电梯机械基础

1、电梯修理组 带传动带传动是通过带作为中间挠性件传递运动和动力是通过带作为中间挠性件传递运动和动力的一种的一种摩擦或啮合传动摩擦或啮合传动。适用于两轴中心距较大的场合。适用于两轴中心距较大的场合。 与齿轮传动相比，与齿轮传动相比，带传动具有结构简单、传动平带传动具有结构简单、传动平稳、成本低廉以及缓冲吸振等优点稳、成本低廉以及缓冲吸振等优点，在近代机械中被，在近代机械中被广泛应用。广泛应用。概概 述述概概 述述 组成：组成： 主动轮主动轮1、从动轮、从动轮2、环形带、环形带3 工作原理：工作原理： 当主动带轮当主动带轮1转动时，依靠带轮和传动带间的转动时，依靠带轮和传动带间的摩擦摩擦或啮或啮合作

2、用，将运动和动力通过传动带合作用，将运动和动力通过传动带3传递给从动带轮传递给从动带轮2。1n2n12潘存云教授研制vv31221DDnni1221DDnni2 啮合型带传动啮合型带传动概概 述述（一）带传动的类型（一）带传动的类型1 摩擦型带传动摩擦型带传动-同步带传动同步带传动概概 述述工作原理：工作原理：安装时带被张紧在带轮上，产生的安装时带被张紧在带轮上，产生的初拉力初拉力使得带与带轮之间产生使得带与带轮之间产生压力压力。主动轮转动时，依靠。主动轮转动时，依靠摩摩擦力擦力拖动从动轮一起同向回转。拖动从动轮一起同向回转。31n2n12F0F0F0F0潘存云教授研制摩擦型带传动摩擦型带传动

3、节园节园节线节线组成：组成：同步齿形带以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。同步齿形带以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。结构特点：结构特点：传动带内表面上等距分布有横向齿，带轮轮传动带内表面上等距分布有横向齿，带轮轮面也制成相应的齿槽。面也制成相应的齿槽。传动特点：传动特点：靠带齿与轮齿间的啮合实现传动，两者无相靠带齿与轮齿间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。pb节距节距 啮合型带传动啮合型带传动 -同步带传动同步带传动优点：优点：1. 1. 传动比恒定；传动比恒定；2. 2. 结构紧凑；结构紧凑；3. 3. 抗拉强度高

4、，故带速高达抗拉强度高，故带速高达40m/s，传动比可达传动比可达 10，传递功率可达传递功率可达200 KW；4. 4. 效率高，高达效率高，高达0.98。缺点：缺点：成本高；对中心距及其尺寸稳定性要求较高。成本高；对中心距及其尺寸稳定性要求较高。啮合型带传动啮合型带传动 -同步带传动同步带传动概概 述述V带传动带传动平带传动平带传动按横截面形状可分为按横截面形状可分为:平带平带V型带型带多楔带多楔带圆形带圆形带（一）带传动的类型（一）带传动的类型 概概 述述 由于带与轮槽之间是由于带与轮槽之间是V型槽面摩擦，故可产生比平带更大的型槽面摩擦，故可产生比平带更大的摩擦力，因而能传递较大的功率。

5、在工业上，应用最广泛。摩擦力，因而能传递较大的功率。在工业上，应用最广泛。FQFQFN/2/2FN2FN2平带传动平带传动-平面摩擦平面摩擦带传动带传动-槽面摩擦槽面摩擦摩擦力摩擦力: : F f = FN f = f FQFN= FQFQ= 2FN2sin/2/2FN=FQsin/2/2摩擦力摩擦力: : F f = FN ff=FQsin/2/2= FQ f ff =sin/2/2-当量摩擦系数当量摩擦系数40, sin/20.3 f 3 f= 3 f FQ 按横截面形状可分为按横截面形状可分为:平带平带V型带型带多楔带多楔带圆形带圆形带（一）带传动的类型（一）带传动的类型 多楔带兼有平带

6、弯曲应力小和带摩擦力大等优多楔带兼有平带弯曲应力小和带摩擦力大等优点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。点，常用于传递动力较大而又要求结构紧凑的场合。圆形带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。圆形带的牵引能力小，常用于仪器和家用器械中。概概 述述普通带普通带窄带窄带齿形带齿形带宽带宽带联组带联组带大楔角带大楔角带（二）（二）V带的类型与结构带的类型与结构 V带是一种标准件带是一种标准件-应用最广应用最广概概 述述组成：组成：抗拉体、顶胶、底胶、包布。抗拉体、顶胶、底胶、包布。帘布芯结构帘布芯结构绳芯结构绳芯结构包布包布顶胶顶胶抗拉体抗拉体底胶底胶（二）（二） V带的类型与结构带的类型

7、与结构概概 述述制造较方便制造较方便柔韧性好，抗弯强度高柔韧性好，抗弯强度高bbph 型型 号号 Y Z A B C D E顶宽顶宽 b b 6 10 13 17 22 32 38节宽节宽 b bd d 5.3 8.5 11 14 19 27 32 高度高度 h 4 6 8 11 14 19 25楔角楔角截面面积截面面积A（mm2） 18 47 81 143 237 476 722 表表8-1 V带的截面尺寸带的截面尺寸40 普通普通V带有：带有：Y、Z、A、B、C、D、E 等型号等型号, ,已标准化已标准化 YZABCDE概概 述述（三）（三） 带传动的特点带传动的特点 1.1. 适用于中心

8、距较大的传动；适用于中心距较大的传动；2.2. 带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；带具有良好的挠性，可缓和冲击、吸收振动；3.3. 过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零过载时带与带轮之间会出现打滑，避免了其它零 件的损坏；件的损坏；4.4. 结构简单、成本低廉。结构简单、成本低廉。缺点：缺点：1.1. 传动的外廓尺寸较大；传动的外廓尺寸较大；2.2. 需要张紧装置；需要张紧装置；3.3. 由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；由于带的滑动，不能保证固定不变的传动比；4.4. 带的寿命较短；带的寿命较短；5.5. 传动效率较低。传动效率较低。优点：优点：a a调整螺钉调整螺钉调整螺

9、钉调整螺钉滑道式张紧装置滑道式张紧装置摆架式张紧装置摆架式张紧装置a a 带传动的张紧方法带传动的张紧方法 调整中心距调整中心距 V带传动的张紧、安装与防护带传动的张紧、安装与防护（一）（一）V带传动的张紧带传动的张紧 运转一段时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重运转一段时间后，带会松弛，为了保证带传动的能力，必须重新张紧，才能正常工作。新张紧，才能正常工作。张紧轮张紧轮 调整中心距调整中心距 采用张紧轮采用张紧轮 自动张紧自动张紧自动张紧装置自动张紧装置 销轴销轴带传动的张紧方法带传动的张紧方法 V带传动的张紧、安装与防护带传动的张紧、安装与防护曳引传动 传动特点：将原动机的旋转运

10、动转变为直线运动。 优点：可以把旋转运动转换为长距离的直线运动，且运动平稳、噪音小。 大部分中低速电梯采用曳引传动。曳引传动 原动机的动力输出轮称为曳引轮，曳引轮轮缘上开有绳槽，利用钢丝绳与绳槽的摩擦传递动力。曳引传动 曳引轮与发动机一起成为曳引机。曳引传动 曳引式提升机构是电梯行业广泛采用的提升形式。在曳引式提升机构中，钢丝绳悬挂在曳引轮上，其一段与轿厢连接，另一端与对重连接。 曳引轮转动时，使曳引钢丝绳与曳引轮之间产生摩擦力（曳引力），从而带动电梯轿厢上下运动。曳引传动 悬挂轿厢和对重的曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间有足够的曳引力来克服任何位置上的轿厢侧和对重侧钢丝绳上的拉力差，因此保证了轿厢和

11、对重随着曳引轮的正转和反转，从不断地上升和下降。曳引传动 曳引式提升机构具有以下优越性： （1）安全可靠 如果下降中的轿厢或对重因为某种原因冲击底坑中的缓冲器时，曳引提升机构自动消失曳引能力，不至于使轿厢或对重继续向上运动直到冲击机房楼板或拉断钢丝绳，造成伤亡事故或财产损失。曳引传动（2）允许提升高度大 曳引提升机构曳引钢丝绳的长度不受限制，因此可以实现将轿厢提升到任何实际高度的需要。 （3）结构紧凑 对于垂直升降设备，根据规范要求，曳引轮（或卷筒）直径与钢丝绳直径之比不得小于40.曳引提升机构可以比较容易地通过增加钢丝绳的根数或减少曳引钢丝绳的直径，从而达到曳引轮直径的减小和使整个提升机构的

12、重量减轻。曳引传动 （4）方便选用高转速电动机 电梯额定速度一定情况下，曳引轮直径越小，则需要曳引轮转速越高，与此同时也就要求驱动电动机转速越高。因此采用曳引轮提升机构便于选用结构紧凑、价格便宜的高转速电动机。曳引传动曳引传动 曳引比：指电梯在运行时钢丝绳的线速度与轿厢升降速度的比值。 若钢丝绳的线速度等于轿厢升降速度，则曳引比为1：1； 钢丝绳的线速度等于轿厢升降速度的2倍，则曳引比为2：1.曳引传动 曳引系数 根据欧拉公式，T1与T2之间有如下关系： f曳引钢丝绳与曳引轮绳槽间的摩擦系数 a曳引钢丝绳与曳引轮相接触的一段圆弧所对应的圆心角（包角），单位rad e自然系数，e=2.71828

13、faeTT21曳引传动 式中的 称为曳引系数，曳引系数是一个客观量，它与f、a有关。 限定了T1/T2的允许比值， 大，则表明T1/T2的允许比值大和（T1-T2）的允许比值大，也就表示电梯的曳引能力大。曳引系数越大，则电梯的载重能力越大，反之，曳引系数越小，电梯的载货或载客能力就越小。faefaefae曳引传动 电梯正常工作的曳引条件： 根据计算和分析，按我国国家标准GB75882003电梯制造与安装安全规范中的规定：电梯在下面两种工作状态下应保证曳引钢丝绳在曳引轮绳槽上不出现打滑现象: 1)空载电梯在最高停站处上升制动状态（或下降启动状态）； 2）装有125%额定载荷的电梯，在最低停站处下

14、降制动状态（或上升启动状态）。曳引传动 为了满足上面的曳引条件，在设计曳引系数时应按下式进行: T1/T2在载有125% 额定载荷的轿厢位于最低层站及空载轿厢位于最高层站的情况下，曳引轮两边曳引钢丝绳中的较大静拉力与较小静拉力之比； c1与加速度、减速度有关的动力系数，c1=（g+a）/(g-a),g=9.8m/s*s,a为制停减速度。faeccTT2121faeccTT2121faeccTT2121曳引传动 c2与因磨损而发生的绳槽形状改变有关的系数，对于曳引轮绳槽为半圆形或半圆形下部切口形c2=1，对于曳引轮绳槽为V形的c2=1.2.（一）齿轮传动的特点：（一）齿轮传动的特点： 传动效率高

15、传动效率高可达可达9999； 结构紧凑结构紧凑; ; 工作可靠，寿命长；工作可靠，寿命长； 传动比稳定传动比稳定; ; 制造及安装精度要求高，价格较贵。制造及安装精度要求高，价格较贵。齿轮传动 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一（二）分类（二）分类开式传动开式传动 齿轮传动半开式传动半开式传动闭式传动闭式传动齿轮传动齿轮传动两轴线相互平行的圆柱齿轮传动两轴线相互平行的圆柱齿轮传动 两轴线相交的圆锥齿轮传动两轴线相交的圆锥齿轮传动 两轴线交错在空间既不平行也两轴线交错在空间既不平行也不相交的螺旋齿轮传动不相交的螺旋齿轮传动 按两轴线相按两轴线相对位置分对位置

16、分直齿轮直齿轮开式传动开式传动 直齿直齿 斜齿斜齿 按工作条件分按工作条件分闭式传动闭式传动 齿轮传动人字齿人字齿 齿轮传动 传动比： v1主动轮转速，r/min; v2从动轮转速，r/min； Z1主动轮齿数； Z2从动轮齿数。1221ZZvvi1221ZZvvi1221ZZvvi1221ZZvvi1221ZZvvi1221ZZvvi2-3齿轮传动轮齿折断轮齿折断疲劳折断疲劳折断一、轮齿的失效形式一、轮齿的失效形式 失效形式失效形式过载折断过载折断局部折断局部折断1221ZZvvi齿面点蚀齿面点蚀齿面胶合齿面胶合高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，致使齿面金属直接接触而相互粘连

17、。当齿面向对滑动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹。措施：措施： 1. 提高齿面硬度提高齿面硬度2. 减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度3. 增加润滑油粘度增加润滑油粘度低速4. 加抗胶合添加剂加抗胶合添加剂高速2-3齿轮传动轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式一、轮齿的失效形式一、轮齿的失效形式 齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损措施：措施：1.1.减小齿面粗糙度减小齿面粗糙度2.2.改善润滑条件，清洁环境改善润滑条件，清洁环境(磨粒磨损磨粒磨损)齿面点蚀齿面点蚀2-3齿轮传动轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式一、轮齿的失效形式一、轮齿的失效形式 3.3.提高齿面硬度提高齿面硬度从动齿从动齿主动齿主

18、动齿从动齿从动齿主动齿主动齿从动齿从动齿主动齿主动齿从动齿从动齿主动齿主动齿齿面胶合齿面胶合齿面磨损齿面磨损齿面点蚀齿面点蚀2-3齿轮传动轮齿折断轮齿折断失效形式失效形式塑性变形塑性变形一、轮齿的失效形式一、轮齿的失效形式 表面凸出表面凸出表面凹陷表面凹陷圆锥齿轮轴圆锥齿轮轴 圆柱齿轮轴圆柱齿轮轴 2. 2. 实心齿轮实心齿轮 作用：作用：用于传递交错轴之间的回转运动和动力。用于传递交错轴之间的回转运动和动力。 蜗杆主动、蜗轮从动。蜗杆主动、蜗轮从动。9090涡轮蜗杆传动11 1所得齿轮称为所得齿轮称为: :蜗杆。蜗杆。而啮合件称为而啮合件称为: :蜗轮。蜗轮。蜗杆蜗杆22 2蜗轮蜗轮优点：优

19、点： 传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小。分度机构：分度机构：i = 1000, , 通常通常i = 8 80缺点：缺点： 摩擦损失较大，效率低、蜗轮齿圈用青铜制摩擦损失较大，效率低、蜗轮齿圈用青铜制 造，成本高。造，成本高。一般：一般：= 0.7 0.8， 自锁：自锁：0.4类类型型环面蜗杆传动环面蜗杆传动 圆柱蜗杆传动圆柱蜗杆传动 圆柱蜗杆圆柱蜗杆锥蜗杆传动锥蜗杆传动 普通圆柱普通圆柱蜗杆传动蜗杆传动 圆弧圆柱圆弧圆柱蜗杆传动蜗杆传动 环面蜗杆环面蜗杆锥蜗杆锥蜗杆涡轮蜗杆传动3. 3. 蜗杆传动的传动比蜗杆传动的传动比 i传动比传动比 : : -d1

20、d2n2n1i = -z1z2 = -涡轮蜗杆传动轴承 轴承用来支撑旋转的轴。 滑动轴承 轴承 滚动轴承轴承 滑动轴承主轴与轴瓦发生滑动摩擦，为了减小摩擦，在工作时必须加充分的润滑油。 由于滑动轴承摩擦系数大，效率低，耗油多，在机器开动时阻力比转动以后的阻力更大，一次一般用于转速不太高的场合。轴承 滚动轴承是现代机器中应用广泛的一种部件，它滚动轴承是现代机器中应用广泛的一种部件，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承旋转的轴。是依靠主要元件间的滚动接触来支承旋转的轴。 缺点：缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。抗冲击能力差、高速时出现噪音。优点：优点：摩擦阻力小、功率损耗少、启动灵敏和易摩擦阻力小

21、、功率损耗少、启动灵敏和易 于互换等。于互换等。组成：组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。外圈、内圈、滚动体、保持架。（一）结构（一）结构常用的滚动体常用的滚动体: :球球圆柱滚子圆柱滚子圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子滚针滚针轴 承其中，滚动体必不可少，其余可有可无。用轴承铬钢制造，热处理后硬度达用轴承铬钢制造，热处理后硬度达：61 65HRC。保持架保持架 - 低碳钢板冲压制成。低碳钢板冲压制成。（二）材料（二）材料内、外圈和滚动体内、外圈和滚动体-轴 承( (二二) ) 滚动轴承的代号滚动轴承的代号宽度系列宽度系列 代号代号直径系列直径系列代号代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代

22、号后置代号表表2-2 2-2 滚动轴承代号的构成滚动轴承代号的构成类类型型代代号号尺寸系列代号尺寸系列代号 轴承分轴承分 部件代号部件代号内内径径代代号号五五二二 一一三三四四内内部部结结构构代代号号公公差差等等级级代代号号游游隙隙代代号号2-4 轴 承2 2）直径系列代号）直径系列代号-基本代号右起第三位数字。基本代号右起第三位数字。 表示：结构、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列7、8、9、0、1、2、3、4、5 内径相同，而直径系列代号不同的四种轴承的尺寸对比：61106110621062106310631064106410轴承的内径表示方法轴承的内径表示方法 内径代号内径代号 轴承内径尺寸轴承