毕业设计(论文)电梯曳引机减速箱的设计、建模与运动仿真分析所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要电梯的曳引机主要是由曳引绳、电动机、减速器、曳引轮、制动器和联轴器组成。

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根据电梯运行的速度和载荷来选用电动机和制动器。

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。

减速器是设计的主体部分，要根据电动机的转速、电梯的运行速度、曳引轮的直径等参数设计减速器。

电梯是利用曳引钢丝绳与曳引轮缘上绳槽的摩擦力传递动力，所以必须设计表面摩擦系数大且耐磨的曳引轮。

选用刚性联轴器，保证传递的动力，但要求两轴的对中度较高。

本设计运用机械设计中机械传动装置的设计原理,完成电梯曳引机的传动方案的设计，完成减速箱结构的设计，并利用三维建模仿真软件对减速箱的零件进行三维建模并进行虚拟装配和运动仿真分析。

关键词：电梯；曳引机；组成；设计；减速器AbstractElevator tractor is mainly composed of a traction rope, motor, reducer, a traction wheel, brake and coupling. Focusing on the design of the traction machine is the design of speed reducer selection and body parts to use motor and brake according to the speed and load of elevator running. Reducer is the choice of worm reducer, bearing is spherical roller bearings, couplings of choice is elastic pin coupling.The speed reducer is the main part of the design, according to the diameter parameter design of motor speed, speed, elevator traction wheel reducer. The elevator is the use of wire rope traction and the traction wheel friction rope slot to transmit power, so we must design surface friction coefficient and wear resistance of the traction wheel. The rigid coupling, ensure power transfer, but requires two to moderately higher. This design is designed according to the principle of mechanical design device, complete the design of transmission scheme of elevator traction machine, complete the design of the reducer box structure, and 3D modeling of gear box parts and the analysis of virtual assembly and motion simulation with 3D modeling and simulation software.Key Words:Elevator traction machine; composition; design; reducer;目录摘要 (I)Abstract (III)目录 ...................................................................................................................................... I V 第1章绪论 (6)1.1 课题研究的背景 (6)1.1.1电梯的起源 (6)1.2.1电梯的分类 (6)1.2 拽引机的介绍 (7)1.2.1拽引机的分类 (7)1.2.2曳引机的结构 (7)第2章曳引机及其传动系统的工作原理及主要参数 (11)2.1曳引机及其传动系统的工作原理 (11)2.2主要参数 (13)2.3曳引力计算 (13)2.4减速器设计 (13)2.5 减速器的基本构造 (13)2.5.1齿轮、轴及轴承组合 (13)2.5.2箱体 (13)2.5.3附件 (14)2.5.4减速器的传动比分配 (14)第3章减速器设计 (15)3.1减速器传动类型的选择 (15)3.2常用蜗杆传动的分类及特点 (15)3.3蜗杆传动的几何尺寸计算 (16)3.4 圆柱蜗杆传动的受力分析 (20)3.5 蜗杆传动材料选择 (21)3.6圆柱蜗杆传动强度计算和刚度验算 (22)3.7 蜗杆传动的布置与润滑油方式 (23)第4章曳引轮的设计 (24)4.1曳引轮参数的计算 (24)4.2 曳引轮的材料及结构 (24)4.3曳引轮绳槽形状分析 (24)第5章制动器和联轴器的选择 (26)5.1 制动器类型的选择 (26)5.2电磁制动器的工作原理及其选用 (26)5.2联轴器型号选择 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (30)第1章绪论随着社会的发展，电梯在社会发展中扮演了一个越来越重要的角色。

曳引机及其传动系统是电梯梯中非常重要的部件，它的设计水平将影响电梯的服务能力。

为了让电梯更好地服务于人类，必须设计好电梯的曳引机及其传动系统。

1.1 课题研究的背景1.1.1电梯的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。

1.2.1电梯的分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，按用途分类在使用中用得较多。

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>=2.4m，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1.4m，面积不得大于1.25m*m，深度不得大于1.4m。

其他特种用途的电梯还有汽车电梯，船舶电梯等。

1.2 拽引机的介绍1.2.1拽引机的分类曳引机按有无减速箱可分为：有齿轮曳引机和无齿轮曳引机（1）有齿轮曳引机：拖动装置的动力，通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机，其中的减速箱通常采用蜗轮蜗杆传动（也有用斜齿轮传动），这种曳引机用的电动机有交流的，也有直流的，一般用于低速电梯和高速电梯上。

曳引比通常为35:2。

如果曳引机的电动机动力是通过减速箱传到曳引轮上的，称为有齿轮曳引机，一般用于2．5m／s以下的低中速电梯。

（2）无齿轮曳引机：拖动装置的动力，不用中间的减速器而是直接传递到曳引轮上的曳引机。

以前这种曳引机大多是直流电动机为动力，现在国内已经研发出来有自主知识产权的交流永磁同步无齿轮曳引机，如许昌博玛曳引机。

曳引比有2：1和1：1。

载重320kg～2000kg，梯速0.3m/s～4.00m/s。

若电动机的动力不通过减速箱而直接传动到曳引轮上则称为无齿轮曳引机，一般用于2．5m／s以上的高速电梯和超高速电梯。

本设计的对象是三层货梯，对电梯的速度要求不高，它属于低中速电梯。

故设计的对象是有齿轮曳引机。

1.2.2曳引机的结构曳引电动机电梯的曳引电动机有交流电动机和直流电动机，曳引电动机是驱动电梯上下运行的动力源。

电梯是典型的位能性负载。

根据电梯的工作性质，电梯曳引电动机应具有以下特点[2]:（1）能频繁地起动和制动：电梯在运行中每小时起制动次数常超过100次，最高可达到每小时180～240次，因此，电梯专用电动机应能够频繁起、制动，其工作方式为断续周期性工作制。

（2）起动电流较小：在电梯用交流电动机的鼠笼式转子的设计与制造上，虽然仍采用低电阻系数材料制作导条，但是转子的短路环却用高电阻系数材料制作，使转子绕组电阻有所提高。

这样，一方面降低了起动电流，使起动电流降为额定电流的2．5～3．5倍左右，从而增加了每小时允许的起动次数；另一方面，由于只是转子短路端环电阻较大，利于热量直接散发，综合效果使电动机的温升有所下降。

而且保证了足够的起动转矩，一般为额定转矩的2．5倍左右。

不过，与普通交流电动机相比，其机械特性硬度和效率有所下降，转差率也提高到0．1～0．2。

机械特性变软，使调速范围增大，而且在堵转力矩下工作时，也不致烧毁电机。

（3）电动机运行噪声低：为了降低电动机运行噪声，采用滑动轴承。

此外，适当加大定子铁芯的有效外径，并在定子铁芯冲片形状等方面均作合理处理。

制动器电梯采用的是机一电摩擦型常闭式制动器，所谓常闭式制动器，指机械不工作时制动器制动，机械运转时松闸。

电梯制动时，依靠机械力的作用，使制动带与制动轮摩擦而产生制动力矩；电梯运行时，依靠电磁力使制动器松闸，因此又称电磁制动器。

根据制动器产生电磁力的线圈工作电流，分为交流电磁制动器和直流电磁制动器。