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西安交通大学城市学院本科毕业设计（论文）任务书题 目 短行程简易升降机设计姓 名杨雄专 业机制学 号毕业设计（论文）课题的主要任务：短行程简易升降机是工厂用于一、二层车间之间 提升人员或重物的机械设备。主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。本课题的主要任务是遵循机械设计的功能与可靠性、经济性与工艺性、操作与安全性等要求，完成短行程简易升降机的曳引系统的设计。2.课题的具体工作内容（原始数据、技术要求、工作要求）：（1）调研，明确短行程简易升降机的用途、功能、主要技术参数； (2) 短行程简易升降机的结构组成、工作原理分析；（3）短行程简易升降机总体设计； （4）短行程简易升降机各部件设计；（5）课题工作总结和撰写论文。3.课题完成后提交的书面材料要求（论文字数，图纸规格、数量，实物样品，外文翻译字数等）： （1）论文，字数：不少于1.5万字 （2）外文翻译，字数:3千字左右 （3）设计图纸，不少于折合A0图纸2张 4.主要参考文献： （1）吴宗泽 主编.高等机械设M.北京：清华大学出版社，1991（2）濮良贵，纪名刚 主编. 机械设计M.8版.北京：高等教育出版社，2006 (3)王三民，诸文俊 主编.机械原理与设计M.北京：机械工业出版社，2001 (4)诸文俊，钟发祥 主编.机械原理及机械设计M.西安：西北大学出版社，2009 （5）诸文俊 主编. 机械设计基础M.西安：西安交通大学出版社，1998 （6）任金泉 主编.机械设计课程设计M.西安：西安交通大学出版社，2006 （7）蔡怀崇，闵行 主编.材料力学M.西安：西安交通大学出版社，2006要求完成日期： 2015 年5月29 日指导教师（签名）：接受任务日期： 2015 年1 月7 日学生（签名）：注：小四号宋体，1.5倍行距；双面打印。 升降机1. 供参考改升降机相关参数（1）提升重量：2T（2）升降机行程：4.5m（3）电动葫芦（电机、减速、制动、控制一体） 标准产品（供选用） 功率：3kw 提升速度：8m/min (4)钢丝绳直径：11mm (5)吊箱（自设）2.要求： （1）设计控制系统：（只在一位置操作，下止位，上止位） （2）提新条件防设防断绳机构 条件外中量 150mm 升降机供参考改升降机相关参数提升重量：2T升降机行程：4.5m电动葫芦（电机、减速、制动、控制一体） 标准产品（供选用） 功率：3kw 提升速度：8m/min (4)钢丝绳直径：11mm (5)吊箱（自设）2.要求： （1）设计控制系统：（只在一位置操作，下止位，上止位） （2）提新条件防设防断绳机构 条件外中量150mm西安交通大学城市学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目 短行程简易升降机设计 所在系 机械工程系 学生姓名 杨雄 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制 101 学号 11040021 指导教师 诸文俊 教学服务中心制表 2015 年 03 月本科毕业设计（论文）开题报告本科毕业设计（论文）开题报告对对 题题 目目 的的 陈陈 述述1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据查阅的文献资料，撰写 1000 字左右的文献综述：（说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容及技术方法）1.选题意义短行程简易升降机是工厂用于一、二层车间之间，提升人员或重物的机械设备。主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。简易升降机用以输送人员或物料，主要应用于建筑施工与维修。它还可以作为仓库、码头、船坞、高塔、高烟囱的长期使用的垂直运输机械。现代电梯主要由曳引机（绞车） 、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。升降机（电梯）的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。其的发展趋势为：梯群控系统将更加智能化，超高速升降机（电梯）速度越来越高，蓝牙技术的广泛应用，绿色升降机（电梯）将普及，可视系统或人机对话等。如今，短行程简易升降机已深入了人们的生活。高科技的发展，人们越来越依赖于现代化的机器，对升降机的要求也变得更高。设计更新升降机已变得更加重要。简单易操作的升降机有利于节省工作时间，提高工作效益，更能为操作者提供必要的安全保障。 2 国内外研究现状 近几年，随着国内外升降机行业的发展，升降机在生活和机械生产中扮演的角色越来越重要。我国现有品种多样，功能比较齐全的升降机：剪叉式升降机、伸缩式升降机、套筒式升降机、升缩臂式升降机、折臂式升降机。随着我国工业的发展，尤其是轻工机械制造技术的飞速进步，对自动化生产提出越来越高的要求，改进升降机也随着变的更加重要。例如，简易升降机在设计制造、安装过程中随意性大。缺少必要的安全防护装置，事故发生率较高。我们需要通过必要的措施进行改进。我国升降机制造业存在的问题是：一缺乏宏观统筹规划；二是缺乏资金投入，企业用于研究和开发的投资占销售额平均水平不到 1；三是缺乏专业技术人员。 3.本课题主要研究内容 （1）调研，明确短行程简易升降机的用途、功能、主要技术参数；（2）短行程简易升降机的结构组成、工作原理分析；（3）短行程简易升降机的总体设计；（4）短行程简易升降机各部件设计； 2.课题研究的方案设计（方法、手段、技术路线、可行性论证） 本课题主要研究短行程简易升降机的设计，升降机主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。了解升降机工作原理，拟达到下列设计要求：（1）升降机在检测门厅或轿箱召唤信号后，与轿箱所在的楼层相比较，通过选向模块进行运行选向。 （2）升降机启 动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱速度由低速转变为中速在转变为高速，并 以 高速运行至目标层。 （3）当升降机检测到目标层减速点后，升降机进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。 （4）平层后，经过一定延时开门，直到碰到开门到位行程开关；再经过一定延时关门，直到安全触板开关动作。若遇到非安全触板，应返回延时开门。（5）得到相应的层显示信号以及动作与报警信号。(6 )照明安全装置等其他相关功能。本课题的主要方案设计如下：（1）电动机的选择，以及功率的计算；（2）传动装置的设计，以及减速器的结构分析与相关计算；（3）工作部分主要有卷扬机的内部分析，和卷筒的分析和选择，还有钢丝绳的选取，以及承载能力的计算；（4）控制部分主要分析升降机的启动与停止，以及制动器的设计和相关计算。综上所述，该设计符合机械设计的要求，具有可行性。3.主要进度安排时间 工作内容第 12 周收集、阅读资料，明确任务，填写开题报告第 34 周详细调研论文需要资料第 56 周结构设计及设计计算第 79 周绘制图纸第 1012 周写论文，翻译英文资料第 1315 周完成论文。提交所有资料第 1516 周准备答辩4.参考文献目录 （1）吴宗泽 主编 高等机械设计M. 北京: 清华大学出版社， 1991 （2）濮良贵，纪名刚 主编. 机械设计M.8 版.北京：高等教育出版社，2006 (3)王三民，诸文俊 主编.机械原理与设计M.北京：机械工业出版社，2001 (4)诸文俊，钟发祥 主编.机械原理及机械设计M.西安：西北大学出版社，2009 （5）诸文俊 主编. 机械设计基础M.西安：西安交通大学出版社，1998 （6）任金泉 主编.机械设计课程设计M.西安：西安交通大学出版社，2006 （7）蔡怀崇，闵行 主编.材料力学M.西安：西安交通大学出版社，2006 (8) 王文斌，林忠钦，主编.机械设计手册M：机械工业出版社 2004 学生（签名）： 2014 年 03 月 20 日对开题报告的审查意见对开题报告的审查意见指导教师意见1.对“文献综述 ”的评语：2.对研究方案的评价和对研究结果的预测： 指导教师（签名）： 年 月 日专业审查意见： 负责人（签名）： 年 月 日系审批意见： 负责人（签名）： 年 月 日注：栏目空间不够可另加附页。西安交通大学城市学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目 短行程简易升降机设计 所在系 机械工程系 学生姓名 杨雄 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制101 学号 11040021 指导教师 诸文俊 教学服务中心制表 2015年 03月本科毕业设计（论文）开题报告对 题 目 的 陈 述1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据查阅的文献资料，撰写1000字左右的文献综述：（说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容及技术方法）1.选题意义短行程简易升降机是工厂用于一、二层车间之间，提升人员或重物的机械设备。主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。简易升降机用以输送人员或物料，主要应用于建筑施工与维修。它还可以作为仓库、码头、船坞、高塔、高烟囱的长期使用的垂直运输机械。现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。升降机（电梯）的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。其的发展趋势为：梯群控系统将更加智能化，超高速升降机（电梯）速度越来越高，蓝牙技术的广泛应用，绿色升降机（电梯）将普及，可视系统或人机对话等。如今，短行程简易升降机已深入了人们的生活。高科技的发展，人们越来越依赖于现代化的机器，对升降机的要求也变得更高。设计更新升降机已变得更加重要。简单易操作的升降机有利于节省工作时间，提高工作效益，更能为操作者提供必要的安全保障。 2国内外研究现状 近几年，随着国内外升降机行业的发展，升降机在生活和机械生产中扮演的角色越来越重要。我国现有品种多样，功能比较齐全的升降机：剪叉式升降机、伸缩式升降机、套筒式升降机、升缩臂式升降机、折臂式升降机。随着我国工业的发展，尤其是轻工机械制造技术的飞速进步，对自动化生产提出越来越高的要求，改进升降机也随着变的更加重要。例如，简易升降机在设计制造、安装过程中随意性大。缺少必要的安全防护装置，事故发生率较高。我们需要通过必要的措施进行改进。我国升降机制造业存在的问题是：一缺乏宏观统筹规划；二是缺乏资金投入，企业用于研究和开发的投资占销售额平均水平不到1；三是缺乏专业技术人员。 3.本课题主要研究内容 （1）调研，明确短行程简易升降机的用途、功能、主要技术参数；（2）短行程简易升降机的结构组成、工作原理分析；（3）短行程简易升降机的总体设计；（4）短行程简易升降机各部件设计； 2.课题研究的方案设计（方法、手段、技术路线、可行性论证） 本课题主要研究短行程简易升降机的设计，升降机主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。了解升降机工作原理，拟达到下列设计要求：（1）升降机在检测门厅或轿箱召唤信号后，与轿箱所在的楼层相比较，通过选向模块进行运行选向。（2）升降机启 动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱速度由低速转变为中速在转变为高速，并 以 高速运行至目标层。（3）当升降机检测到目标层减速点后，升降机进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。（4）平层后，经过一定延时开门，直到碰到开门到位行程开关；再经过一定延时关门，直到安全触板开关动作。若遇到非安全触板，应返回延时开门。（5）得到相应的层显示信号以及动作与报警信号。(6 )照明安全装置等其他相关功能。本课题的主要方案设计如下：（1）电动机的选择，以及功率的计算；（2）传动装置的设计，以及减速器的结构分析与相关计算；（3）工作部分主要有卷扬机的内部分析，和卷筒的分析和选择，还有钢丝绳的选取，以及承载能力的计算；（4）控制部分主要分析升降机的启动与停止，以及制动器的设计和相关计算。综上所述，该设计符合机械设计的要求，具有可行性。3.主要进度安排时间 工作内容第12周收集、阅读资料，明确任务，填写开题报告第34周详细调研论文需要资料第56周结构设计及设计计算第79周绘制图纸第1012周写论文，翻译英文资料第1315周完成论文。提交所有资料第1516周准备答辩4.参考文献目录 （1）吴宗泽 主编 高等机械设计M. 北京: 清华大学出版社， 1991 （2）濮良贵，纪名刚 主编. 机械设计M.8版.北京：高等教育出版社，2006 (3)王三民，诸文俊 主编.机械原理与设计M.北京：机械工业出版社，2001 (4)诸文俊，钟发祥 主编.机械原理及机械设计M.西安：西北大学出版社，2009 （5）诸文俊 主编. 机械设计基础M.西安：西安交通大学出版社，1998 （6）任金泉 主编.机械设计课程设计M.西安：西安交通大学出版社，2006 （7）蔡怀崇，闵行 主编.材料力学M.西安：西安交通大学出版社，2006 (8) 王文斌，林忠钦，主编.机械设计手册M：机械工业出版社2004 学生（签名）： 2014年 03 月 20 日对开题报告的审查意见指导教师意见对“文献综述”的评语：2.对研究方案的评价和对研究结果的预测： 指导教师（签名）： 年 月 日专业审查意见： 负责人（签名）： 年 月 日系审批意见： 负责人（签名）： 年 月 日注：栏目空间不够可另加附页。短行程简易升降机设计I摘要本文设计了一种短行程简易升降机，短行程简易升降机是工厂用于一、二层车间之间，提升人员或重物的机械设备。主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。 本文首先拟定了两套升降方案，一种方案是用电动葫芦提升，一种是用液压缸提升，由于电动葫芦提升结构简单，生产制造方便，制造成本低，使用维护成本低，易于实现，所以本文采用了此方案。确定方案后，对卷筒及钢丝绳进行了参数计算，对齿轮传动进行了设计计算，然后对机架及吊篮等各部分进行了结构设计。本文设计的升降机简单易行，安全可靠，制造方便，成本低。关键词：升降机、电动葫芦、齿轮传动、导轮、型钢短行程简易升降机设计IIABSTRACTThis paper describes the design of a short stroke simple elevator, short stroke is used between one or two simple elevator factory workshop, mechanical equipment or heavy lifting personnel. Mainly by motor, reducer, hoist, brake box, etc.This paper first proposed the two sets of lifting scheme, a lifting scheme is used for electric hoist, a lifting hydraulic cylinder, the electric hoist lifting has the advantages of simple structure, convenient manufacture, low manufacturing cost, low use cost and maintenance cost, easy to implement, so this paper uses the case.To determine the scheme, the wire rope reel and the parameter calculation of gear transmission, the design calculation, and then design the structure of each part of the frame and the basket.The elevator is designed in this paper is simple, safe and reliable, convenient manufacture, low cost.Keywords: elevator, electric hoist, gear, wheel, steel短行程简易升降机设计III目录摘要.IABSTRACT.II目录.III第一章 绪论.11.1 课题意义.11.2 升降机国内外发展现状.1第二章 原理方案拟定.82.1 升降机总体方案设计.8第三章 设计计算.123.1 钢丝绳及卷筒的选型.123.1.1 钢丝绳的选型.123.1.2 卷筒的选型.123.2 钢丝绳直径的计算与选择.123.3 卷筒的设计计算.133.3.1 卷筒绳槽尺寸.132.3.2 卷筒直径.133.3.3 卷筒长度.133.3.4 卷筒厚度.143.3.5 卷筒的强度计算.143.3.6 卷筒转速.153.4 电动机的选择.153.4.1 电动机类型.153.4.2 电动机容量的确定.163.2.4 制动力矩的验算.17第四章 齿轮传动设计.194.1 齿数的确定.194.2 行星齿轮传动 a-c 副的设计计算.194.3 行星齿轮传动 d-e 副的校核计算.214.4 行星齿轮传动 c-b 副的校核计算.244.5 传动效率的计算.274.6 行星齿轮传动的主要参数.284.7 均载机构的选型.284.8 齿轮联轴器的设计计算.28第五章 结构设计.305.1 机架设计.305.2 防断绳机构设计.325.3 导轮设计.33结论.35参考文献.36致谢.37短行程简易升降机设计1第一章 绪论1.1 课题意义短行程简易升降机是工厂用于一、二层车间之间，提升人员或重物的机械设备。主要由电机、减速器、卷扬机、制动器、吊箱等组成。简易升降机用以输送人员或物料，主要应用于建筑施工与维修。它还可以作为仓库、码头、船坞、高塔、高烟囱的长期使用的垂直运输机械。现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。升降机（电梯）的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。其的发展趋势为：梯群控系统将更加智能化，超高速升降机（电梯）速度越来越高，蓝牙技术的广泛应用，绿色升降机（电梯）将普及，可视系统或人机对话等。如今，短行程简易升降机已深入了人们的生活。高科技的发展，人们越来越依赖于现代化的机器，对升降机的要求也变得更高。设计更新升降机已变得更加重要。简单易操作的升降机有利于节省工作时间，提高工作效益，更能为操作者提供必要的安全保障。1.2 升降机国内外发展现状国外发展现状国外发展现状近 20 年世界工程升降机行业发生了很大变化。RT(越野轮胎升降机)和AT(全地面升降机)产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界工程升降机市场进一步趋向一体化。目前世界工程升降机年销售额已达 75 亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等，世界顶级公司有 10 多家，主要集中在北美、日本（亚洲）和欧洲。美国既是工程升降机的主要生产国，又是最大的世界市场之一。但由于日短行程简易升降机设计2本、德国升降机工业的迅速发展及 RT 和 AT 产品的兴起，美国厂商曾在 20 世纪6070 年代世界市场中占有的主导地位正逐步受到削弱，从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升，市场活跃，外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强，特雷克斯升降机公司的崛起即是例证。特雷克斯升降机公司前身是美国科林升降机厂。1995 年以来，其通过一系列的兼并活动，已发展成为世界顶级公司之一。日本从 20 世纪 70 年代起成为工程升降机生产大国，产品质量和数量提高很快，已出口到欧美市场，年总产量居世界第一。自 1992 年以来，由于受日元升值、国内基建投资下降和亚洲金融危机影响，年产量呈下降趋势。目前日本市场年需求量为 3000 台左右。欧洲是潜力很大的市场，欧洲各工业国既是工程升降机的出口国，也是重要的进口国。德国是最大的欧洲市场，其次为英国、法国、意大利等国。在德国 AT 产品市场份额中，利勃海尔占 53%，格鲁夫占 16%，德马泰克占 14%，多田野和特雷克斯各占 10%和 5%左右。国外工程升降机行业的联合风潮升降机制造业中的联合之风与汽 车业很相似，在汽车行业中，通用汽车、福特、雷诺、宝马、梅赛德斯、大众等大公司都走上了联合之路，这两个行业的世界市场已日趋一体化。欲在成熟的世界市场获取市场份额并保持增长，捷径是购买竞争对手，其长期目标是争夺世界市场的支配地位。在升降机行业，某种意义上，打入世界市场即意味着进入北美、日本（亚洲）和欧洲三大市场。世界顶级公司都对世界市场具有强大影响力，但迄今还没有一家公司在上述三大市场取得主导地位。有 4 家公司已在两大市场建立了根据地：格鲁夫和特雷克斯在北美与欧洲；多田野在亚洲和欧洲；住友建 机在亚洲及北美。格鲁夫、特雷克斯和多田野公司是通过收购竞争对手进入欧洲市场的。格鲁夫先是在 1984 年吞并了英国柯尔斯，而后在 1995 年购入德国克虏伯。特雷克斯公司于 1995 年兼并了法国 PPM 和意大利 Bendini 公司之后，近几年又收购了其他一些欧美公司。多田野在 1990 年吞并了德国法恩公司。住友公司在 1986 年收购了美国林克?贝尔特公司。利勃海尔和德马泰克公司都向美洲和亚洲出口升降机，加藤公司也将产品出售到欧洲。但升降机升降平台生产本地化要比依赖当地代理商创造更多机会，多田野和加藤这两家公司产品相似，汽车短行程简易升降机设计3升降台机底盘也相同，但多田野海外投资多于加藤公司，因而在增加出口、改善国内市场萎缩带来的困境方面处于更有利的位置。多数厂商在争夺上述市场的同时，还努力扩大产品系列。格鲁夫公司的汽车升降机和 RT 产品具有竞争优势，购买克虏伯公司后，在 AT 产品方面也颇具实力，该公司还准备生产履带式升降机。马尼突沃克公司已在履带式升降机行业 居支配地位，但也希望在其他升降机 产品领域取得相同影响力。以往升降机厂商的某些合作，大多集中于营销协定或许可证贸易协定。许可证贸易要比全面并购方式开展 早，风险也小，在行业中已有先例。但按许可证协定进行制造,往往在期满后因产权争议而告终。特雷克斯与日本 IHI 公司有历史联系，至今特雷克斯还提供涂装 AmericanCrane 公司产品标志的 IHI 履带式升降机升降平台。有人会将特雷克斯与 IHI 的合作看作许可证贸易行得通的例证。但此类协定难以持久，其结果无非是特雷克斯要求加强对 IHI 公司的控制，或者谋求独立生产履带式升降机。IHI 目前尚未建立北美市场份额，仅起分承包商作用。英国格鲁夫公司从 1999 年开始销售神钢履带式升降机和城市型升降机。多田野和日立建机公司在 1978 年签订的相互提供产品、扩展双方产品系列的合作协议，收效不大。在国内市场萎缩情况下，日立建机于 1999 年 2月宣布，将再次考虑扩大流动式升降机生产与销售领域与多田野的合作。而多田野公司则希望能拥有一家美国制造基地，但目前时机尚未成熟。拥有多种类型产品可使收入多样化。特雷克斯公司既经营采矿设备又经营起重搬运设备，起重搬运设备包括 AT 和 RT 产品、汽车升降机、履带式升降机、塔机等。林克?贝尔特公司基于其生产挖掘机的经验，成为首先将液压技术应用于桁架臂式升降机的厂商之一。但目前住友公司已将其在日本和美国的升降机与挖掘机企业(包括林克?贝尔特)分开，其依据是升降机和挖掘机属于不同行业。利勃海尔既生产挖掘机，也生产流动式升降机和塔式升降机，还在爱尔兰生产集装箱搬运升降机，其旗下各企业均为单独实体。国内发展现状国内发展现状改革开放三十年以来,我国城市建设发展突飞猛进，有利的带动了我国升降机产业的发展,升降机做为人们出行的垂直交通工具已经随处可见。引进外资，合作办厂短行程简易升降机设计41978 年，党的十一届三中全会作出了实行改革开放的重大决策。我们从独立研发、生产、安装升降机阶段发展到引进外资开办升降机厂，大批合资升降机企业拔地而起。如：1980 年 7 月 4 日创建的中国迅达升降机有限公司，是由中国建筑机械总公司、瑞士迅达股份有限公司、香港怡和迅达（远东）股份有限公司 3 方合资组建，这是我国改革开放以来机械行业第一家合资企业。该公司的建立在中国升降机行业相继掀起了引进外资的热潮；1984 年 12 月 1 日，天津市升降机公司、中国国际信托投资公司与美国奥的斯升降机公司合资组建的天津奥的斯升降机有限公司正式开业。引进外资，合作办厂不仅有利于我国本地升降机行业的进一步发展，对于推动我国城市发展建设也有重大深远的影响。从自 1979 年至今升降机的产量有了飞速的增长：不仅如此产品的结构也发生了明显的变化：老的直流升降机已被淘汰，交流双速梯、acvv 交流调速梯逐渐被 vvvf 交流变频变压调速升降机所取代，控制系统已在大量采用 plc 和微电脑控制技术，最高梯速已达到4m/s；行业出现了翻天覆地的变化：升降机企业的生产条件、员工素质、管理水平有了极大的改善与提高。为什么我们的科技能够提高的那么快，这不能不归功于党的十一届三中全会确定的以经济建设为中心的总方针。没有大规模的经济建设，就没有今天的升降机市场，自然就没有今天的升降机行业。其次，不能不归功于改革开放的政策。改革开放后，党中央和国务院开放了上海、宁波、温州、福州、广州、等多个城市特区。从 1985 年起，又相继在长江三角洲，珠江三角洲，闽东南地区和环渤海地区开辟经济开放区。根据升降机行业的特殊性，这些地区也必将成为我国升降机行业发展集中地。随着大批升降机企业的创建，我国升降机行业在技术、管理也不断规范。1984 年 6 月，中国建筑机械化协会建筑机械制造协会升降机分会成立大会在西安市召开，升降机分会为三级协会，也就是现在中国升降机协会的前身。1986年 1 月 1 日，“中国建筑机械化协会建筑机械制造协会升降机分会”更名为“中国建筑机械化协会升降机协会”，升降机协会升级为二级协会，这是升降机行业发展史上的一个里程碑。从此升降机行业第一次有了自己的行业组织。1987 年，国家标准 GB 7588-87升降机制造与安装安全规范发布。该标准等短行程简易升降机设计5同采用欧洲标准 EN81-1升降机制造与安装安全规范（1985 年 12 月修订版）。该标准对保障升降机的制造与安装质量有十分重要的意义。改革开放的第一个十年是我国升降机行业的萌芽期、升降机产业链形成的初级阶段。稳步发展,不断创新改革开放后的第二个十年可以说是中国升降机行业稳步发展,不断创新的十年。经过改革开放第一个十年，我国升降机行业在吸收国际升降机新技术的同时，相关的管理体制也在不断的完善。1990 年 1 月 16 日由中国质量管理协会用户委员会等单位组织的全国首次国产升降机质量用户评价新闻发布会在北京召开。会议发布了产品质量较好的企业和服务质量较好的企业的名单。评价范围是全国 28 个省、市、自治区1986 年以来安装使用的国产升降机，1150 家用户参与了评价。1991 年 3 月升降机标准制订修订协调会在廊坊市中国建研院机械化所召开。会议确定 1991 年将制订国家标准升降机产品型号编制办法，自动扶梯分类，自动扶梯技术条件，自动扶梯试验方法、自动扶梯安装验收规程；修订国家标准 GB7588-87升降机制造与安装安全规范，GB10060-88升降机安装与验收规范，另外还将制订 3 项行业标准：船用升降机，液压升降机，升降机导轨检验规则。1992 年 3 月 2324 日升降机协会第 2 届理事会工作会议在杭州市举行，会议承办单位是上钢三厂工贸总公司。20 名理事和 2 名名誉理事出席了会议。杜宗翰理事长作了“升降机行业目前形势”的报告，任天笑副理事长兼秘书长作了“中国升降机协会报批情况及有待研究的几个问题”的报告。会议指出，升降机协会在社团清理整顿后经建设部（1991）751 号文批准，并经民政部审查予以登记，于 1991 年 12 月 22 日获得了中华人民共和国社会团体登记证（社证字第 0866 号），从而成为中国升降机协会（一级协会），这是升降机界的一大喜事。改革开放政策实施以来，我国城市建设发展突飞猛进，更有利的带动了我国升降机产业的发展，1997 年取得了升降机总产量与上年持平、总产值继续增长的短行程简易升降机设计6好成绩，由此证明我国升降机行业更加成熟，适应市场变化和把握机遇的能力已大大提高。1998 年，苏州江南升降机有限公司民族品牌的升降机、自动扶梯和自动人行道已销售到马来西亚、泰国、菲律宾、印度尼西亚、新加坡、孟加拉国、阿联酋、埃及、叙利亚、土耳其、阿根廷、澳大利亚、德国、英国、荷兰、意大利、葡萄牙、希腊等近 20 个国家及台湾、澳门地区，我国升降机产量突破 3.02 万台。迅猛发展，日新月异随着我国经济的快速发展、城市化建设的不断完善，升降机已不只存在于高档商务写字楼、大酒店、商城普及到高层住宅楼，同时也走进人们生活的多个角落，成为城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。中国升降机行业之所以迅猛发展，日新月异，其根本的原因就是党的十一届三中全会推出的改革开放的大政方针，改革开放加快了中国发展的步伐。但由于经济发展不平衡，造成我国升降机行业发展的区域性。升降机生产中心主要在华东和华南地区，华东地区以上海为中心，辐射苏州、杭州、无锡、宁波一带长江三角洲，华南地区以广州为中心辐射东莞、中山、佛山一带珠江三角洲。华东是中国升降机产业的发源地，华南区域的升降机产业起步较晚，很多企业是随着广州改革开放的发展兴起。各主要中心省市相比，江浙一带市场容量更大，升降机产业发展势头更猛，特别是苏州，苏州整梯年产量占国内升降机市场的三分之一，而配件产品中，扶梯零配件年产量占全国市场的三分之一以上，升降机零配件的年产量也已经超过四分之一。苏州已经成为中国最集中的升降机生产制造基地之一，在中国升降机行业发展过程中具有举足轻重的地位。我国有 13 亿人口，在用升降机的人均拥有量是世界平均数的 1/3，是发达国家的 1/10。巨大的升降机市场吸引了全世界几乎所有升降机企业的关注。2007 年中国政府出台了一系列经济政策，加强宏观调控力度，使升降机市场逐步走向稳健和规范轨道。中国大陆升降机市场在健康发展的同时稳步攀升，升降机产销量达到了 21.6 万台，比上年净增 4.8 万台，增幅为 28%，这是在我国升降机产量持续走高的基础上又一次创造了历史新高，超过了全世界升降机产量的一半。据统计， 2007 年我国安装验收升降机 146999 台，同比增长 24%。短行程简易升降机设计7截止 2007 年底，全国在用升降机达 917313 台。中国已经成为全球最大的升降机市场。 到 2008 年底，我国在用升降机量已超过 100 万台。中国目前不但是全球最大的升降机生产基地和消费市场，也是拥有升降机最多的国家之一。现在我国升降机生产力不断提高，质量也被国际市场所认可，不但能够满足国内市场需求，国际市场的供应能力也在加强。 短行程简易升降机设计8第二章 原理方案拟定2.1 升降机总体方案设计本课题的主要任务是遵循机械设计的功能与可靠性、经济性与工艺性、操作与安全性等要求，完成短行程简易升降机的曳引系统的设计。1）设计控制系统2）设计设防断绳机构3）本升降机相关参数（1） 提升重量：2T（2） 升降机行程：4.5m（3） 电动葫芦（电机、减速、制动、控制一体）标准产品（供选用） 功率：3kw 提升速度：8m/min (4)钢丝绳直径：11mm (5)吊箱根据以上要求，拟定如下两种升降方案：方案一：方案一：方案一如下图所示：简易短行程升降机主要由电动葫芦、吊篮、防断绳机构、机架组成：由电动葫芦实现吊篮的提升，电动葫芦减速器、运行机构、卷筒装置、吊钩装置、联轴器、电动机、等主要部件组成。起升电动机采用较大起动力矩的锥形制动电机，以适应产品断续工作中频繁的直接起动，最大转矩为额定力矩的 2.43 倍。锥形转子电动机：转子为园锥形，制动器和电动机合为一体。电机不工作时，锥形制动器抱紧电机后端盖，始终处于制动状态。当电动机定子通电时，除产生旋转力矩外，同时产生轴向磁拉力，使转子轴向移动压缩制动弹簧，松短行程简易升降机设计9开制动轮，转子随即开始运转。当电动机断电时，轴向磁拉力消失，制动轮在制动弹簧力的作用下产生制动力矩，电动机迅速停止运转。吊篮上面设有防断绳机构，吊篮上设有四个导轮，使吊篮沿四个立柱上下移动。图 2-1 方案一方案二：方案二：方案二如下图所示：简易短行程升降机主要由液压缸、吊篮、机架组成：短行程简易升降机设计10图 2-2 方案二由液压缸实现吊篮的提升，同时配备有液压工作系统。液压升降在具备安全装置的同时还设有： 1）溢流阀：可防止上行运动时系统压力过高2）应急手动阀：电源发生故障时, 可使轿厢应急下降到最近的层楼位置开门,3）手动泵：当系统发生故障时, 可操纵手动泵打出高压油使轿厢上升到最近的层楼位置; 4）管路破裂阀：当液压系统管路破裂轿厢失速下降时, 可自动切断油路停止下降。5）油箱油温保护：当油箱中油温超过标准设定值时, 油温保护装置发生信号, 暂停升降机使用, 当油温下降后方可启动升降机。综合以上两种方案：综合以上两种方案：方案一结构简单，生产制造成本低，使用维护成本低，易于实现，也符合题中所给的简易短行程升降机设计。方案二结构复杂，须要配备多种配套施，如液压缸，液压泵，液压油箱及管路、阀等，同时，要实现 45 米的升降，液压缸就要求蛮长，这在工艺上也难以实现，同时，也会造成机架空余部分很长，造成材料，成本浪费。短行程简易升降机设计11因此，本设计选用方案一。2.2 防断绳方案断绳保护系统由连杆、安全挂钩、节距和拉力弹簧组成。当绳断时，吊笼拉力 F 消失，连杆在拉力弹簧的作用下，使挂钩沿向外外侧伸出，挂在主架标准节的水平节距杆上。图 2-3 防断绳机构短行程简易升降机设计12第三章 设计计算3.1 钢丝绳及卷筒的选型3.1.13.1.1 钢丝绳的选型钢丝绳的选型钢丝绳按编绕方式可分为顺绕绳、交绕绳和混绕绳。按丝与丝间的接触状态分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。钢丝绳的绳芯有石棉芯、金属芯和有机物芯。起重机用的承载绳大多是采用交绕式线接触绳，绳芯为有机物芯。故在本设计中同样采用交绕式线接触绳，绳芯为有机物芯的钢丝绳。3.1.23.1.2 卷筒的选型卷筒的选型电动葫芦用的卷筒，外形通常是带有螺旋形绳槽的圆柱形；卷筒按制作方式，可分为铸造卷筒和焊接卷筒两种，按绕线方式，可分为单联卷筒和双联卷筒。铸造卷筒工艺复杂，成本较高。焊接卷筒和铸造卷筒相比，重量大大减轻，当卷筒尺寸较大或单件生产时采用焊接卷筒是特别有利的。故而，在本设计中将采用铸造单联卷筒，材料采用 HT200。3.2 钢丝绳直径的计算与选择钢丝绳受力后，内部应力难以准确计算，通常可按钢丝绳在工作状态下的最大静拉力计算钢丝绳的最小直径。作用在钢丝绳上的最大静拉力可按下式计算：dZQKmFSmax式中额定起升载荷；QF)(NNNgmFQQ196008 . 92000系数，单联卷筒，；K1K滑轮组倍率，；m2m短行程简易升降机设计13滑轮组及导向滑轮的效率，对于滚动轴承，。dZ,97. 0dQ即 NS09.1010397. 02119600max钢丝绳的最小直径可按下式计算：maxScd 式中钢丝绳最小直径；d)(mm钢丝绳最大工作静拉力，；maxSNS09.10103max选择系数，。c104. 0c即 ，取。mmmmd45.1009.10103104. 0mmd12 标记：。ZSFFiNATc1570) 199(6123.3 卷筒的设计计算3.3.13.3.1 卷筒绳槽尺寸卷筒绳槽尺寸卷筒绳槽分标准槽和深槽两种，通常采用标准槽，在使用时钢丝绳有可能脱槽时，需采用深槽。考虑到电动葫芦的工作情况和参考其他产品，在本设计中卷筒采用标准槽。2.3.22.3.2 卷筒直径卷筒直径卷筒直径有卷筒名义直径和卷筒绕直径之分。卷筒名义直径是指绳槽底的直径，用下式计算：dhD) 1( 式中钢丝绳直径，；d11mm 与机构级别有关的系数，。h19h 即 ，取。(19 1) 11209DmmmmD210卷筒的绕直径是指卷筒上钢丝绳中心的直径，其值用下式计算:短行程简易升降机设计140210 11221DDdmm3.3.33.3.3 卷筒长度卷筒长度单联卷筒的长度可按下式计算：2102LLLL其中tnDHmL00式中起升高度，；Hmm6000滑轮组倍率，；m2m卷筒绕直径，；0D0221Dmm附加安全圈数，取为；n2螺旋槽螺距，；tmmt14固定绳尾所需长度，取；1LmmtL4214331卷筒两端空余部分的长度，取。2LmmL262即 ，取。6000 2214422 263643.14 221Lmm mmL3653.3.43.3.4 卷筒厚度卷筒厚度对于钢制卷筒，卷筒的厚度。mmd123.3.53.3.5 卷筒的强度计算卷筒的强度计算卷筒壁主要承受压应力、扭转应力和弯曲应力，而扭转应力通常很小，可以忽略不计。当时，弯曲应力可以不考虑，其合成应力仅为压应力，即Dl3。y yytSAmax短行程简易升降机设计15式中作用在筒壁上的压应力；y)(aMP应力减小系数，取；A75. 0A钢丝绳最大拉力，；maxSNS09.10103max卷筒厚度，；mm12卷筒螺旋绳槽螺距，。tmmt14即 10103.090.7549.211 14yaMP 5 . 1sy其中钢的屈服极限，取。sasMP355即 ayMP67.2365 . 1355 所以，强度条件能满足。 yy3.3.63.3.6 卷筒转速卷筒转速卷筒的转速可按下式计算：060000Dmvnnt式中卷筒转速；tn)min(r起升速度，；nv8/ min0.133nvmm s卷筒绕直径，；0D0221Dmm滑轮组倍率，。m2m即 。60000 2 0.13323min3.14 221tnr 3.4 电动机的选择3.4.13.4.1 电动机类型电动机类型短行程简易升降机设计16电动葫芦属于小型起重机械，通常选用交流异步电动机，常用的电机型号为 YZR、YZ、YEJ、ZD 等。参考业内对于电动葫芦起升机构所选用的电动机类型，在本设计中将采用 ZD 型锥形转子异步电动机。这种电动机由锥形定子，锥形转子，制动弹簧和装在风扇及端盖上的制动环组成。当电动机通电后，除产生使转子旋转的电磁力外，气隙磁场还在转子锥形面产生轴向力，使转子产生轴向位移，压缩弹簧并使锥形制动环与后盖分离，电机正常运转。断电后，轴向磁力消失，转子在制动弹簧压力下轴向复位，使锥形制动环与后盖制动体接触，产生摩擦制动力矩，使转子停止。3.4.23.4.2 电动机容量的确定电动机容量的确定电动机容量的确定原则是在规定的工作方式下，电动机温升不超过容许值，保证有足够的启动转矩和过载能力。（1）初选电动机型号首先应该计算稳态平均功率，对于不同的工作机构，可根据载荷和速度，按下式求出稳态的平均功率。对于起升机构：1000nQsvFGP 式中起升机构电动机的稳态平均功率；sP)(kW稳态负载平均系数，；G8 . 0G额定起升载荷，；QFNFQ19600起升速度，；nvsmvn15. 0机械总效率，取。85. 0即 kWPs77. 285. 0100015. 0196008 . 0 所以，初选 ZD31-4 型号的电动机，额定功率。kWPn0 . 3（2）电动机的过载校核起升机构电动机的过载校核公式为：短行程简易升降机设计171000mnQnvHFP 式中基准接电持续率时的电动机额定功率；nP)(kW额定起升载荷，；QFNFQ19600起升速度，；nvsmvn15. 0机械总效率，取；85. 0基准接电持续率时，电动机转矩允许的过载倍数，取；m1 . 2m考虑电压降、最大转矩存在误差等因素的系数，取。H2 . 2H即 kWPn62. 385. 010001 . 215. 0196002 . 2 初选的电动机不能满足要求，所以电动机选用 ZD32-4 型，额定功率。kWPn5 . 4（3）电动机发热校核设电动葫芦的使用年限为 8 年，每年工作 300 天，每天八小时工作制，两班倒，则电动葫芦的预期寿命。hLh38400163008对电动机进行发热校核时，首先按下式计算电动机所需的接电持续率：%10022tPtPnws式中电动机所需的接电持续率；计算得到的稳态平均功率，；sPkWPs77. 2基准接电持续率时的电动机额定功率，；nPkWPn5 . 4一个工作循环的时间，；tst600一个工作循环中电动机实际工作的时间，。wtstw4 .98384006006300即 ，故满足要求。%25%4 .24%1006005 . 44 .9877. 222短行程简易升降机设计183.2.43.2.4 制动力矩的验算制动力矩的验算起升时作用在电动机轴上的转矩为：miDFTQj20下降时，作用在电动机轴上的转矩为：02miDFTQj式中额定起升载荷，；QFNFQ19600卷筒绕直径，；0DmmD2220滑轮组倍率，；m2m传动比，电动机额定转速和卷筒转速之比，；i45.5382.251380tnnni上升时机械总效率，取；85. 0下降时机械总效率，取。85. 0即 ；94.2385. 045.532222219600jT。30.1785. 045.532222219600jT制动力矩需满足下式：jZdZdTKM式中制动器的制动力矩，；ZdMmNMZd8 .62制动安全系数，取。ZdK75. 1ZdK即 ，故满足要求。28.3030.1775. 18 .62短行程简易升降机设计19第四章 齿轮传动设计4.1 齿数的确定行星齿轮传动的齿数确定是相当费时的工作，往往需要反复估算多次，才能得到较为满意的结果。齿轮的齿数除必须满足一般齿轮传动中对齿轮齿数的要求，还必须满足传动比条件、同心条件、邻接条件和装配条件。在机械设计手册中，行星齿轮传动中齿轮的齿数以列出标准值，可通过查表的方式确定齿数。确定的齿数见表 4-1 所示。表 4-1 齿轮齿数传动比齿轮编号abecd52.67211141054738短行程简易升降机设计204.2 行星齿轮传动 a-c 副的设计计算1，按齿面接触强度初算小齿轮分度圆直径：)(132lim11mmuunKKKTKdHdpcHHPAtd式中算式系数，；tdK768tdK使用系数，；AK1AK计算接触强度的行星轮间载荷不均衡系数，；HPK10. 1HPK计算齿轮副小齿轮的名义转矩，其值可按下式计算：1TbaeeecdbbabTzzzzzzzT11其中分别为各个齿轮的齿数，其值可在表 4-1 中查得；edcbazzzzz, 齿轮 所传递的转矩，eTemNnPTe6 .141482.2585. 05 . 495499549 效率，；bae853. 061.52199. 04710511438199. 098. 0211141112beaXebXebXabXabbaeiii所以；mNT52.31853. 06 .14141054738114111421211齿数比，；u24. 22147aczzu小齿轮齿宽系数，取d54. 03 . 0121383 . 0dccdacdbbzzzz0.6；行星轮个数，；pn3pn综合系数，；HK0 . 2HK电动葫芦动力系数，；c35. 1c短行程简易升降机设计21试验齿轮的接触疲劳极限，；limHMPaH480lim即 。mmd9 .5024. 2124. 24806 . 0335. 1210. 1152.317683212，按齿轮弯曲强度初算齿轮模数：)(3lim2111mmznYKKTKmFdpFacFAtmn式中算式系数，；tmK1 .12tmK计算齿轮副小齿轮的名义转矩，；1TmNT52.311使用系数，；AK1AK计算齿轮弯曲强度的行星轮间载荷不均衡系数，；FPK15. 1FPK综合系数，；FK0 . 2FK小齿轮齿数，；1z211z载荷作用于齿顶时小齿轮的齿形系数，；1FaY76. 21FaY试验齿轮的弯曲疲劳极限，；limFMPaF400lim即 ，取。19. 14002154. 0376. 235. 1215. 1152.311 .1232nm5 . 2nm4.3 行星齿轮传动 d-e 副的校核计算1，按轮齿弯曲强度计算。计算齿根应力：YYYYbmKKKKKFSaFanFPFFvAtF式中齿根应力；F)(MPa端面内分度圆名义切向力，其值可按下式计算：tF短行程简易升降机设计22；NdnTFFepetet6 .35921055 . 236 .141420002000使用系数，；AK1AK动载系数，；vK25. 1vK弯曲强度计算的齿向载荷分布系数，；FK08. 1FK弯曲强度计算的齿间载荷分配系数，；FK1 . 1FK计算齿轮弯曲强度的行星轮间载荷不均衡系数，；FPK15. 1FPK小齿轮齿宽，取；bmmdbdd5 .28385 . 23 . 0mmb30齿轮模数，；nm5 . 2nm载荷作用于齿顶时的应力修正系数，；SaY67. 1SaY载荷作用于齿顶时的齿形系数，；FaY40. 2FaY弯曲强度计算的重合度系数，其值由下式确定：Y，式中，所以nY75. 025. 0715. 11865. 085. 0cos2n；69. 0715. 175. 025. 0Y螺旋角系数，；Y1Y即 。MPaF6 .225169. 067. 14 . 25 . 23015. 11 . 108. 125. 16 .3592许用齿根应力：XRrelTrelTFNTSTFFPYYYSYYminlim式中许用齿根应力；FP)(MPa试验齿轮的弯曲疲劳极限，；limFMPaF400lim试验齿轮的应力修正系数，；STY0 . 2STY弯曲强度计算的寿命系数，；NTY5 . 2NTY短行程简易升降机设计23相对齿根圆角敏感系数，；relTY0 . 1relTY相对齿根表面状况系数，；RrelTY0 . 1RrelTY弯曲强度计算的尺寸系数，；XY0 . 1XY弯曲强度计算的最小安全系数，；minFS6 . 1minFS即 MPaFP12501116 . 15 . 22400所以满足条件，故安全。FPP2，按接触强度计算。计算接触应力：)(11MPauubdKKKKKFZZZZHPHHvAtEHH式中齿面的接触应力；H节点区域系数，；HZ5 . 2HZ弹性系数，；EZ8 .189EZ重合度系数，；Z875. 0Z螺旋角系数，；Z0 . 1Z端面内分度圆名义切向力，；tFNFt6 .3592使用系数，；AK1AK动载系数，；vK25. 1vK接触强度计算的齿向载荷分布系数，；HK15. 1HK接触强度计算的齿间载荷分配系数，；HK1 . 1HK计算接触强度的行星轮间载荷不均衡系数，；HPK10. 1HPK齿数比，；u76. 238105u齿宽，；bmmb30短行程简易升降机设计24小齿轮的分度圆直径，；1dmmd951即 。MPaH5 .58076. 2176. 295301 . 11 . 115. 125. 16 .35921875. 08 .1895 . 2计算许用接触应力：)(minlimMPaZZZZZSZXWRvLHNHHP式中齿面许用接触应力；HP试验齿轮的接触疲劳极限，；limHMPaH480lim接触强度计算的寿命系数，；NZ6 . 1NZ润滑剂系数，；LZ0 . 1LZ速度系数， ；vZ1vZ粗糙度系数，；RZ0 . 1RZ工作硬化系数，；WZ12. 1WZ接触强度计算的尺寸系数，；XZ0 . 1XZ接触强度计算的最小安全系数，；minHS26. 1minHS即 MPaHP7 .68226. 1112. 16 . 1480所以满足强度条件，故安全。HPH4.4 行星齿轮传动 c-b 副的校核计算1，按接触强度计算。计算接触应力：)(11MPauubdKKKKKFZZZZHPHHvAtEHH式中齿面的接触应力；H短行程简易升降机设计25节点区域系数，；HZ5 . 2HZ弹性系数，；EZ8 .189EZ重合度系数，；Z86. 0Z螺旋角系数，；Z0 . 1Z端面内分度圆名义切向力，其值可用下式计算：tF，其中bpbtbtdnTFF2000mNTzzzzzzzTeecdababb7 .13876 .14141054738211114211141，所以；tFN1 .324628537 .13872000使用系数，；AK1AK动载系数，；vK25. 1vK接触强度计算的齿向载荷分布系数，；HK15. 1HK接触强度计算的齿间载荷分配系数，；HK1 . 1HK计算接触强度的行星轮间载荷不均衡系数，；HPK10. 1HPK齿数比，；u43. 247114u齿宽，；bmmb30小齿轮的分度圆直径，；1dmmd5 .1171即 。MPaH2 .39643. 2143. 25 .117301 . 11 . 115. 125. 11 .3246186. 08 .1895 . 2计算许用接触应力：)(minlimMPaZZZZZSZXWRvLHNHHP式中齿面许用接触应力；HP短行程简易升降机设计26试验齿轮的接触疲劳极限，；limHMPaH480lim接触强度计算的寿命系数，；NZ6 . 1NZ润滑剂系数，；LZ0 . 1LZ速度系数， ；vZ1vZ粗糙度系数，；RZ0 . 1RZ工作硬化系数，；WZ12. 1WZ接触强度计算的尺寸系数，；XZ0 . 1XZ接触强度计算的最小安全系数，；minHS26. 1minHS即 MPaHP7 .68226. 1112. 16 . 1480所以满足强度条件，故安全。HPH2，按轮齿弯曲强度计算。计算齿根应力：YYYYbmKKKKKFSaFanFPFFvAtF式中齿根应力；F)(MPa端面内分度圆名义切向力，；tFNFt1 .3246使用系数，；AK1AK动载系数，；vK25. 1vK弯曲强度计算的齿向载荷分布系数，；FK08. 1FK弯曲强度计算的齿间载荷分配系数，；FK1 . 1FK计算齿轮弯曲强度的行星轮间载荷不均衡系数，；FPK15. 1FPK小齿轮齿宽，取；bmmb30齿轮模数，；nm5 . 2nm短行程简易升降机设计27载荷作用于齿顶时的应力修正系数，；SaY68. 1SaY载荷作用于齿顶时的齿形系数，；FaY35. 2FaY弯曲强度计算的重合度系数，其值由下式确定：Y，式中，所以nY75. 025. 0775. 11775. 1cos2n；67. 0715. 175. 025. 0Y螺旋角系数，；Y1Y即 。MPaF5 .195167. 068. 135. 25 . 23015. 11 . 108. 125. 11 .3246许用齿根应力：XRrelTrelTFNTSTFFPYYYSYYminlim式中许用齿根应力；FP)(MPa试验齿轮的弯曲疲劳极限，；limFMPaF400lim试验齿轮的应力修正系数，；STY0 . 2STY弯曲强度计算的寿命系数，；NTY5 . 2NTY相对齿根圆角敏感系数，；relTY0 . 1relTY相对齿根表面状况系数，；RrelTY0 . 1RrelTY弯曲强度计算的尺寸系数，；XY0 . 1XY弯曲强度计算的最小安全系数，；minFS6 . 1minFS即 MPaFP12501116 . 15 . 22400所以满足条件，故安全。FPP4.5 传动效率的计算醒醒齿轮传动的效率是传动装置的重要性能指标。行星齿轮传动的功率损短行程简易升降机设计28失主要有：齿轮啮合副的摩擦损失、轴承中的摩擦损失、润滑油飞溅和搅动的液力损失、均载机构或输出机构的摩擦损失，因此考虑上述四项功率损失的行星齿轮传动总功率为：QYzc式中齿轮啮合效率，；c853. 0baec轴承效率，可忽略不计；z考虑液力损失的效率，可不考虑；Y均载机构或 N 型传动输出机构的效率，；Q995. 0Q即 。85. 0995. 0853. 04.6 行星齿轮传动的主要参数经过对行星齿轮传动系统的设计计算和校核计算，可确定各个齿轮的主要参数，见表 4-1 所示。表 4-1 行星齿轮传动的主要参数齿轮代号参数名称abcde齿数z211144738105模数)(mmmn2.52.52.52.52.5齿宽系数)(mmd0.60.10.250.30.1齿宽)(mm4035303035分度圆直径)(mmd52.5287.5117.595262.5齿根圆直径)(mmdf46.25298.75111.2588.75256.25齿顶圆直径)(mmda57.5282.5122.5100267.5短行程简易升降机设计294.7 均载机构的选型行星齿轮传动中，由于多个行星轮分担载荷，使每个行星轮传递的载荷减小，因而行星齿轮传动装置具有体积小、重量轻、噪声低、承载能力高等优点。但由于制造安装误差、零件变形及温度等因素的影响，使各个行星轮分担载荷不均匀，从而降低了传动的承载能力和性能。均载机构的形式很多，查阅指导书，通过对比各种均载机构的特点和应用范围，最终选用内齿轮浮动形式的均载机构。这种均载机构的特点是：内齿轮通过双联齿轮联轴器与机体想连接。轴向尺寸较小，但由于浮动件尺寸大，质量大，加工不方便，浮动灵敏性差。由于结构关系，常用于 NGWN 型行星齿轮传动中。4.8 齿轮联轴器的设计计算齿轮联轴器广泛用于浮动机构中，使浮动构件在不平衡力作用下产生位移，以达到各个行星轮均载的目的。浮动构件中常用的齿轮联轴器有单联齿轮联轴器和双联齿轮联轴器两种类型。单联齿轮联轴器的特点是：内齿套固定不动，浮动齿轮只能做角度位移，会引起载荷沿齿宽方向分布不均匀。双联齿轮联轴器的特点是：内齿套浮动，浮动齿可作轴线平行位移，使各行星轮均载，且齿向载荷分布均匀。根据两种齿轮联轴器的特点，最终选用双联齿轮联轴器。查阅指导书 2-60 页图 3-2，可确定齿轮联轴器的基本参数如下表 4-2。表 4-2 齿轮联轴器的主要参数模数分度圆直径齿数5.030060再计算齿轮联轴器的几何参数：1，齿形角 。o202，齿顶高系数外齿轮；内齿轮。0 . 1*ah8 . 0*ah短行程简易升降机设计303，齿顶圆直径外齿轮；mmmzda310526021内齿轮。mmmzda29256 . 1606 .