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
ABSTRACT
This 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
目录
摘要... I
ABSTRACT. II
目录... III
第一章绪论... 1
1.1 课题意义... 1
1.2 升降机国内外发展现状... 1
第二章原理方案拟定... 8
2.1 升降机总体方案设计... 8
第三章设计计算... 12
3.1 钢丝绳及卷筒的选型... 12
3.1.1 钢丝绳的选型... 12
3.1.2 卷筒的选型... 12
3.2 钢丝绳直径的计算与选择... 12
3.3 卷筒的设计计算... 13
3.3.1 卷筒绳槽尺寸... 13
2.3.2 卷筒直径... 13
3.3.3 卷筒长度... 13
3.3.4 卷筒厚度... 14
3.3.5 卷筒的强度计算... 14
3.3.6 卷筒转速... 15
3.4电动机的选择... 15
3.4.1 电动机类型... 15
3.4.2 电动机容量的确定... 16
3.2.4 制动力矩的验算... 17
第四章齿轮传动设计... 19
4.1 齿数的确定... 19
4.2 行星齿轮传动a-c副的设计计算... 19
4.3 行星齿轮传动d-e副的校核计算... 21
4.4 行星齿轮传动c-b副的校核计算... 24
4.5 传动效率的计算... 27
4.6 行星齿轮传动的主要参数... 28
4.7 均载机构的选型... 28
4.8 齿轮联轴器的设计计算... 28
第五章结构设计... 30
5.1 机架设计... 30
5.2 防断绳机构设计... 32
5.3 导轮设计... 33
结论... 35
参考文献... 36
致谢... 37
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
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60～70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。
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。
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(Mechanical Design)的功能与可靠性(Reliability)、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2.4~3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。
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