毕业论文终稿-电梯曳引机与控制系统设计（送全套CAD图纸 资料打包）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图书分类号密级毕业设计论文电梯曳引机与控制系统设计DESIGNFORELEVATORTRACTORANDCONTROLSYSTERM学生姓名黄九学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师李志2008年6月2日徐州工程学院08届本科毕业论文2徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名日期年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名导师签名日期年月日日期年月日徐州工程学院08届本科毕业论文3摘要本次设计是以三菱FX2N为核心的电梯控制系统的硬件组成及软件设计，采用PLC来控制轿箱提升电机的起、停和正、反转。这里主要是对电梯曳引机的参数进行设计、计算、（包括电动机、减速器、轴、轴承、联轴器、制动器）以及工艺的编排和相关图形的绘制，另外对PLC控制系统的设计，主要是PLC控制电路图、程序流程图以及PLC编程。其中对曳引机的设计重点是减速器的选择和箱体零件的设计和加工。减速器选择的是蜗杆减速器，轴承是调心滚子轴承，联轴器选择的是弹性柱销联轴器。PLC控制程序设计是考虑到电梯的上升和下降逻辑，以及楼层显示，运作时的加速和减速。现在电梯都采用传统的继电器群的控制方法，由于所用的继电器较多，控制柜体积庞大，控制系统成本高，而且众多继电器的动作会产生较大的噪音，污染环境。采用PLC配合接口进行控制，可将传统的继电器控制逻辑变为计算机程序控制逻辑，去掉所有用于逻辑控制的中间继电器，使电梯系统的成本和噪音大大降低，控制柜的体积也可大大缩小。关键词PLC曳引机电动机减速器联轴器制动器徐州工程学院08届本科毕业论文4ABSTRACTTHISDESIGNISTAKEFX2NASTHECOREELEVATORCONTROLSYSTEMHARDWARECOMPOSITIONANDTHESOFTWAREDESIGN,USESTHEPLCINTEGRATEDCIRCUITTOCONTROLTHESEDANBOXTOPROMOTETHEELECTRICALMACHINERY,TOSTOPWITH,THEREVERSEHEREMAINLYISCARRIESONTHEDESIGN,THECOMPUTATIONTOTHEELEVATORTRACTORPARAMETER,INCLUDINGELECTRICMOTOR,REDUCTIONGEAR,AXIS,BEARING,SHAFTCOUPLING,BRAKEASWELLASTHECRAFTARRANGEMENTANDTHECORRELATIONGRAPHPLAN,MOREOVERTOTHEPLCINTEGRATEDCIRCUITCONTROLSYSTEMDESIGN,MAINLYISTHEPLCINTEGRATEDCIRCUITCONTROLCIRCUITDIAGRAM,THEPROGRAMFLOWDIAGRAMASWELLASTHEPLCINTEGRATEDCIRCUITPROGRAMMINGTHEMOSTIMPORTANTOFTHISDESIGNISCHANGEDHUGEPARTSOFCONTENTSTHENEWVERSIONINCREASESPLENTYOFNEWTECHNICALCONTENTSANDNEWCALCULATIONMETHODPLCINTEGRATEDCIRCUITCONTROLSYSTEMDESIGNBESIDESAFEWPARTSARECHANGEDACCORDINGTOTHECHINSELIFTSITUATIONS,THISREVISEDVERSIONISBASICALLYCOMPLIANTNOWTHEELEVATORALLUSESTHEMETHODOFTRADITIONALTHERELAYGROUPCONTROL,BECAUSEOFMANYRELAYHAVEBEENUSED,CONTROLTHECABINETVOLUMEHUGE,THECOSTOFCONTROLSYSTEMISHIGH,MOSTOFTHEMULTITUDINOUSRELAYMOVEMENTHAVETHEBIGNOISE,THEPOLLUTIONENVIRONMENTUSESTHEPLCINTEGRATEDCIRCUITCOORDINATIONCONNECTIONTOCARRYONTHECONTROL,MAYBECOMETHETRADITIONALBLACKWHITECONTROLLOGICTHECOMPUTERPROGRAMCONTROLLOGIC,REMOVESALLUSESINTHELOGICALCONTROLINTERMEDIATERELAY,CAUSESTHECOSTOFTHEELEVATORSYSTEMANDTHENOISEREDUCESGREATLY,CONTROLSTHECABINETTHEVOLUMEALSOTOBEPOSSIBLETOREDUCEGREATLYKEYWORDSPLCINTEGRATEDCIRCUIT；TRACTORELECTRICMOTORREDUCTIONGEARSHAFTCOUPLINGBRAKE徐州工程学院08届本科毕业论文5目录1绪论111电梯的起源112电梯的种类1121按用途分类1122按速度分类2123按拖动电动机类型分类2124按驱动方式分类2125按控制方式分类313电梯主要组成及结构3131曳引机构的组成4132曳引机构的减速器52有关参数的计算721曳引机的确定7211选择曳引机8212曳引机容量的计算8213曳引力计算822减速器设计9221常用减速器的型式及其应用9222减速器的基本构造10223蜗杆减速器设计1223轴的设计与计算16231轴的分类16232轴的常用材料16233轴的结构设计16234轴的强度计算1624轴承的设计与计算2025联轴器的设计与计算22251联轴器选择应考虑的问题22252联轴器的理论转矩22253主要尺寸计算2326制动器的设计与计算23徐州工程学院08届本科毕业论文627工艺24271零件的分析24272工艺规程设计263PLC电梯控制系统的设计2931PLC系统概述29311PLC的定义29312PLC的特点30313PLC与继电器控制系统的比较32314PLC的基本结构33315PLC的工作原理3532PLC控制系统的设计分析37321PLC控制系统的设计基本原则37322PLC控制系统的设计的主要内容38323PLC控制系统程序设计的步骤3933电梯PLC控制系统的设计40331电梯的运行过程40332选择PLC41333PLC规模的估算42334PLC输入输出模块的选择43335PLC的选择444结论465参考文献476翻译4861外文资料4862译文547致谢59徐州工程学院08届本科毕业论文7买文档送全套图纸扣扣414951605徐州工程学院08届本科毕业论文8徐州工程学院08届本科毕业论文9徐州工程学院08届本科毕业论文10徐州工程学院08届本科毕业论文11绪论11电梯起源电梯是现代多层及高层建筑物中不可缺少的垂直运输设备。早在公元前1100年前后，我国古代的周朝时期就出现了提水用的辘轳，这是一种由木制的支架、卷筒、曲柄和绳索组成的简单卷扬机。公元前236年在古希腊，由著名的科学家阿基米德制成了第一台人力驱动的卷筒式卷扬机。这些就是电梯的雏形。12电梯的种类电梯作为一种通用垂直运输机械，被广泛用于不同的场合，其控制、拖动、驱动方式也多种多样，因此电梯的分类方法也有下列几种。121按用途分类这是一种常用的分类方法，但由于电梯有一定的通用性，所以按用途分类在使用中用得较多。但实际标准不很明确。A乘客电梯用于运送乘客为主，兼以运送重量和体积合适的日用物件。适用于高层住宅、办公大楼、宾馆或饭店等人流较大的公共场合。其轿厢内部装饰要求较高，运行舒适感要求严格，具有良好的照明与通风设施，为限制乘客人数，其轿厢内面积有限，轿厢宽深比例较大，以利于人员出入。为提高运行效率，其运行速度较快。派生品种有住宅电梯、观光电梯等。B载货电梯用于运送货物为主，并能运送随行装卸人员。因运送货物的物理性质不同，其轿厢内部容积差异较大。但为了适应装卸货物的要求，其结构要求坚固。由于运送额定重量大，一般运行速度较低，以节省设备投资和电能消耗。轿厢的宽深比例一般小于1。C客货两用电梯主要用于运送乘客，也可运送货物。其结构比乘客电梯坚固，装饰要求较低。一般用于企业和宾馆饭店的服务部门。D病床电梯用于医疗单位运送病人，医疗救护器械。其特点为轿厢宽深比小，深度尺寸24M，以能容纳病床，要求运行平稳，噪声小，平层精度高。E杂物电梯这是一种专用于运送小件品的的电梯，最大载重量为500G，如果轿厢额定徐州工程学院08届本科毕业论文2载重量大于250KG应设限速器和安全钳设施。为防止发生人身事故，严禁乘人和装卸货物将头伸入，为此限制轿厢分格空间高度不得超过14M，面积不得大于125MM，深度不得大于14M。其他特种用途的电梯还有汽车电梯，船舶电梯等。122按速度分类电梯的额定运行速度正在逐步提高，因此按速度分类的国家标准正待颁布。目前的习惯划分为A低速电梯这种电梯的额定速度1M/S25M/S。C高速电梯这种电梯的额定速度25M/S4M/S。D超高速电梯这种电梯的额定速度4M/S。123按拖动电动机类型分类A交流电梯将采用交流电动机拖动的电梯。其中又可分为单、双速拖动，采用该变电动机极对数的方法调速。调压拖动，通过改变电动机电源的方法调速。调频调压拖动，采用同时改变电动机电源电压和频率的方法调速。B直流电源这是一种采用直流电动机拖动的电梯。由于其调速方便，加减速性好，曾被广泛采用随着电子技术的发展，直流拖动正被节省能源的交流调速拖动代替。124按驱动方式分类A钢丝绳驱动式电梯它可分成两种不同的型式，一种是被广泛采用的摩擦曳引式。另一种是卷筒强制式。前一种安全性和可靠性都较好，后一种的缺点较多，已很少采用。B液压驱动式电梯这种驱动式电梯历史较长，它可分为柱塞直顶式和柱塞侧置式。优点是机房设置部位较为灵活，运行平稳，采用直顶式时不用轿厢安全钳及底坑地面的强度可大大减小，顶层高度限制较宽。但其工作高度受柱塞长度限制，运行高度较低。在采用液压油作为工作介质时，还须充分考虑防火安全的要求。徐州工程学院08届本科毕业论文3C齿轮齿条驱动式电梯它通过两对齿轮齿条的齿和来运行；运行振动、噪声较大。这种型式一般不需要设置机房，由轿厢自备动力机构，控制简单，适用于流动性大的建筑工地。目前已划入建筑升降机类。D链条链轮驱动式电梯这是一种强制驱动型式，因链条自重较大，所以提升高度不能过高，运行速度也以因链条链轮传动性能局限而较低。但它在用于企业升降物料的作业中，有着传动可靠，维护方便，坚固耐用的优点。其他驱动方式还有气压式。直线电机直接驱动，螺旋驱动等。125按控制方式分类目前电梯技术的发展使电梯控制日趋完善，操作趋于简单，功能趋于多样，控制方式正向广泛应用微电子新技术的方向发展。目前常见的控制方式有微机集选控制（按钮操作）；门微机并联、梯群控制（按钮操作）；继电器信号控制和手柄控制（手柄或按钮操作）。除上述常见的分类外，目前还有按机房位置、钢丝绳传动型式等分类方法。13电梯的主要组成及结构机房内的主要部件通常有主机、控制屏（柜）、限速器、选层器、极限开关等。井道内的主要部件通常有轿厢（及其安装在它上面的一些附件或设施如轿门、轿顶轮、导靴、安全钳、悬挂装置、随行电缆等）、对重装置（及其安装在它上面的设施如导靴、悬挂装置等）、层门（及其附属设施如门锁、地坎等）等。底坑内的主要部件通常有缓冲器、对重侧护栏、限速绳张紧装置等。图11所示徐州工程学院08届本科毕业论文4制动器电动机控制柜电源开关井道传感器开门机轿内操作箱轿箱体悬挂电缆层楼指示器呼梯按钮层门液压缓冲器曳引机曳引轮底座绳轮限速器曳引钢丝绳限位开关撞弓轿箱导靴限位开关轿箱架轿箱门导靴对重补偿链补偿链导轮限速器涨紧装置图11131电梯的曳引机构1311曳引机构的组成电梯曳引机构一般由电动机、制动器、减速箱、联轴器及曳引轮所组成。以电动机与曳引轮之间有无减速箱可分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。A无齿轮曳引机（无减速器曳引机）徐州工程学院08届本科毕业论文5无齿轮曳引机用在运行速度V20M/S的高速电梯上。这种曳引机的曳引轮紧固在曳引电动机轴上，没有机械减速机构，整机结构比较简单。曳引电动机是专为电梯设计和制造的，能适应电梯运行工作特点，具有良好调速性能的直流电动机（或交流变频电动机）。该曳引机制动时所需要的制动力矩要比有减速器曳引机大得多，因此无减速器曳引机的制动器比较大。由于无减速器曳引机多数情况是用于复绕传动结构中，所以曳引轮轴、复绕轮轴及其轴承的受力要比有减速器曳引机大得多，相应的轴也显得粗大。由于无减速器曳引机没有减速器等有利因素，所以使用寿命比较长。B有齿轮曳引机有齿轮曳引机广泛用于运行速度VU0所以曳引条件符合要求。1SIN2R假定电梯用户选定VJVF10型调速曳引机，其参数如下载重量1000KG，速度10M/S，电机功率11KW，电机电流28A，绳轮节径530MM，绳轮槽数5个，曳引绳径13MM，绕绳倍率11。减速器的计算22减速器设计221常用减速器的型式及其应用按照传动结构的特点，可将减速器分为四大类。A圆柱齿轮减速器（1）渐开线圆柱齿轮减速器（2）圆弧齿圆柱齿轮减速器B圆锥齿轮减速器（1）渐开线圆锥齿轮减速器（2）双曲面齿轮减速器徐州工程学院08届本科毕业论文10（3）圆弧齿圆锥齿轮减速器C蜗杆减速器（1）圆柱蜗杆减速器（2）环面蜗杆减速器（3）锥蜗杆减速器D行星齿轮减速装置（1）渐开线行星齿轮减速装置（2）少齿差行星齿轮减速装置（3）摆线针轮减速装置（4）谐波齿轮减速装置222减速器的基本构造减速器主要由箱体、轴系部件（传动件、轴及轴承组合）及其附件组成。2221齿轮、轴及轴承组合齿轮、轴及轴承组成典型的轴系部件，是减速器的重要组成部分，设计时应特别注意它们之间的相互影响。齿轮的设计对轴的强度、刚度及轴承的寿命影响很大。原则上齿轮相对支撑应尽可能对称布置，这对减小载荷集中是有利的；高速轴和低速轴上的齿轮布置应远离输入、输出端，以便在弯曲和扭转变形的综合作用下，有利于缓和载荷集中；多级传动的中间轴，其上若采用斜齿轮传动，且一轮为主动，另一轮为从动，两轮旋向应相同，这样轴向力可以抵消一部分，这对轴承的设计是有利的。当齿轮的齿根圆直径减速器常采用滚动轴承。应根据载荷大小和方向及其他性能要求，选择合适的轴承型号。同一轴上的轴承应尽量成对使用，这对轴系部件的受力以及提高轴承孔的加工精度都是有利的。设计时还需注意轴承的润滑和箱内齿轮的润滑的匹配以及轴承的寿命与减速器设计寿命的匹配问题。减速器的轴为转轴，起着支撑齿轮、承受弯矩、传递转矩和对轴上零件进行轴向定位的作用，因此轴必须有足够的强度和刚度以及合理的结构形状。轴的形状应力求简单，以减缓应力集中。在结构允许的情况下，应尽量减小支撑间的跨距，增加轴承和支座的刚度。轴的悬臂端应尽可能短。2222箱体箱体是减速器中结构和受力最复杂的零件，目前尚无完整的理论设计方法。因此，一般是在满足强度、刚度的前提下，同时考虑结构紧凑、制造方便、质量轻及使用方便等方面要求，作经验设计。徐州工程学院08届本科毕业论文11箱体通常用灰铸铁铸造，对于重载荷或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。箱体通常做成沿轴心线水平剖分的形式，以便于轴承部件的装卸。上箱盖和下箱盖用螺栓联接成一体，轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承底孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时所需的扳手空间，为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近应加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。按照现代工业美学的要求，箱体造型设计出现了下列趋势外表几何形状简单，限于直线平面，轴承孔露在外面而肋藏在箱体里面；装地脚螺栓用地脚不伸出箱体的外表面；起吊减速器用的吊耳与箱体铸成一体，箱体没有伸出部分，使减速器在传动的总体布局中易于配置；箱盖顶部的水平面是加工剖分面和安装时对准减速器用的工艺基准面；箱体内的贮油空间增大。当然这种外貌比较整齐美观的箱体结构也存在某些公认的缺点质量稍有增加；铸造造型工时多；内部清理和涂漆困难。为了减少这些缺点，对中小型减速器，可只在低速级轴孔处下设肋板，一减少肋板数目。2223附件为了保证减速器的正常工作，除了应对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计予以足够的重视外，还应考虑到为减速器注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位，吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。2224减速器的传动比分配在设计两级或多级减速器时，合理地分配各级传动的传动比很重要，因为它将影响减速器的传动性能、尺寸、质量及润滑方式等。根据所选的是齿轮蜗杆减速器，这类减速器，当齿轮布置在高速级时，为使箱体内结构紧凑和便于润滑，通常取齿轮传动比I112M/S、蜗杆减速器蜗杆的圆周速度V10M/S、行星齿轮减速器齿轮的圆周速度V10M/S，宜采用压力循环喷油润滑。B滚动轴承的润滑滚动轴承主要采用飞溅润滑、刮板润滑和油浴润滑，以及油脂润滑，并尽可能利用传动件的润滑方法来实现。对齿轮减速器，当浸油齿轮的圆周速度（减速器中只有一个浸油齿轮的圆周速度）V152M/S时，滚动轴承多采用飞溅润滑；当V40Z164342323121Z229362832275228725081288040D蜗杆导程角TGZ1M/D1M/D1，对于要求具有自锁性能的传动，则应采用3M/S时，KV1112；取KV1为载荷分布系数，载荷平稳时，1；载荷变化时，1113；2取1D2MZ23875所以满足要求2940368161428575H22322齿根弯曲强度计算徐州工程学院08届本科毕业论文15A设计公式232160FSKTYMDMZYFS为蜗轮复合齿形系数，按及变位系数X2查图23近似求得23COSVZYFS41图23为蜗轮齿根许用应力按下式计算FYNF其中为NL106时的轮缘材料许用弯曲应力，其值见表27蜗轮材料及NL107时的许用接触应力（表27）H蜗轮材料及NL106时的许用弯曲应力F机械性能HF蜗杆齿面硬度蜗轮材料铸造方法适用的滑动速度VSM/S02B350HBS45HRC一侧受载两侧受载ZCUSN10P1砂模金属模1513017022031018020020022051703240ZCUSN5PB5ZN5砂模金属模29010020025011013512515033402429徐州工程学院08届本科毕业论文16ZCUAL10FE3砂模金属模1018020049054082906480ZCUAL10FE3MN2砂模金属模_490540_100_90ZCUZN38MN2PB2砂模金属模_24534562_56_HT150砂模2_1504025HT200砂模5_2004830HT250砂模_2505635取35FYN为弯曲强度计算的寿命系数，查图22得YN1计算以满足要求B验算公式216AVFFSTKMPADM为导程角系数，用公式1计算得096YY0满足设计要求6238443517521VTG式中蜗杆导程角；当量摩擦角，取决于蜗杆蜗轮材料和两者啮合处的滑动速度，见V表28表28取，052V4015295984841徐州工程学院08届本科毕业论文1723轴的设计与计算轴是机械设备中的重要零件之一。其主要功能是支承作回转运动的零件，并传递运动和动力。轴通过轴承与机架相联，装在轴上的零件都围绕轴心线作回转运动，形成了一个以轴为基础的轴系部件。因此，在轴的设计中，不能只考虑轴的本身，还必须计及轴系零（部）件对轴的影响。轴的设计主要包括工作能力计算和结构设计两个方面的内容。231轴的分类根据轴的受力情况不同，可把轴分成心轴、转轴和传动轴三种。A心轴工作时仅承受弯矩作用的轴称为心轴。根据工作情况，心轴还可分为固定心轴和转动心轴。如行星减速器中支承行星齿轮的轴和某些卷筒轴。固定心轴，轴的弯曲应力性质随弯矩性质而定；转动心轴，轴的应力为循环变化的弯曲应力，多为对称循环变化。B转轴工作时，同时承受弯矩和转矩作用的轴称为转轴，如齿轮减速器中的轴。轴中的弯曲应力为循环变应力，其应力性质，常为对称循环变应力和非对称循环变应力，扭转应力性质则随转矩性质而定。C传动轴只传递转矩，不承受弯矩或承受很小弯矩的轴，称为传动轴。232轴的常用材料根据电梯启、制动频繁，冲击载荷大的工作特点，减速器中轴的材料，应具有足够的静强度和疲劳强度，并具有一定的韧性、耐磨性和抗腐蚀性。选择轴的材料时除首先要满足使用要求外，还要考虑材料的工艺性及经济性等。轴的材料主要采用碳素钢和锻件。轴的常用材料为优质中碳钢，如35、45、50钢，其中以45钢最为常用。对工作要求较高或较重要的轴，可考虑选用合金钢，如40CR；不重要的轴可用碳素结构,如Q235、Q255、Q275等。233轴的结构设计轴的结构设计就是要确定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的结构设计本身必须同时考虑强度问题，结构不合理往往给强度带来不利的影响。在许多情况下，是轴的结构要求决定了它的外形及尺寸，而且轴的结构设计应使轴具有合理的外形，同时应满足使用和工艺要求，这比强度计算考虑的因素更多。轴的合理外形应满足轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于234轴的强度计算A按转矩估算轴径徐州工程学院08届本科毕业论文18实心轴3PDAN式中D计算剖面处轴的直径P轴传递的功率N轴的转速A与轴的材料及相应的许用扭剪应力有关的设计系数见表29空心轴的内径D0与外径D之比，通常取0506几种常用轴材料的与A值（表29）轴的材料Q235A,20354540CR,35SIMN,38SIMNMO2CR13,42SIMN,20CRMNTI1CR18NI9TIMPA12202030304040521525A16013513511811810710798148125A的取值范围为118107蜗杆传动048，滚动轴承098，联轴器098PP112048099098522KWN1460/31471R/MINMM3252107816544D考虑到轴的最小直径处要安装曳引轮会有键槽存在，故将估算直径加大35取52960172，由设计手册取标准直径D260MMD1MM133207813460PAN考虑到轴的最小直径处要安装联轴器会有键槽存在，故将估算直径加大35取22082415，由设计手册取标准直径D124MM徐州工程学院08届本科毕业论文19图24B按许用弯曲应力计算齿轮受力圆周力6121295047988TFTADN6213T径向力TAN940127RFR180098F7N作水平面内的弯矩图，支点反力为215HAHBTII截面处的弯矩为IM19579486MIIII截面处的弯矩为HI2150N徐州工程学院08届本科毕业论文20作垂直平面内的弯矩图，支点反力为21062798241VAFRADNL483BVANII截面左侧弯矩为VIZM1612MII截面右侧弯矩为IY6483709IIII截面处的弯矩为VI2146N合成弯矩HVII截面IZM2224618946398IZINMY70145VYHIIII截面I2227II求当量弯矩因减速器双向运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数为03II截面6120395978140TNMEIM22221830IYIIII截面EI2222364798146ITNM确定危险截面及校核强度由图可以看出截面II、IIII截面处所受转矩不同，但弯矩，且EIMI轴上还有键槽，故截面II可能为危险截面，但由于轴径故也应对截面32DIIII处进行校核。II截面EIS3270156IMPAWIIII截面344EIEIM查表132得满足的条件，故设计的轴有足够的10BSPA1EBS强度，并有一定的余量，因此此轴不必再作修改。徐州工程学院08届本科毕业论文2121764082VBCFRNIIIIII截面处弯矩为XIYIZVMMIVIV截面处弯矩为58204510VICF校核IIIIII截面31XIYEIZSMPAW4805VII查表132得满足的条件，故设计的轴有足够的16BA1EBS强度，并有一定的余量，因此此轴不必再作修改。24轴承的设计与计算曳引机用轴承一般分为两大类滑动轴承及滚动轴承。滚动轴承，适于一般使用条件，起动及工作时摩擦力矩小，起动灵活，效率高；径向游隙小，且可用预紧力的方法，提高支撑刚度及旋转精度；同尺寸轴颈宽度小，轴向尺寸紧凑；属于标准件，型号齐全，更换、维修方便，成本低；润滑简便；承受冲击载荷小，高速时噪声大；径向尺寸大，属整体式，在个别情况下不好安装。总之，它可以在广泛的载荷、转速、精度、尺寸范围内工作。在很多场合逐渐取代了滑动轴承，曳引机设计中也不例外。滑动轴承具有滑动摩擦特性属副低副机构，有减振、抗冲击和降低噪声的性能；结构简单；径向尺寸小承载能力大、寿命长；可剖分安装。但润滑稍困难，维修比较复杂，轴向尺寸大。但从全面分析并结合具体条件和设计水平，采用滚动轴承。采用滚动轴承完全能满足曳引机性能要求，并且能达到良好的产品质量。A曳引轮右端轴承的选择50DM37/INR189640FNHL500A求当量动载荷PDRAFXF式中径向载荷，N；R轴向载荷，N；AF、径向动载荷系数和轴向动载荷系数；XY冲击载荷系数D其中、可由表查210取徐州工程学院08届本科毕业论文22单列轴承双列轴承/ARFE/ARFE/ARE/ARFE轴承类型AORFCEXYXY深沟球轴承00140028005600840110170280420560190220260280300340380420441005623019917115514513111510410010056231991711551451311151041角接触轴承150015002900580087012017029044058038040430460470500550560561004414714013012311911210210010011651571461381341261141121120722392382112193182166163163表210表210中径向载荷系数要根据值查取，是轴承的径向额定静载YAORFCOR荷，未选轴承型号前暂不知道，故用试算法计算，根据上表暂取，AORFC014则，由查得，019E50281764ARFEF056X23Y可由表211查D冲击载荷系数（表211）DF载荷性质机器举例D平稳运转或轻微冲击电机、通风机、汽轮机1012中等冲击车辆、机床、起重机、冶金设备1218强大冲击破碎机、轧钢机、工程机械1830取11DF10567423501324PN计算所需的径向额定动载荷值由下可得113667095HENLCF式中当量动载荷，N；基本额定寿命，常以为单位；H10R寿命系数，对于球轴承3，对于滚子轴承10/3选择轴承型号徐州工程学院08届本科毕业论文23查有关轴承的手册，根据，选得6210轴承，其50DM，6210轴承的、与初定354ORCKN23ORCKNAF50213ORC值相近，所以选用深沟球轴承6210合适。选择轴承型号查有关轴承的手册，根据，选30212轴承，其60D10259ORB蜗杆轴承的选用4DM14/INNR238RFNA634150HL求当量动载荷P根据式DRAFX，DF0E75RE计算所需的径向额定动载荷值由式可ENLPCF查有关轴承的手册，根据，选30309轴承，其45DM，187ORKN13ORCK25联轴器的设计与计算联轴器是用于连接不同机构中两轴，使之同回转，并传递转矩的一种部件。在曳引机中用于联接电动机轴和减速器主动轴（输入轴）。联轴器在曳引机中占有重要位置，若选择不当，会直接影响曳引机的振动、噪声和传动效率，严重时会产生较大附加载荷，影响曳引机的使用寿命。联轴器的种类很多，按其性能分为A刚性联轴器（1）套筒联轴器（2）凸缘联轴器（3）夹壳联轴器（4）紧箍咒夹壳联轴器B挠性联轴器（1）无弹性元件挠性联轴器（2）非金属弹性元件挠性联轴器（3）金属弹性元件挠性联轴器251联轴器选择应考虑的问题在深知所设计产品的工况及技术要求的情况下，选择联轴器应考虑以下问徐州工程学院08届本科毕业论文24题A所需传递转矩大小、载荷性质及产品对缓冲和减振方面的要求；B轴的转速高低和引起的离心力大小；C两轴对位移大小（径向位移、轴向位移、角位移）；D联轴器的制造、安装、维修、成本。曳引机联轴器的选用应首先考虑曳引机工况条件，联轴器的工作特性两者接近时即可采用。曳引机是在输入轴与电动机轴间安装有联轴器。一般情况下，为了使结构紧凑、外观美观，多把联轴器和制动轮作为一体，所以多用弹性柱销联轴器252联轴器的理论转矩12950795460PTNMN计算转矩CNKT其中许用名义转矩，由手册查出；N20NT载荷系数，见表212。在选取值时要注意刚性联轴器和无弹K性元件的挠性联轴器宜取大值；弹性联轴器宜取小值；工作机特性动力机特性转矩变化小转矩变化冲击载荷中等转矩变化冲击载荷大电动机、汽轮机131517192331多缸内燃机151719212533单、双缸内燃机182422282840表212取29K297150CTNM联轴器的规格选择CN联轴器的规格选择查手册选取型弹性柱销联轴器2HL253主要尺寸计算3310514208CDTM2柱销个数个Z柱销直径31310DD柱销长度20L徐州工程学院08届本科毕业论文2526制动器的设计与计算制动器制动力矩的确定当电动机功率已经确定以后，可用下式计算129754980DNMNMN查手册选短行程电磁铁式制动器电磁铁式制动器参数尺寸（表213）闸瓦曳引机电梯额定载重量/KG制动轮直径/MM宽度/MM圆弧角度有齿轮1002005007503000150200300659014088O88O88O无齿轮1000150084020088O选择20/5YDWZ27工艺蜗杆、蜗轮材料由于蜗杆副的相对滑动速度较大，要求其材料应具备良好的减磨性和抗胶合性能，所以通常蜗轮采用青铜或铸铁做轮缘，蜗杆尽量采用淬硬的钢。蜗杆减速器的传动效率蜗杆减速器的传动效率按下式计算123式中蜗杆蜗轮啮合效率考虑润滑油搅动及飞溅损耗的效率，一般情况29499；2轴承的效率，现代蜗杆减速器多半采用滚动轴承，339899。由下式确定产类型与生产纲领的关系，可以确定其生产类型1为小批生产。根据零件的材料确定毛坯为铸件。通过分析计算，毛坯的铸造方法选用金属模机械造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。机械加工工艺手册中，该种铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。通过机械加工手册，查表法确定各表面的总余量如表214所示各加工表面的总余量（表214）加工表面基本尺寸（）M加工余量等级加工余量数值（）M说明N面455G55底面，双侧加工Q面455H75顶面降1级，双侧加工L面320G50左面，双侧加工R面320G50右面，双侧加工徐州工程学院08届本科毕业论文26I面330G50前面，双侧加工H面330G50后面，双侧加工S面160G50右下面，双侧加工的孔1616H50孔降1级，双侧加工的孔212H50孔降1级，双侧加工的孔6H50孔降1级，双侧加工由机械加工工艺手册可得主要尺寸如表215所示主要毛坯尺寸及公差（表215）主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸N，Q面尺寸4555575468左右对台面尺寸32055330前后对台面尺寸33055340MM孔16164418MM孔2123314MM孔6228确定圆角半径查表216铸造圆角（表216）最小圆角半径（MM）铸造方法铸造圆角计算公式铝合金镁合金铜合金锌合金黑色金属砂型铸造150RAB23323金属型铸造461222壳型铸造3115152压力制造1RAB111512熔模铸造51115310M砂型铸造059RAB对于砂型及金属型铸件一般统一用R3或R5。铸造斜度查表217各种铸造方法的最小铸造斜度（表217）铸造方法斜度位置砂型金属型壳型压铸外表面030302015徐州工程学院08届本科毕业论文27内表面110203砂型铸造外表面最小，取，内表面最小。031铸造壁的最小厚度查表218得砂型铸造的铸件最小壁厚（表218）砂型铸造的铸件最小壁厚铸件面积2CM铝硅合金ZM5ZL201ZL301铸铁2523225100253525100225343225400354544001000455100016005661600以上677取7M272工艺规程设计A定位基准的选择精基准的选择Q面既是装配基准，有是设计基准，用它做精基准，能使加工遵循“基准重合原则”，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔的毛坯孔作粗基准第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使加工孔的加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件与箱体内部有足够的间隙；此外还应保证定位准确，加工可靠。最先进行加工的表面是精基准面。B制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面加工方法如下N面，Q面，L面，R面，I面，H面粗铣精铣；S面粗铣；、的孔粗镗精镗；7级9级精度的未铸出孔钻扩铰。416286修改后的工艺路线如表219工序号工序内容1铸造2时效3涂漆4对要铣的N面和S面进行画线徐州工程学院08届本科毕业论文285粗铣N面精铣N面6铣S面7对的孔划中心线4168钻的孔至415铰的孔9对的孔划中心线210钻的孔至铰的孔4111对要铣的Q面进行画线12粗铣Q面精铣Q面13对要铣的I、H、L、R面进行画线14粗铣L、R面精铣L、R面15粗铣I、H面精铣I、H面16锪孔4917钻的孔至65铰的孔18检验19入库表219C选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为小批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加通用夹具为主，划线加工即可，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗铣N面，精铣N面。考虑到工件定位夹紧方案，及夹具结构等问题，采用立铣，选择X52T立式铣床。选择直径D为的硬质合金整体套式面40M铣刀，通用铣夹具，游标卡尺，刀口形直尺。铣S面，采用卧式铣床X63T，直径D为可转位面铣刀，通用铣夹5具，游标卡尺。钻的孔，采用摇臂钻床Z3025，麻花钻，通用钻夹具，游标4161卡尺，塞规。铰的孔，采用摇臂钻床Z3025，机用铰刀，通用钻夹具，游6M标卡尺，塞规。粗铣Q面，精铣Q面。采用立式铣床X52T，直径D为的硬质合40M金整体套式面铣刀，通用铣夹具，游标卡尺，刀口形直尺。钻的孔，采用摇臂钻床Z3025，麻花钻，通用钻夹具，游标4121卡尺，塞规。铰的孔，采用摇臂钻床Z3025，机用铰刀，通用钻夹具，游2M标卡尺，塞规。粗铣L，R面，精铣L，R面。采用组合机床，直径D为的硬质合135M徐州工程学院08届本科毕业论文29金整体套式面铣刀，通用铣夹具，游标卡尺，刀口形直尺。粗铣I，H面，精铣I，H面。采用组合机床，直径D为的硬质合165M金整体套式面铣刀，通用铣夹具，游标卡尺，刀口形直尺。锪孔，采用摇臂钻床Z3025，带导柱平底锪钻，通用钻夹具，游99M标卡尺，塞规。钻的孔，采用摇臂钻床Z3025，麻花钻，通用钻夹具，游标865卡尺，塞规。铰的孔，采用摇臂钻床Z3025，机用铰刀，通用钻夹具，游标6卡尺，塞规。D加工工序设计粗铣N面314056/MIN0DNV27I8JLTF精铣N面3140913/IN0NV257MIJMZLTF精铣S面，保证粗糙度314041/IN0DNV29IJMZLTF钻孔41534018/MIN0NV12JLTF铰孔至46350126/IN0DNV128M7JLTF钻孔4340132/IN0NV128JLTF铰孔至4350942/MIN0DNV徐州工程学院08届本科毕业论文3012304418MIN67JLTFN粗铣Q面5/I00DV123487INJMZLTF精铣Q面，保证粗糙度61206/MI0NV12734INJMZLTF粗铣L、R面601/I0DNV1235INJMZLTF精铣L、R面，保证粗糙度46012/MI0NV1235INJMZLTF粗铣I、H面4601/I0DNV1235INJMZLTF精铣I、H面，保证粗糙度46012/MI0NV1235INJMZLTF锪孔94013/I0DNV18INJLLTF3PLC电梯控制系统的设计徐州工程学院08届本科毕业论文3131PLC系统概述311PLC的定义由于PLC在不断发展，因此，对它下一个确切的定义是困难的。在二十世纪七十年代PLC问世后，由美国电气制造商协会NATIONALELECTRICMANUFACTURERASSOCIATIONNEMA对PLC下过如下的定义PLC是一种数字式的电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，实现逻辑运算、顺序运算、计数计时和算术运算等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。1982年，国际电工委员会INTERNATIONALELECTRICALCOMMITTEEIEC颁布了PLC标准草案，1985年提交了第2版，1987年的第3版对PLC作了如下的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。上述的定义表明，PLC是一种能直接应用于工业环境的数字电子装置，它有与其他顺序控制装置不同的特点。312PLC的特点PLC能如此迅速发展的原因是由于它具有通用计算机所不及的一些下列特点3121可靠性1可靠性对可以维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。徐州工程学院08届本科毕业论文32PLC的可靠性高，表现在下列几方面。1与继电器逻辑控制系统比较，PLC可靠性提高的主要原因1PLC不需要大量的活动部件和电子元器件，它的接线也大大减少。与此同时，系统的维修简单、维修时间缩短，因此可靠性得到提高。2PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如冗余设计、掉电保护、故障诊断和信息保护及恢复等，使可靠性得到提高。3PLC有较强的易操作性，它具有编程简单、操作方便、维修容易等特点，因此对操作和维修人员的技能要求降低，容易学习和掌握，不容易发生操作的失误，可靠性高。2与通用的计算机控制系统比较，PLC可靠性提高的主要原因1PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制系统更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了经简化的编程语言，编程的出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。因此，PLC的可靠性较通用计算机控制系统的可靠性有较大提高。2在PLC的硬件设计方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的元件采用先进的工艺制造流水线生产对干扰采用屏蔽、隔离和滤波等，设有对电源的掉电保护、存储器内容的保护并采用看门狗和其他自诊断措施、便于维修的设计等等。3在PLC的软件设计方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波、软件自诊断、简化编程语言、信息保护和恢复、报警和运行信息的显示等等。一份用户选用PLC原因的调查报告指出，在各种选用PLC的原因中，第一位的原因是由于PLC可靠性高的用户达93。其次，才是性能和维修方便等原因。可见，可靠性高是PLC的主要特点。3122易操作性PLC的易操作性表现在下列三个方面徐州工程学院08届本科毕业论文331操作方便对PLC的操作包括程序输入的操作和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作也可直接根据所需的地址编号、继电器编号或触点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT屏幕上显示。所以PLC具有操作方便的特点。2编程方便PLC有多种程序设计语言可供使用。对电气技术人员来说，梯形图由于与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。所以有利于程序的编写和学习。采用布尔助记符编程语言时，由于符号是功能的简单缩写，十分有利于编程人员的编程。虽然功能表图、功能模块图和高级描述语句的编程方法应用尚未普及，但是，由于它们具有功能清晰、易于理解等优点，正为广大技术人员所接纳和采用,并发挥出更有效的功能特点。3维修方便PLC所具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低了。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可根据有关故障信号灯的提示和故障代码的显示，或通过编程器和CRT屏幕的显示，很快地找到故障所在的部位，为迅速排除故障和修复节省了时间。为便于维修工作的开展，有些PLC的制造企业提供了维修用的专用仪表或设备，提供了故障树等维修用的资料。有些厂商还提供维修用的智能卡件或插件板，使维修工作变得十分方便。PLC的面板和结构的设计