與安裝在殼體軸承上帶從動軸的蝸輪組成，其速比可在18120范圍內，蝸輪的齒數不少于30，其效率不如齒輪減速器，但其結構緊湊，外型尺寸不大。 蝸桿減速器特點：傳動比大，噪音小、傳動平穩，而且當由蝸輪傳動蝸桿時，反效率低，有一定的自鎖能力；可以增加電梯制動力矩，增加電梯停車時的安全性。 聯軸器聯軸器是連接曳引電動機軸與減速器蝸桿軸的裝

18、置，用以傳遞由一根軸延續到另一根軸上的扭矩，又是制動器裝置的制動輪。在曳引電動機軸端與減速器蝸桿軸端的會合處。 電動機軸與減速器蝸桿軸是在同一軸線上，當電動機旋轉時帶動蝸桿軸也旋轉，但是兩者是兩個不同的部件，需要用合適的方法把它們連接在同一軸線上，保持一定要求的同軸度。 聯軸器的種類： （1）剛性聯軸器：對于蝸桿軸采用滑動軸承的結構，一般采用剛性聯軸器，因為此時軸與軸承的配合間隙較大，剛性聯軸器有助于蝸桿軸的穩定轉動。剛性聯軸器要求兩軸之間有高度的同心度，連接后不同心度不應大于0.02mm。 （2）彈性聯軸器：由于聯軸器中的橡膠塊在傳遞力矩時會發生彈性變形，從而能在一定范圍內自動調節電動機軸與

19、蝸桿軸之間的同軸度，因此允許安裝時有較大的同心度(允差01mm)，使安裝與維修方便，同時，彈性聯軸器對傳動中的振動具有減緩作用。 曳引輪曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅繩輪。是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。如是無齒輪曳引機，裝在制動器的旁側，與電動機軸、制動器軸在同一軸線上。 (1)曳引輪的材料及結構要求 材料及工藝要求：由于曳引輪要承受轎廂、載重量、對重等裝置的全部動靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用QT602球墨鑄鐵。為了減少曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽內的磨損，除了選擇合適的繩槽槽型外

20、，對繩槽的工作表面的粗糙度、硬度應有合理的要求。 曳引輪的直徑：曳引輪的直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍。在實際中，一般都取4555倍，有時還大于60倍。因為為了減小曳引機體積增大，減速器的減速比增大，因此其直徑大小應適宜。 曳引輪的構造型式：整體曳引輪分成兩部分構成，中間為輪筒(鼓)，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上，外輪圈與內輪筒套裝，并用鉸制螺栓連結在一起成為一個曳引輪整體。其曳引輪的軸就是減速器內的蝸輪軸。 (2)曳引輪繩槽形狀:曳引驅動電梯運行的曳引力是依靠曳引繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力產生的。 曳引鋼絲繩曳引鋼絲繩也稱曳引繩，電梯專用鋼絲繩聯接轎廂和對重，并靠曳引機驅動使轎廂升降。它承載

21、著轎廂、對重裝置、額定載重量等重量的總和。曳引機在機房穿繞曳引輪、導向輪，一端聯接轎廂，另一端聯接對重裝置。曳引鋼絲繩一般為圓形股狀結構，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲繩股由若干根鋼絲捻成，鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元；繩股由鋼絲捻成的每股繩直徑相同的鋼絲繩，股數多，疲勞強度就高。電梯用一般是6股和8股。繩芯是被繩股的纏繞的撓性芯棒，通常由纖維劍麻或聚烯烴類(聚丙烯或聚乙烯)的合成纖維制成，能起到支承和固定繩的作用，且能貯存潤滑劑。鋼絲繩中的鋼絲的材料由含碳量為041的優質鋼制成，為了防止脆性，材料中的硫、磷等雜質的含量不應大于0035。第2章 曳引機及其傳動系統的工作原理及主要參數2.1曳引

22、機及其傳動系統的工作原理曳引式電梯曳引驅動關系如圖21所示。安裝在機房的電動機與減速器、制動器等組成曳引機，是曳引驅動的動力。曳引鋼絲繩通過曳引輪一端連接轎廂，一端連接對重裝置。轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪繩槽內。電動機轉動時由于曳引輪繩槽與曳引鋼絲繩之間的摩擦力，帶動鋼絲繩使轎廂和對重作相對運動，轎廂在井道中沿導軌上下運行。圖21 電梯曳引傳動系統1電動機；2制動器；3減速器；4曳引繩；5導向輪；6繩頭組合；7轎廂；8對重裝置轎廂與對重裝置能做相對運動是靠電動機轉動時通過曳引繩和曳引輪間的摩擦力來實現的。這種摩擦力又叫曳引力或驅動力。運行中電梯轎廂的載荷和轎廂的位置以及運行方

23、向都在變化。為使電梯在各種情況下都有足夠的曳引力，國家標準GB 75881995電梯制造與安裝安全規范規定： 曳引條件必須滿足：； 式中：T1T2為載有125額定載荷的轎廂位于最低層站及空轎廂位于最高層站的兩種情況下，曳引輪兩邊的曳引繩較大靜拉力與較小靜拉力之比。 與加速度、減速度及電梯特殊安裝情況有關的系數，一般稱為動力系數。 其中:=（g+a）/(g-a)g重力加速度a轎廂制動減速度由于磨損導致曳引輪槽斷面變化的影響系數(對半圓或切口槽：1，對V型槽：12)。 中，f為曳引繩在曳引槽中的當量摩擦系數，為曳引繩在曳引導輪上的包角。稱為曳引系數。它限定了T1T2的比值，越大，則表明了T1T2允

24、許值和T1T2允許值越大， 也就表明電梯曳引能力越大。因此，一臺電梯的曳引系數代表了該臺電梯的曳引能力。圖22曳引機的工作原理2.2主要參數2.32.4按照傳動結構的特點，可將減速器分為四大類。a圓柱齒輪減速器（1）漸開線圓柱齒輪減速器（2）圓弧齒圓柱齒輪減速器b圓錐齒輪減速器（1）漸開線圓錐齒輪減速器（2）雙曲面齒輪減速器（3）圓弧齒圓錐齒輪減速器c蝸桿減速器（1）圓柱蝸桿減速器（2）環面蝸桿減速器（3）錐蝸桿減速器d行星齒輪減速裝置（1）漸開線行星齒輪減速裝置（2）少齒差行星齒輪減速裝置（3）擺線針輪減速裝置（4）諧波齒輪減速裝置2.5 減速器的基本構造齒輪、軸及軸承組合箱體箱體是減速器中

25、結構和受力最復雜的零件，目前尚無完整的理論設計方法。因此，一般是在滿足強度、剛度的前提下，同時考慮結構緊湊、制造方便、質量輕及使用方便等方面要求，作經驗設計。 箱體通常用灰鑄鐵鑄造，對于重載荷或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。箱體通常做成沿軸心線水平剖分的形式，以便于軸承部件的裝卸。上箱蓋和下箱蓋用螺栓聯接成一體，軸承座的聯接螺栓應盡量靠近軸承底孔，而軸承座旁的凸臺，應具有足夠的承托面，以便放置聯接螺栓，并保證旋緊螺栓時所需的扳手空間，為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近應加支撐肋。為保證減速器安置在基礎上的穩定性并盡可能減少箱體底座平面的機械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。

26、按照現代工業美學的要求，箱體造型設計出現了下列趨勢：外表幾何形狀簡單，限于直線平面，軸承孔露在外面而肋藏在箱體里面；裝地腳螺栓用地腳不伸出箱體的外表面；起吊減速器用的吊耳與箱體鑄成一體，箱體沒有伸出部分，使減速器在傳動的總體布局中易于配置；箱蓋頂部的水平面是加工剖分面和安裝時對準減速器用的工藝基準面；箱體內的貯油空間增大。當然這種外貌比較整齊美觀的箱體結構也存在某些公認的缺點：質量稍有增加；鑄造造型工時多；內部清理和涂漆困難。為了減少這些缺點，對中小型減速器，可只在低速級軸孔處下設肋板，一減少肋板數目。附件為了保證減速器的正常工作，除了應對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結構設計予以足夠的重視外，還

27、應考慮到為減速器注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位，吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設計。減速器的傳動比分配第3章 減速器設計3.1減速器傳動類型的選擇減速器按傳動方法分可分為：齒輪減速器和蝸桿減速器。其中蝸桿傳動用于傳遞交錯軸之間的運動和動力。齒輪減速器的主要優點：工作可靠，使用壽命長；瞬時傳動比為常數；傳動效率高；結構緊湊；功率和速度適用范圍很廣等。缺點是：齒輪制造需專用機床和設備，成本較高；精度低時，振動和噪聲較大；不宜用于軸間距離大的傳動等。蝸桿傳動的主要優點是：結構緊湊、工作平穩、無噪聲、沖擊振動小以及能得到很大的單級傳動比，而且具有一定自鎖功能。它的缺點

28、是：傳動效率比齒輪傳動低，需要貴重的減摩性有色金屬。綜合上述兩類減速器的優缺點，蝸桿減速器適合作為電梯曳引機的減速器。3.2常用蝸桿傳動的分類及特點常用蝸桿傳動的分類及特點見表31：表31 常用蝸桿傳動的分類及特點傳動類別蝸桿型式特點及使用范圍圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動阿基米德圓柱蝸桿加工方便，應用較廣泛。但導角大時加工較困難。不易磨削，傳動效率較低，齒面磨損較快。因此，一般用于頭數較少、載荷較小、轉速較低或不太重要的傳動法向直廓圓柱蝸桿容易實現磨削，因此加工精度容易保證，效率較高。一般用于頭數較多（3頭以上）、轉速較高和要求較精密的傳動中漸開線圓柱蝸桿錐面包絡圓柱蝸桿加工容易，可以磨削。因

29、此能獲得較高的精度。開始得到較廣泛的應用圓弧圓柱蝸桿可以磨削。在冶金礦山、起重、化工、建筑等機械中得到日益廣泛的應用環面蝸桿傳動平面一次包絡環面蝸桿蝸桿均為平面包絡環面蝸桿，可淬硬磨削，因此加工精度、效率較高，承載能力較大。在冶金、起重、化工和重型機械等行業得到日益廣泛的應用。一次包絡環面蝸桿加工不需要滾刀，而二次包絡環面蝸桿加工要滾刀，但后者的承載能力更大平面二次包絡環面蝸桿直廓環面蝸桿（球面蝸桿）是雙包圍環面蝸桿的一種；應用較廣泛，但蝸桿必須人為修形，難以淬火磨削；蝸輪只能飛刀近似加工本次設計選用圓弧圓柱蝸桿傳動傳為曳引機的減速器。3.3蝸桿傳動的幾何尺寸計算因為減速器要有一定的自鎖性，所

30、以蝸桿的頭數和蝸輪的齒數要符合原理。為了不使蝸輪發生根切現象，必須滿足的條件是：蝸桿蝸輪嚙合參數搭配見表32表32 （摘自GB/T91471999）中心距a/mm公稱傳動比i模數m/mm蝸桿分度圓直徑/mm蝸桿頭數蝸輪齒數蝸輪變位系數實際傳動比6331.5332 1310.16731402.526390.53950226490.5498031.53.838.4310.53140332410.83341502.530510.551632.2526.5290.1675910031.54.846.4310.531403.838.4410.76341503.236.6500.53150632.7532

31、.5600.4556012531.56.257.6300.51630404.846.4410.7084150444500.75050對圓弧圓柱蝸桿傳動比較適宜,選；查上表可得：中心距a：a80mm；公稱傳動比i：i=40；模數m：m=3mm；蝸桿分度圓直徑：32mm；蝸輪齒數：41，17符合要求；實際傳動比；蝸輪的分度圓直徑:； 蝸桿分度圓柱導程角：； ；蝸桿直徑系數： 蝸桿節圓柱導程角:； ；頂隙c：（其中）；蝸桿齒頂高； ；蝸輪的齒頂高：； ；蝸桿齒根高：； ；蝸輪齒根高：；蝸桿節圓直徑：； ；蝸輪的節圓直徑：；蝸桿齒頂圓直徑：；蝸輪喉圓直徑：；蝸桿齒根圓直徑：；蝸輪齒根圓直徑：；蝸桿軸向

32、齒距：；蝸桿的軸向齒厚：； ；蝸桿的法向齒厚：；蝸桿分度圓法向弦齒高：；蝸桿螺紋部分長度：；蝸輪最大外圓直徑：；蝸輪輪緣寬度：；蝸輪咽喉母賀半徑：； ；蝸輪齒根圓弧半徑：；滑動速度：；傳動效率：；3.4 圓柱蝸桿傳動的受力分析圓柱蝸桿傳動的受力情況如圖31所示：圖3-1 圓柱蝸桿傳動的受力蝸桿軸傳遞的轉矩：(其中)；蝸輪傳遞的轉矩：；蝸桿圓周力：；蝸桿軸向力：；;蝸桿徑向力：；蝸輪軸向力：；蝸輪圓周力：；蝸輪徑向力：；法向力：；3.5 蝸桿傳動材料選擇考慮到蝸桿傳動難于保證高的接觸強度，滑動速度又較大，以及蝸桿變形等因素，故蝸桿、蝸輪不能都用硬材料制造，通常為蝸輪應該用減摩性良好的軟材料制造。

33、蝸輪材料及其力學性能見表3-3：表3-3 蝸輪材料及其力學性能蝸輪材料鑄造方法力學性能適用的滑動速度一側受載兩側受載ZCuAl10Fe3砂模金屬模196490540見表3-78090638010ZCuAl10Fe3Mn2砂模金屬模4905401009010ZcuZn38Mn2Pb2砂模金屬模245345605510HT150砂模15040252HT200砂模200473025HT250砂模250553525蝸桿的材料及其力學性能見表3-4 注：標有*的蝸桿如未經淬火，其需降低20%根據蝸輪及蝸桿的受力情況，滑動速度選擇材料，具體情況如下：蝸輪的材料：ZCuAl10Fe3蝸桿的材料：淬火鋼許用接

34、觸應力3.6圓柱蝸桿傳動強度計算和剛度驗算圓柱蝸桿傳動的破壞形式，主要是蝸輪齒表面產生膠合、點蝕和磨損，而輪齒的彎曲折斷卻很少發生。因此，通常多按齒面接觸強度計算。因，故不進行彎曲強度核算。查參考文獻機械設計手冊(第五版)，機械傳動單行本：查圖1445得：；查圖1447得：查圖14410得：；查圖14411得：；查表14412得：K1.1；接觸強度設計：；.；接觸強度校核：；接觸強度符合設計要求。剛度的校核：查參考書機械設計（第四版）13.7可知,蝸桿的中心撓度：；剛度設計符合要求。3.7 蝸桿傳動的布置與潤滑油方式表35 蝸桿傳動潤滑油方式滑動速度112.52.55510工作條件重載重載中載

35、潤滑方法浸油潤滑浸油或噴油潤滑； ； ；第4章 曳引輪的設計曳引輪是曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或驅繩輪。是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力，裝在減速器中的蝸輪軸上。曳引輪的設計包括曳引輪的材料、形狀、參數計算。4.1曳引輪參數的計算曳引輪直徑D40d(d為鋼絲繩直徑)。 3； 式中：是轎廂速度（m/s）i減速器傳動比；e-曳引比；n-電動機的轉速（r/min）；4.2 曳引輪的材料及結構材料及工藝要求：由于曳引輪要承受轎廂、載重量、對重等裝置的全部動、靜載荷，因此要求曳引輪強度大、韌性好、耐磨損、耐沖擊，所以在材料上多用QT602球墨鑄鐵。為了減少曳引鋼

36、絲繩在曳引輪繩槽內的磨損，除了選擇合適的繩槽槽形外，對繩槽的工作表面的粗糙度、硬度應有合理的要求9。 曳引輪的直徑：曳引輪的直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍。在實際中，一般都取45到55倍，有時還大于60倍。因為為了減小曳引繩的彎曲應力，增加曳引繩的使用壽命，一般希望曳引輪的直徑越大越好，但曳引輪大會使曳引機體積增大，減速器的速比增大，因此其直徑大小應適宜。曳引輪的構造型式：整體曳引輪分成兩部分構成，中間為輪筒(鼓)，外面制成輪圈式繩槽切削在輪圈上），外輪圈與內輪筒套裝，并用鉸制螺栓連結在一起成為一個曳引輪整體。其曳引輪的軸就是減速器內的蝸輪軸。4.3曳引輪繩槽形狀分析曳引驅動電梯運行的曳引力是依

37、靠曳引繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力產生的。因此曳引輪繩槽的形狀直接關系到曳引力的大小和曳引繩的壽命、曳引輪繩槽的形狀，常用的有半圓槽（如圖41a）、帶切口的半圓槽（又稱凹形槽）(如圖41b)、V形槽、半圓槽（如圖41c）：圖4-1常用曳引輪繩槽的形狀1)半圓槽與曳引繩接觸面積大，曳引繩變形小，有利于延長曳引繩和曳引輪壽命，但這種繩槽的當量摩擦系數小，因此曳引能力低。為了提高曳引能力，必須用復繞曳引繩的方法以增大曳引繩在曳引輪上的包角，它多用在全繞式高速無齒輪曳引機直流電梯上，半圓槽還廣泛用于導向輪、轎頂輪、對重輪的繩槽。2)V形槽：V形槽的兩側，對曳引繩產生很大的擠壓力，曳引繩與繩槽的接觸面積小

38、，接觸面的單位壓力大，曳引繩變形大，曳引繩與繩槽間具有較高的當量摩擦系數，可以獲得很大的驅動力。但這種繩槽的槽形和曳引繩的磨損都較快，而且當槽形磨損，曳引繩中心下移時，槽形就接近帶切口的半圓槽，當量摩擦系數很快下降。因此這種槽形的范圍受到限制，只有在輕載、低速電梯上應用。3)凹形槽：帶切口的半圓槽，它是在半圓槽的底部切制了一條楔形槽，曳引繩與繩槽接觸面積減小，比壓增大，曳引繩在楔形槽處發生彈性變形，部分楔入溝槽中，使當量摩擦系數大為增加，一般為半圓槽的1.5到2倍，使曳引能力增加。這種槽形既有當量摩擦系數大，又有曳引繩磨損小，特別是當槽形磨損，曳引繩中心下移，由于預制的楔形槽的作用，使當量摩擦

39、系數基本保持不變的優點，使這種槽形在電梯曳引輪上應用最多。為保證電梯的曳引力及電梯安全運行，選用凹形槽。 第5章 制動器和聯軸器的選擇制動器是用于機構或機器減速或使其停止的裝置，它是保證機構或機器正常安全工作的重要部件。電力制動只能消耗機構或機器的一部分動能，減小或限制其運動速度，不能使運動停止。機械式制動器則具有減速、停止及支持等功能。為了減小制動轉矩，縮小制動器尺寸，通常將制動器裝在機構的高速軸上，或裝在減速器的輸入軸上。5.1 制動器類型的選擇按工作狀態分類，制動器可分為常閉式和常開式。常閉式制動器靠彈簧或重力的作用經常處于緊閘狀態，而機構運行時，則用人力或松閘器使制動器松閘。與此相反，常開式制動器經常處于松閘狀態，只有施加外力時才能使其緊閘。常用制動器性能特點及用見表5-1：5.2電磁制動器的工作原理及其選用電梯制動器的工作原理：當電梯處于靜止狀態時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁芯間沒有吸引力、制動瓦塊彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉；當曳引電動機通電旋轉的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力，制動瓦塊張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、制動電磁