1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 电梯升降机设计 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 本文主要是设计了一种能运送一定质量物体的轻载升降机。本次设计的升降机主要由电动机 、蜗杆蜗轮传动装置、齿轮齿条升降装置以及升降平台组成。升降机在工作的时候，先是通过电动机带动蜗杆蜗轮装置工作，从而实现减速，再通过输出轴上的齿轮齿条相连，通过齿轮齿条的攀爬力从而实现升降。在设计前，初步选取蜗杆蜗轮的参数，确定主要传动系统。然后再根据输出轴确定齿轮齿条的参数。最后则是对电动机的选取以及轴齿轮的校核验算等。所设计的电梯升降机具有传动平稳
2、、结构简单、以及成本较低的特点。本文只对传动系统和升降装置以及电动机进行设计计算，对于升降机其他附件比如平台滑轨不作重点设计。 关键词： 电梯升降机、蜗杆蜗轮传动装置、齿轮齿条升降装置 II The design of the lift Abstract This article is designed to transport a certain quality of a light load lift objects. The lift is mainly made up of the motor, worm gears, rack and pinion and lifting platf
3、orm. When the lift works, it is decelerated by the motor drive screw gear, and then it is connected with output shaft with the gear rack, at last it is lifted by the rack and pinion. In the design when the parameter of the worm gear is initially selected, the main drive system is identified secondly
4、. In the end the parameters of gear and rack of output shaft is determined. So there is the selection of the motor and the shaft gear checking and so on. Elevator lift is driven smoothly, simply, and at low cost. The calculation is processed with the drive mechanism and the lift, and the selection i
5、s given of motor, in addition other accessory such as platform is not contained. Keywords: lifts， lift motor， worm gearing devices, rack and pinion lifting devices III 目录 摘 要 . I Abstract . II 1 绪论 . 1.1课题的来源 . 1.2电梯升降机的国内外发展现状 . 2 1.3课题研究的主要内容 . 2 2设备方案设计与总体设计 . 3 2.1传动装置以及升降装置的方案设计 以及评价 . 3 2.2电梯升
6、降机的总体设计 . 5 2.2.1 总体设计的内容 . 5 2. 2. 2 总体设计 .5 2. 2. 3 设计要注意的问题 .6 2. 2. 4 总体设计参数 .6 3设计计算和校核 . 7 3.1电梯升降机动力系统计算和校核 . 7 3.2蜗杆蜗轮传动系统的计算与校核 . 7 3.2.1 对蜗轮的齿面疲劳强度校核 . 7 3.2.2 对蜗轮 的齿根弯曲强度校核 . 8 3.2.3 蜗轮蜗杆的计算 .8 3.3传动主轴的设计与校核 . 8 3.4齿轮齿条的设计与校核 . 11 3.4.1 齿轮的齿面接触强度计算 .11 3.4.2 齿轮的齿根弯曲强度计算 .12 3.5总装图及工作原理 .
7、12 结束语 . 14 参考文献 . 15 致谢 . 16 附录 . 17 附录图 1总装图 附录图 2 衬套 附录图 3 传动轴 附录图 4 升降箱体 附录图 5 传动系统外壳 附录图 6 燕尾型导轨 IV 附录图 7 齿轮 附录图 8 蜗轮电梯 升降机设计 1 绪论 1.1 课题的来源及意义 升降机应该定义为：在垂直上下通道上载运人或货物升降的平台或半封闭平台的提升机械设备或装置。是由平台以及操纵它们用的设备、马达、电缆和其它辅助设备构成的一个整体。 电梯升降机的由来已经有 150多年历史了。从最早的人工搬运到现在的电梯升降机直接升降，这是人类载重升降历史上巨大 的飞跃。电梯分为载客型和载
8、物型，这里主要讨论载物型的。自古以来，升降一定负载的重物到高处都有一定的难度，最早的时候在中国和欧洲人们就发明了以辘轳等工具垂直运送人和货物，而在近代在瓦特发明蒸汽机以后，人们就把蒸汽机作为动力系统应用在升降机上，但是这些方式对于那些高难度的升降来说还是杯水车薪。慢慢的人们依照蒸汽机的原理开始研究液压升降机。在 1845 年，第一台液压升降机诞生，而当时使用的液体为水。慢慢的一直发展到现在，期间经过了对各处的改进和加强。 升降机技术在不断改进。最近升降机产品改为柴油机、电动两用选装式升降 机，又研制出电瓶车载高空作业平台升降台，它的特点是利用电瓶驱动、电瓶升降、无级变速，使用户的高空作业更安全
9、更方便，而且噪音大大的降低。又闻德国琛工业大学成功开发了一种先进的电梯升降机，利用的是磁力进行升降。这在升降机的历史上是一个巨大的飞跃。 虽然现在有很多的升降机，但是要么是不安全，要么是升降效率很低，还有的则是不环保，污染大等等问题。因此解决这些问题也成了一个重大难题。 电梯升降机在日程中占有着重要的地位，因此在电梯的安全系数及升降效率上就显得极为重要。因此设计一台能高效率的提升安全系数高且无大污染的电梯很 有必要。 中国是一个升降机大国，但要成为一个升降机强国还有很长的路要走。无论从品牌、产品、技术、人才、管理等各个方面，升降机都还有很大的提升空间。另一方面，近年来中国汽车工业发展迅猛，对升
10、降机产品的需求与日俱增，为汽车升降机提供了巨大的市场需求，这对升降机是一个重要的机遇，我们一定 要好好 把握，做大规模，做强企业，打造品牌。 电梯 升降机设计 1.2 电梯升降机技术国内外发展现状 类似的升降机最早的出现应追溯到古代的 中国 及欧洲各国，当时都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。现代的升降机是十九世纪 蒸汽机 发明之後的产物。 1845年，第一台 液压升降机 诞生，当时使用的液体为水。 1853 年，美国人艾利莎奥的斯发明自动安全装置，大为提高钢缆曳引升降机的安全 。 1857年 3月 23 日， 美国 纽约一家楼高五层的商店安装了首部使用奥的斯安全装置的 客运升降机 。 自此以後
11、，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。最初的升降机是由蒸汽机推动的，因此安置的大厦必须装有锅炉房。 1880 年，德国人西门子发明使用 电力 的升降机，从此名副其实的 “ 升降机 ” 正式出现。自此以後，升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。 在近代我们用来升降货物的是一种木质梯子，用起来很不方便，攀登时比较危险。中国首个安装升降机的城市是 上海 。 1907年，六层高的汇中饭店安装了两台奥的斯升降机。 台湾第一部商用升降机则在日治时期 1932年安装，位于台北市 “ 菊元百货 ”， 当时称为流笼。 目前，国内生产的升降 机 ,产品型号各异，提升高度有 4 米、 6 米 18 米甚至
12、达百米不等。选用国内外先进 液压 ，马达，泵站系统，液压系统防爆装置和液压自锁装置。具有设计新颖、结构合理、升降平衡、操作简单、维修方便等其他产品不可替代的优点。广泛用于厂房维护、工业安装、设备检修物业管理、 仓库 、航空、机场、 港口 、车站、机械、化工、医药、电子、电力等高空设备安装和检修。 现在，升降机的发展正在处于一个高峰状态，由于大多数厂家或者个人为了提高场地的利用率，更多的选择了多层建筑，由此也需要一种装置来方便上下提升下降货物。由于普通的升降机造价高，承载力较低，不适合装载几十吨或者几百吨的货物，所以开发出了高承载力的液压升降机来辅助生产和货物运输。液压升降货梯即安全又具有超大的
13、负载能力，而且维修方便，使得这一特殊产业有更快的发展。 1.3 课题研究的主要内容 本次课题主要是对于电梯升降机的动力系统、传动系统以及升降装置的研究。动力系统要尽量选取节能环保的动力源作为动力系统。在传动系统及升降装置选择上则往价钱合适且传动效率较高方面考虑，当然总体的设备还要保证电梯升降机的升降安全。 本次设计我选择用合适的电动机作为动力系统，传动系统则使用蜗杆蜗轮，至于升降装置则选用齿轮齿条，并对这些装置进行力的分析，以及安全校核。 电梯 升降机设计 2 设备方案设计与总体设计 2.1传动装置以及升降装置方案设计及评价 现今的电梯升降技术已经很发达了，但是还是 不能完全满足人们各 种各样
14、的需求。就传动装置来说，常用的有液压传动 和蜗杆蜗轮传动。如图 2-1 所示，以液压来产生动力进而推动杆子的伸缩从而实 现升降。 图 2-1 液压升降机示意图 这个方案的好处是提升动力强大效率高，可以提升很重的东西。但是其成本贵而且对于技术要求比较高，对于一般简单的升降没必要采用。还有一种则是以蜗杆蜗轮作为减速器，利用和蜗轮共轴的齿轮和齿条的啮合来达到重物的稳定慢速升降，减速机构如图 2-2 所示。 电梯 升降机设计 图 2-2 蜗轮蜗杆传动装 置 本次设计采用的就是这个传动方案，其结构简单，传动平稳且在加工技术要求及成本上也比较客观。 在升降系统上，常用的也有丝杠升降和齿轮齿条升降。丝杠传动
15、比较高效率，但是其结构复杂，加工精度太高，成本太贵，而齿轮齿条则不存在这些缺点，并且传动的效率也很高。图 2-3 则为我设计的总体方案设计图。 电梯 升降机设计 图 2-3 设备总体设计方案 2.2电梯升降机的总体设计 2.2.1 总体设计的内容 总体设计是机械系统内部设计的主要任务之一，也是进行系统技术设计的依据。总体设计对机械的性能、尺寸、外形、质量及生产成本具有重大的影响。 总 体设计的主要内容有： 1) 总体布置设计； 2) 确定总体主要参数； 3) 绘制总体设计图样； 4) 编写总体设计报告书及技术说明书等。 2.2.2 总体设计 总体布置的基本要求主要有： 1) 结构正确，有分明的层次； 2) 能正常合理地运作； 3) 操作维修调整方便；
