螺杆式家用电梯的设计【字数：12637】
摘 要随着社会的不断发展，电梯已经成为了人们生活中不可缺少的一部分。从奥的斯先生发明电梯开始，电梯就一直不断地为人们的生活提供着便利，因此很多公司对电梯的创新开发都有着无穷无尽的兴趣。正是这样一种态度，新品种的电梯不断的被发明生产出来。从一开始的曳引式电梯，到后来的液压式电梯，再到如今销量节节攀升的螺杆式电梯，本篇文章所讲述的就是螺杆式电梯。螺杆式电梯是一种近期才从欧洲传到中国的新型家用式电梯。相比于另外两种家用式电梯，它的优点比较明显，缺点也很少。众所周知，在我们的家庭建筑中安装电梯首先要考虑到的就是建筑面积和安装空间的问题，本身我们家中的面积就不是很大，还要加装一个电梯，那么首当其冲，这个电梯一定占地面积小、结构简单可靠，显然这就是螺杆电梯的优点之一。再者，就是安全问题，如今人们的生活越来越好，安全问题也被大家看得越来越重。关于安全这一点，我们大可放心。螺杆式家用电梯设计独特，采用螺杆螺母的结构，稳定可靠，被消费者们称为世界上最安全的家用电梯。笔者就将用本篇文章为大家呈现一个令人放心、灵巧便利的螺杆式家用电梯。本课题的主要研究内容一，根据家用电梯的额定载重、运行速度选用、验算螺杆、螺母；二，设计合适的轿厢架并根据使用工况对轿厢架进行受力分析，再利用三维建模进行有限元分析，从而优化并完善电梯设计。
目录
1.绪论6
1.1电梯的发明和发展历史6
1.2电梯对现代社会发展做出的贡献8
1.3三种家用电梯的基本介绍9
1.4三种家用电梯的优缺点介绍10
1.5螺杆式电梯的现状和未来的发展趋势11
1.6课题的目的和意义14
2.螺杆式家用电梯的基本结构15
2.1电梯的基础结构15
2.2电梯的设计参数18
3.螺杆式家用电梯的工作原理19
4.螺杆螺母的设计和强度计算20
4.1螺母的自锁条件21
4.2螺母的强度22
4.3螺杆的承载能力23
4.4螺杆固定部件24
5.伺服电机的选型25
5.1等效负载转矩的计算25
5.2等效转动惯量的计算25
5.3选型26
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
6.电梯的结构的设计和受力分析27
6.1基础结构27
6.2导轨的受力分析28
6.3正常使用的运行工作情况29
6.3.1导向力在Y轴上的作用力29
6.3.2导向力在X轴上的作用力30
6.4正常使用时装卸载的工作情况31
6.5导轨刚度和强度计算32
6.5.1建模32
6.5.2前处理32
6.5.3结果34
6.5.4分析37
结束语38
参考文献39
致谢40
1.绪论
1.1电梯的发明和发展历史
165年之前，就在纽约举办的世博会上，一个叫奥的斯的美国人将他的发明首次公布于世。他走上一个升降梯平台，平台上装满了东西，然后让自己的助手将升降平台往上拉得很高，之后再让助手拿着斧头砍断了连接着平台的绳子。这时候在场的人们都惊呆了，升降平台没有掉下来，反而就像有什么东西在托举着一般定在的半空上——原来是奥的斯所发明的升降梯显示了它的作用。“非常安全，朋友们。”此时站在升降梯上的奥的斯对着台下发出惊叹的人们说道。谁都没想到，人类文明史上第一个安全升降梯就这么出现了。
人类在很久很久以前就知道借助工具去运输人员和货物。早在很久很久之前，埃及人就用到了最原始的升降机器去建金字塔，这个升级机器的原理到今天为止还没有什么改变：在同一时间，一个物体下降，另一个物体随之上升。当时的升降机器普遍用人力作为动力。八百多年前的法国，某个地方靠海的院子里出现了一台起重机，这台起重机是一条驴在拉动，就这样人们才跟只能靠人力运送东西的历史说了再见。就在著名的瓦特先生发明出蒸汽机之后，起重机的动力才变成了蒸汽。紧接着，科学家又发明出了借助液压工作的升降梯，水是驱动借助的工具。就凭借着这些被发明的升降梯，之后的一位又一位的工程师们用自己勤劳智慧的大脑去不断提高升降梯的技术。但就在此时，仍然有一个十分致命的技术问题困扰着我们的工程师们，那就是如果那根拉动升降梯的绳子一旦在运行时发生了断裂，那升降平台就会从高空坠落，发生难以预料的安全事故。
不得不说，人类使用升降工具的历史就这么被奥迪斯先生的发明给彻底改变了。自那之后，所谓的“勇敢者的游戏”就不复存在了，全世界都开始大幅度的使用升降梯。十九世纪末，奥的斯电梯公司终于生产出真正意义上的电梯，它凭借直流电动机作能源，靠减速机带着安装好的绳索转，吊挂并将轿厢进行上下移动。它安装在纽约的一栋高楼里。这个历史悠久的电梯，六十秒只能运行不到二十米。当初制造的电梯只是想节省力气。一八九二年，美国的一家公司率先使用按钮控制系统，代替了原本自轿厢里面转动绳索的控制方式，为现代化的控制方法拉开了序幕。
20世纪初，以交流电动机作为驱动动力的电梯出现在人们的视线之中。之后两年，国外的一家公司生产了当时上第一个用按钮控制的电梯，这台电梯完全智能化操作，大大增强了电梯的工作性能并能保证梯内人员的安全。
随着人们建造的大楼大厦的高度越来越来，与之俱来的也就是电梯的设计和制造技术不断得到挑战，电梯的品种样式也变得越来越多。到了一九零零年，世界上首台自动扶梯问世。不久之后的50年内又造出了用于在高楼大厦外升降的观光电梯，让人们能在电梯升降过程中可以清晰地游览建筑周围的美丽景色。
而我国最开始的那台电梯安装于上海，这部电梯是由美国公司在一百多年前制造的。值得一提的是，美国奥的斯公司在1932的时候安装在天津酒店的电梯到目前为止仍然在安全地工作运行着。
人们的生活在一直延续，现代的科技在飞速发展，电梯也一直在创新。在这一百五十年当中，电梯外壳的颜色变得多种多样，电梯的式样也越来越多，操纵控制方面的技术更是百花齐放——出现了手柄开关操纵、人机通话等方便的功能，在使用不止一台的电梯还制造出了并联控制，智能控制；两层轿厢电梯具有节约面积，增强运输功能的优点；能够调节速度的自动人行道扶梯不仅减少行人走路的时间，还让不方便的行人有了代步工具；不同式样的观光电梯让人们观光游览的世界变得多姿多彩。在现在这个世界上，美国奥的斯公司为领头羊的许许多多的电梯厂商八仙过海都显其能，依旧在不断地开发新产品、新电梯，以及继续改善维修维保的后续工作。智能门控、远程监控、环保节能的主机、低噪音的控制柜、环保缆绳——一个个集全了科学家们在各个方面最新研究结果的创新型电梯不断出现，让原本没有生命而且没有人气的建筑发散出富有生气的光芒，现代人的生活水平得到了前所未有的提高。
1.2电梯对现代社会发展做出的贡献
随着时间的推移，社会在不断发展，文明也在不停地进步，人们生活的水平的提高也越来越显著。显然，科技的高速发展将我们推向了智能化的现代生活，从人们的居住条件、出行方式、消费水平等方面就能很好的体现出来。这其中，居住和出行两大方面中，电梯占的比重可见一般。商场大楼有电梯，别墅小区有电梯，观光景点有电梯以及车站马路都有电梯。可以这么说，电梯已经渗透到了人类生活的方方面面。而且，电梯的出现不仅为人们提供了便利、节省了时间，还让那些年迈又或是身体有缺陷的人们有了代步的工具。家用扶梯电梯、无障碍电梯等专门为此制造的电梯让生活艰难的人们感受到了科技来的便利和温暖。
目录
1.绪论6
1.1电梯的发明和发展历史6
1.2电梯对现代社会发展做出的贡献8
1.3三种家用电梯的基本介绍9
1.4三种家用电梯的优缺点介绍10
1.5螺杆式电梯的现状和未来的发展趋势11
1.6课题的目的和意义14
2.螺杆式家用电梯的基本结构15
2.1电梯的基础结构15
2.2电梯的设计参数18
3.螺杆式家用电梯的工作原理19
4.螺杆螺母的设计和强度计算20
4.1螺母的自锁条件21
4.2螺母的强度22
4.3螺杆的承载能力23
4.4螺杆固定部件24
5.伺服电机的选型25
5.1等效负载转矩的计算25
5.2等效转动惯量的计算25
5.3选型26
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
6.电梯的结构的设计和受力分析27
6.1基础结构27
6.2导轨的受力分析28
6.3正常使用的运行工作情况29
6.3.1导向力在Y轴上的作用力29
6.3.2导向力在X轴上的作用力30
6.4正常使用时装卸载的工作情况31
6.5导轨刚度和强度计算32
6.5.1建模32
6.5.2前处理32
6.5.3结果34
6.5.4分析37
结束语38
参考文献39
致谢40
1.绪论
1.1电梯的发明和发展历史
165年之前，就在纽约举办的世博会上，一个叫奥的斯的美国人将他的发明首次公布于世。他走上一个升降梯平台，平台上装满了东西，然后让自己的助手将升降平台往上拉得很高，之后再让助手拿着斧头砍断了连接着平台的绳子。这时候在场的人们都惊呆了，升降平台没有掉下来，反而就像有什么东西在托举着一般定在的半空上——原来是奥的斯所发明的升降梯显示了它的作用。“非常安全，朋友们。”此时站在升降梯上的奥的斯对着台下发出惊叹的人们说道。谁都没想到，人类文明史上第一个安全升降梯就这么出现了。
人类在很久很久以前就知道借助工具去运输人员和货物。早在很久很久之前，埃及人就用到了最原始的升降机器去建金字塔，这个升级机器的原理到今天为止还没有什么改变：在同一时间，一个物体下降，另一个物体随之上升。当时的升降机器普遍用人力作为动力。八百多年前的法国，某个地方靠海的院子里出现了一台起重机，这台起重机是一条驴在拉动，就这样人们才跟只能靠人力运送东西的历史说了再见。就在著名的瓦特先生发明出蒸汽机之后，起重机的动力才变成了蒸汽。紧接着，科学家又发明出了借助液压工作的升降梯，水是驱动借助的工具。就凭借着这些被发明的升降梯，之后的一位又一位的工程师们用自己勤劳智慧的大脑去不断提高升降梯的技术。但就在此时，仍然有一个十分致命的技术问题困扰着我们的工程师们，那就是如果那根拉动升降梯的绳子一旦在运行时发生了断裂，那升降平台就会从高空坠落，发生难以预料的安全事故。
不得不说，人类使用升降工具的历史就这么被奥迪斯先生的发明给彻底改变了。自那之后，所谓的“勇敢者的游戏”就不复存在了，全世界都开始大幅度的使用升降梯。十九世纪末，奥的斯电梯公司终于生产出真正意义上的电梯，它凭借直流电动机作能源，靠减速机带着安装好的绳索转，吊挂并将轿厢进行上下移动。它安装在纽约的一栋高楼里。这个历史悠久的电梯，六十秒只能运行不到二十米。当初制造的电梯只是想节省力气。一八九二年，美国的一家公司率先使用按钮控制系统，代替了原本自轿厢里面转动绳索的控制方式，为现代化的控制方法拉开了序幕。
20世纪初，以交流电动机作为驱动动力的电梯出现在人们的视线之中。之后两年，国外的一家公司生产了当时上第一个用按钮控制的电梯，这台电梯完全智能化操作，大大增强了电梯的工作性能并能保证梯内人员的安全。
随着人们建造的大楼大厦的高度越来越来，与之俱来的也就是电梯的设计和制造技术不断得到挑战，电梯的品种样式也变得越来越多。到了一九零零年，世界上首台自动扶梯问世。不久之后的50年内又造出了用于在高楼大厦外升降的观光电梯，让人们能在电梯升降过程中可以清晰地游览建筑周围的美丽景色。
而我国最开始的那台电梯安装于上海，这部电梯是由美国公司在一百多年前制造的。值得一提的是，美国奥的斯公司在1932的时候安装在天津酒店的电梯到目前为止仍然在安全地工作运行着。
人们的生活在一直延续，现代的科技在飞速发展，电梯也一直在创新。在这一百五十年当中，电梯外壳的颜色变得多种多样，电梯的式样也越来越多，操纵控制方面的技术更是百花齐放——出现了手柄开关操纵、人机通话等方便的功能，在使用不止一台的电梯还制造出了并联控制，智能控制；两层轿厢电梯具有节约面积，增强运输功能的优点；能够调节速度的自动人行道扶梯不仅减少行人走路的时间，还让不方便的行人有了代步工具；不同式样的观光电梯让人们观光游览的世界变得多姿多彩。在现在这个世界上，美国奥的斯公司为领头羊的许许多多的电梯厂商八仙过海都显其能，依旧在不断地开发新产品、新电梯，以及继续改善维修维保的后续工作。智能门控、远程监控、环保节能的主机、低噪音的控制柜、环保缆绳——一个个集全了科学家们在各个方面最新研究结果的创新型电梯不断出现，让原本没有生命而且没有人气的建筑发散出富有生气的光芒，现代人的生活水平得到了前所未有的提高。
1.2电梯对现代社会发展做出的贡献
随着时间的推移，社会在不断发展，文明也在不停地进步，人们生活的水平的提高也越来越显著。显然，科技的高速发展将我们推向了智能化的现代生活，从人们的居住条件、出行方式、消费水平等方面就能很好的体现出来。这其中，居住和出行两大方面中，电梯占的比重可见一般。商场大楼有电梯，别墅小区有电梯，观光景点有电梯以及车站马路都有电梯。可以这么说，电梯已经渗透到了人类生活的方方面面。而且，电梯的出现不仅为人们提供了便利、节省了时间，还让那些年迈又或是身体有缺陷的人们有了代步的工具。家用扶梯电梯、无障碍电梯等专门为此制造的电梯让生活艰难的人们感受到了科技来的便利和温暖。
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