电梯补偿链装箱盘整装置
摘 要电梯补偿链是用于连接电梯的轿厢与对重，平衡曳引绳及随行电缆的重量，对电梯的运行起平衡作用的部件。电梯补偿链完成拉伸检测和表面缺陷检测后，需要装箱。如果采用人工装箱会费时费力，且容易无序堆垛，效率低。电梯补偿链装箱盘整装置可实现补偿链的自动盘整装箱，使装箱的补偿链排列规则合理，节省空间，提高效率。盘整过程完全自动，正常运转时无须人工干预，具有广泛的适用范围。本次设计了以滚珠丝杠为核心元件的电梯补偿链盘整装置。电梯补偿链盘整装置传动系统主要由电动机、滚珠丝杠、工作台、联轴器、导轨组成。其具有X/Y两个自由度。通过对电梯补偿链盘整装置的理论上的设计，第一步，对伺服进给系统总方案上的评估与选择，并对其机器所需精度的计算，选取相关精度；第二步，选取和计算X/Y轴上的滚珠丝杠来支撑轴承和端盖，进而用来计算进给传动系统的传动刚度及相关元器件，从而为惯量匹配及震动频率等验算校核提供一定的数据前提；第三步，通过进一步的运算来选择联轴器及进给传动系统的伺服电机，通常情况下最后才会对导轨规格进行选择，而通过运算也可以印证设计要求是否合理科学；第四步，零件图及装配图则可以用Auto CAD软件来绘制。摘 要 2
目录
Abstract 3
1 绪论 5
1.1课题的意义 5
1.2 电梯补偿链盘整装置的工作原理 6
1.3 设计的内容和目的 6
2 电梯补偿链盘整装置的总体设计 7
2.1 主要性能参数 7
2.2 进给传动系统的精度要求 8
2.3 选择进给传动伺服系统 8
2.4 进给传动系统的要求及传动类型的选择 9
2.4.1 进给传动系统的要求 9
2.4.2 进给传动系统类型的选择 9
2.5 支撑形式方案的选择 10
3 X轴进给系统系统设计 12
3.1 已知技术参数 12
3.2 滚珠丝杠的计算及选择 12
3.3 滚珠丝杠支承轴承的选择 15
3.4 滚珠丝杠的校核 16
3.4.1 临界压缩负荷 16
3.4.2 临界转速 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
3.4.3 滚珠丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 17
3.4.4 滚珠丝杠扭转刚度 19
3.4.5 滚珠丝杠传动精度计算 20
3.5 滚珠丝杠进给传动系统变形计算 21
3.5.1 滚珠丝杠精度计算 21
3.6 伺服电机的选择与计算 24
3.6.1 进给伺服电机的校核 25
3.7 联轴器的选择 27
4 Y轴进给传动系统设计 28
4.1 已知技术参数 28
4.2 滚珠丝杠的计算及选择 28
4.3 滚珠丝杠支承轴承的选择 30
4.4 进给伺服电机的选择与计算 30
4.4.1 伺服电机的校核 32
结 论 34
致 谢 35
参考文献 35
1 绪论
1.1课题的意义
因为轿厢侧和对重侧的钢丝绳的长度在电梯在运行过程中不断变化，曳引轮两侧钢丝绳重量的变化也随之产生。当轿厢处在最低层站时，轿厢侧承载了钢丝绳大部分的重量；当轿厢位于最高层站时，对重侧又作为承载钢丝绳重量的部分。电梯提升高度不大时，钢丝绳重量的变化对电梯的运行性能影响不大，而上升超过一定高度时，则会对电梯运行的稳定性产生巨大影响，危及乘客的安全。因此，当电梯的提升至一定高度时，必须要设置具有一定重量的部件来中和因高度变化带来的重量变化，称之为电梯平衡补偿链。电梯补偿链是用于连接电梯的轿厢与对重，平衡曳引绳及随行电缆的重量，对电梯的运行起平衡作用的部件。
目前随着城市化的进程加快，城市的高层建筑越来越多，对电梯的需求也是越来越大，同时导致电梯补偿链的需求量也越来越大。电梯补偿链完成拉伸检测和表面缺陷检测后，需要装箱。如果采用人工装箱会费时费力，且容易无序堆垛，效率低，生产成本也大大的提高。所以补偿链自动包装设备，在这种情况下应运而生。
本次设计的电梯补偿链装箱盘整装置可实现补偿链的自动盘整装箱，使装箱的补偿链排列规则合理，节省空间，提高效率。盘整过程无需人为操动，完全自动化，适用范围广泛。
在课题设计的过程中我们能学到较多课堂上学不到的东西，在设计进行阶段指导老师提供了很多相关机械机构设计的基本要求和设计思路，整个设计过程中使受益匪浅。是我在即将离开学校踏入社会一次重要的设计体验。也是为以后的工作生活打下了基础，在此过程中我学到机械产品的设计方法和步骤。这次设计是我在指导老师的指导下一点点亲自完成，无论是在市场调研考察还是设计资料的查阅，都使得我们学到了很多东西。
在设计过程中用到很多机械设计的基础课程知识，由于长期没有得以应用，很多的基础知识也都忘记了。使得我又从新把大一、大二、大三学习的基础知识重新温习。真正实现了学以致用的目的。
1.2 电梯补偿链盘整装置的工作原理
本次设计中，链条通过夹具固定，绕在链轮上，链条通过杆机构实现来回摆动。在工作台上，X和Y轴方向上分别采用丝杠螺母副，从而使链箱能够在X和Y方向上移动，实现链条在链箱中盘整。
1.3 设计的内容和目的
根据设计参数和任务要求，然后通过查找相关的文献资料，本次毕业设计我们拟定完成以下几点内容
1、首先了解电梯补偿链的产品特性，然后查阅相关的资料，确认设计方案如下：
该装置在空间坐标系中可实现沿x,y轴两个方向的移动，需要通过伺服电动机来驱动。链条的水平移动采用丝杠螺母传动完成，丝杠的转动通过联轴器直接和丝杠相连，传动精度高。
2、设计方案确认以后，对关键部件进行设计计算，如进行电机、同步带及带轮等传动件选型，设计传动轴、齿轮等零件。
3、在运算结束之后，便可着手绘制设备工程图，之后在收集整理相关资料，完成其余部分的设计。
经过这次设计，不仅可以提高人的创新意识，还能加强人们对整体布局的理解，从细微处锻炼人的毅力和耐性。
在设计图纸，运算有关参数及阅览相关文献资料的过程中不断培养勇于攀登的好学品质和科学严谨的求学态度。
2 电梯补偿链盘整装置的总体设计
2.1 主要性能参数
本设计对电梯补偿链盘整装置进行设计，改装置具有X轴和Y轴两个自由度。对电梯补偿链盘整装置的进给伺服系统采用交流伺服电机驱动系统，选用合理的高精度元器件，从而使伺服系统达到要求的精度、重复定位精度，并使其具有高刚度和良好的稳定性。本次设计主要设计参数有：
（1）载荷：500kg；
（2）链箱尺寸：1000mm × 800mm × 600mm；
（3）X方向速度6m/mim
Y方向速度3m/mim
2.2 进给传动系统的精度要求
进给伺服系统的精度和稳定性，依赖于良好的电气部件设计和机械结构设计。本设计着重进行进给伺服系统的机械结构设计、传动设计。本次设计的进给系统采用滚珠丝杠螺母副传动，定位精度和重复定位精度在单轴上有高度体现。
2.3 选取合适的进给传动伺服系统
目录
Abstract 3
1 绪论 5
1.1课题的意义 5
1.2 电梯补偿链盘整装置的工作原理 6
1.3 设计的内容和目的 6
2 电梯补偿链盘整装置的总体设计 7
2.1 主要性能参数 7
2.2 进给传动系统的精度要求 8
2.3 选择进给传动伺服系统 8
2.4 进给传动系统的要求及传动类型的选择 9
2.4.1 进给传动系统的要求 9
2.4.2 进给传动系统类型的选择 9
2.5 支撑形式方案的选择 10
3 X轴进给系统系统设计 12
3.1 已知技术参数 12
3.2 滚珠丝杠的计算及选择 12
3.3 滚珠丝杠支承轴承的选择 15
3.4 滚珠丝杠的校核 16
3.4.1 临界压缩负荷 16
3.4.2 临界转速 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
3.4.3 滚珠丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 17
3.4.4 滚珠丝杠扭转刚度 19
3.4.5 滚珠丝杠传动精度计算 20
3.5 滚珠丝杠进给传动系统变形计算 21
3.5.1 滚珠丝杠精度计算 21
3.6 伺服电机的选择与计算 24
3.6.1 进给伺服电机的校核 25
3.7 联轴器的选择 27
4 Y轴进给传动系统设计 28
4.1 已知技术参数 28
4.2 滚珠丝杠的计算及选择 28
4.3 滚珠丝杠支承轴承的选择 30
4.4 进给伺服电机的选择与计算 30
4.4.1 伺服电机的校核 32
结 论 34
致 谢 35
参考文献 35
1 绪论
1.1课题的意义
因为轿厢侧和对重侧的钢丝绳的长度在电梯在运行过程中不断变化，曳引轮两侧钢丝绳重量的变化也随之产生。当轿厢处在最低层站时，轿厢侧承载了钢丝绳大部分的重量；当轿厢位于最高层站时，对重侧又作为承载钢丝绳重量的部分。电梯提升高度不大时，钢丝绳重量的变化对电梯的运行性能影响不大，而上升超过一定高度时，则会对电梯运行的稳定性产生巨大影响，危及乘客的安全。因此，当电梯的提升至一定高度时，必须要设置具有一定重量的部件来中和因高度变化带来的重量变化，称之为电梯平衡补偿链。电梯补偿链是用于连接电梯的轿厢与对重，平衡曳引绳及随行电缆的重量，对电梯的运行起平衡作用的部件。
目前随着城市化的进程加快，城市的高层建筑越来越多，对电梯的需求也是越来越大，同时导致电梯补偿链的需求量也越来越大。电梯补偿链完成拉伸检测和表面缺陷检测后，需要装箱。如果采用人工装箱会费时费力，且容易无序堆垛，效率低，生产成本也大大的提高。所以补偿链自动包装设备，在这种情况下应运而生。
本次设计的电梯补偿链装箱盘整装置可实现补偿链的自动盘整装箱，使装箱的补偿链排列规则合理，节省空间，提高效率。盘整过程无需人为操动，完全自动化，适用范围广泛。
在课题设计的过程中我们能学到较多课堂上学不到的东西，在设计进行阶段指导老师提供了很多相关机械机构设计的基本要求和设计思路，整个设计过程中使受益匪浅。是我在即将离开学校踏入社会一次重要的设计体验。也是为以后的工作生活打下了基础，在此过程中我学到机械产品的设计方法和步骤。这次设计是我在指导老师的指导下一点点亲自完成，无论是在市场调研考察还是设计资料的查阅，都使得我们学到了很多东西。
在设计过程中用到很多机械设计的基础课程知识，由于长期没有得以应用，很多的基础知识也都忘记了。使得我又从新把大一、大二、大三学习的基础知识重新温习。真正实现了学以致用的目的。
1.2 电梯补偿链盘整装置的工作原理
本次设计中，链条通过夹具固定，绕在链轮上，链条通过杆机构实现来回摆动。在工作台上，X和Y轴方向上分别采用丝杠螺母副，从而使链箱能够在X和Y方向上移动，实现链条在链箱中盘整。
1.3 设计的内容和目的
根据设计参数和任务要求，然后通过查找相关的文献资料，本次毕业设计我们拟定完成以下几点内容
1、首先了解电梯补偿链的产品特性，然后查阅相关的资料，确认设计方案如下：
该装置在空间坐标系中可实现沿x,y轴两个方向的移动，需要通过伺服电动机来驱动。链条的水平移动采用丝杠螺母传动完成，丝杠的转动通过联轴器直接和丝杠相连，传动精度高。
2、设计方案确认以后，对关键部件进行设计计算，如进行电机、同步带及带轮等传动件选型，设计传动轴、齿轮等零件。
3、在运算结束之后，便可着手绘制设备工程图，之后在收集整理相关资料，完成其余部分的设计。
经过这次设计，不仅可以提高人的创新意识，还能加强人们对整体布局的理解，从细微处锻炼人的毅力和耐性。
在设计图纸，运算有关参数及阅览相关文献资料的过程中不断培养勇于攀登的好学品质和科学严谨的求学态度。
2 电梯补偿链盘整装置的总体设计
2.1 主要性能参数
本设计对电梯补偿链盘整装置进行设计，改装置具有X轴和Y轴两个自由度。对电梯补偿链盘整装置的进给伺服系统采用交流伺服电机驱动系统，选用合理的高精度元器件，从而使伺服系统达到要求的精度、重复定位精度，并使其具有高刚度和良好的稳定性。本次设计主要设计参数有：
（1）载荷：500kg；
（2）链箱尺寸：1000mm × 800mm × 600mm；
（3）X方向速度6m/mim
Y方向速度3m/mim
2.2 进给传动系统的精度要求
进给伺服系统的精度和稳定性，依赖于良好的电气部件设计和机械结构设计。本设计着重进行进给伺服系统的机械结构设计、传动设计。本次设计的进给系统采用滚珠丝杠螺母副传动，定位精度和重复定位精度在单轴上有高度体现。
2.3 选取合适的进给传动伺服系统
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