课程设计：电梯机械部分系统设计.docx

机械设计课程设计计算说明书设计题目：电梯机械部分系统设计学院名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程设计者： 武湖（ 38050427）二○一一年五月三十日 制目 录 4 4 4 7 8 9 10 15 22 30 38 46 46 47项目内容 设计计算依据和过程 计算结果一.设计任务 :设计一住宅电梯，额定载质量为 630 kg,额定速度为 1m/s ;电梯机械部分包括：曳引部分，引导部分，轿门和层门，对重部分以及安全装置 ,本次设计主要包括对曳引系统和轿门开关装置的设计，并对曳引系统进行详细设计 .二：总体 1. 曳引系统设计：方案设计 曳引系统图如下：采用 2： 1 绕法（ 1 ） 确定平衡对重重量取轿厢自重为 G = 760kg ，电梯额载 Q = 630kg ，查设计手册可得平衡对重质量G对重 = G + 0.45Q = 1043.5kg ；（ 2 ） 选取钢丝绳数目初取钢丝绳直径为 ? = 11mm ，提升高度设为 H = 30m ；单根钢丝绳总质量为m1=12.8kg ；○1：确保规定的安全系数查表可取规定的安全系数为12 ，即 kj = 12；查机械设计手册得， n 1 =G+Qkk j ；zu （ S0 -P 1 k j ）其中 G------ 轿厢自重（ N ）；Q------- 额载重量（ N ）；kj ----- 钢丝绳静载安全系数；kzu---- 曳引比；S ----- 单根钢丝绳的破断拉力，查表为 10000N ；0P1---- 轿厢在最底层位置时，提升高度内单根曳引钢丝绳的重力代入得， n1 = 10 ；○2从限制钢丝绳弹性伸长方面考虑12490QHn 3 = d2 Kzm E ? SKEZ? K ZF其中：E --- 钢丝绳弹性模量 80000N/mm 2SKEZ --- 允许伸长量，查表取为20mm ；KZF - - - 填充系数，按标准取为 0.9 ；代入得， n 3 = 7 ；综合○1，○2取钢丝绳数目 n = 10；（ 3 ） 选择并验证绳槽○1选择绳槽形式：= 4μsin?-sinβ绳槽选择带切口半圆槽，摩擦系数fv（ ?+sin220?- β -sin β）初取 ? = π， β= π3；则 f v = 0.14 ；○2验证包角是否满足要求：要使电梯在运行过程中不打滑，查机械设计手册需验证在以下两种状态下不打滑：○1空载电梯在最高站处上升制动状态T 1c1 c2 ≤ ef α需满足： T 2其中T1为曳引轮两边的曳引绳较大静拉力与较小静拉力之比，C1为与加T 2g+a速度及电梯特殊安装情况有关的系数，一般称为动力系数，C1 = g-a ，对客梯，加速度取 1 m? s2，则 C1 = 1.23 。

C2 为由于磨损导致曳引轮槽断面变化的影响系数，对凹形槽，C2=1；f = fv =0.14 ；代入公式得 α≥214 °；○2电梯装有 125% 额载，在最底站处下降制动状态T 1c1c2f αT 2≤ e 代入公式得， α≥ 161 °；综合上面○1 ○2得， α≥ 214 °≥ 180 °，不合格；可以通过增大 f来减小 α要求，增大 β= π /2，得 f = 0.18;代入○1可得 α≥ 167 °，合格；π所以，绳槽采用带切口半圆槽， ? = π， β= 2 ；2. 轿门开门机构机构图如下：开门过程看成三个过程：θ为中间连杆与水平方向的夹角， l3为中间连杆的长度；门全开时 θ= 0，门完全关闭 θ= 85 °；（ 1 ）加速阶段：加速度 a = 0.2m/s 2；运动方程：v?= -l 3ωsin θ-l3co sθ? θ(- θ) = 0.2 m/s 2;结速阶段 v=0.3m/s；22（2） 匀速阶段运动方程 v=0.3m/s ；即 l 3 θsin θ= 0 .3m/s ；2（3） 减速阶段a=-0.2m/ s2;l 3 2 l 3运动方程： 2 θ θcos θ- 2 θsin θ= -0.2;由以上可得各个阶段 θ随时间变化的曲线。

从而得到角速度 ω = θ的曲线三 . 原 动 查表，得需功率公式：机选择pd =（1-k ）Qv；其中102 ηk - --平衡系数；查表取0.45 ；Q - --轿厢自重， 630kg ；v--- 最大速度， 1m/s ；η- - - 效率；初取 0.5 ；代入得 p d = 6.8kw ；取 Ped = 7.5kw ；查表知可从Y132S2-2 ， Y160M-6 ， Y132M-4 ， Y160L-8 中选择；曳引轮直径初估是 d=80cm ，采用齿轮蜗杆减速器，传动比 i = 60~90 ；则120?100原动机转速 nd = ( 60~90 ) πd=2864~4297 （r/min ）；所以选择 Y132S2-2，额定转速 2920r/min；12078.5cm ；i = 60 ， d = 2920 =60 π四 . 传 动 采用二级蜗杆齿轮减速器，考虑到传动装置的紧凑及减小重量，取第一级传比分配动比 i1 =20 ，第二级传动比 i 2=3；记电动机轴为轴0 ，蜗杆轴为轴1 ，涡轮轴为轴2 ，大齿轮轴为轴 3 ；则传动比 i 01=1 ； i12= 20； i 23= 3 ；η = 0.96 ；η = 0.81 ； η =0.92 ；011223P= 7.5kw ； n0= 2920r/min;T = 9559P0 = 24.5N ?m;00n0P1= P0 η01 = 7.2kw ; n1 =n0= 2920r/min; T1 = 9550P1= 23.5 N ?m ;i01n1P= P η =5.8kw; n2=n 1 = 146r/min ; T = 9550P 2= 379.4 N ?m;2112i 122n 2n2P3P3= P2η23 = 5.3kw ; n3 =i 23= 48.7r/min;T3=9550 n 3= 1039.3 N ?m;涡轮蜗杆传动设计1. 选 择 材 料 蜗杆： 45 钢，调质；和精度等级涡轮：轮芯：铸铁，轮缘：ZCuSn10P1金属模；精度等级： 8级；2.确定蜗杆，传动比 i=20 ，取 z1=2 ，则 z2=40；z1=2 ；涡轮齿数蜗杆转速 n1=2920 （ r/min）；z2=40 ；涡轮转速 n2=n1/i=146（ r/min ）；3.确定涡轮涡轮轮缘材料为锡青铜σ =120.4 N/mm2 ；HP许用接触应σHP = σHP ‘ * Z????* Z??；由表28-10，查得。