電梯機械基礎(chǔ)

電梯的機械基礎(chǔ)知識電梯修理組一、機械傳動原理

帶傳動是通過帶作為中間撓性件傳遞運動和動力的一種摩擦或嚙合傳動。適用于兩軸中心距較大的場合。

與齒輪傳動相比，帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、成本低廉以及緩沖吸振等優(yōu)點，在近代機械中被廣泛應(yīng)用。概述概述

組成：主動輪1、從動輪2、環(huán)形帶3

工作原理：

當主動帶輪1轉(zhuǎn)動時，依靠帶輪和傳動帶間的摩擦或嚙合作用，將運動和動力通過傳動帶3傳遞給從動帶輪2。1n2n12潘存云教授研制vv32嚙合型帶傳動概述（一）帶傳動的類型1

摩擦型帶傳動----同步帶傳動概述工作原理：安裝時帶被張緊在帶輪上，產(chǎn)生的初拉力使得帶與帶輪之間產(chǎn)生壓力。主動輪轉(zhuǎn)動時，依靠摩擦力拖動從動輪一起同向回轉(zhuǎn)。31n2n12F0F0F0F0潘存云教授研制摩擦型帶傳動節(jié)園節(jié)線組成：同步齒形帶以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠。結(jié)構(gòu)特點：傳動帶內(nèi)表面上等距分布有橫向齒，帶輪輪面也制成相應(yīng)的齒槽。傳動特點：靠帶齒與輪齒間的嚙合實現(xiàn)傳動，兩者無相對滑動，而使圓周速度同步，故稱為同步帶傳動。pb節(jié)距嚙合型帶傳動----同步帶傳動優(yōu)點：1.傳動比恒定；2.結(jié)構(gòu)緊湊；3.抗拉強度高，故帶速高達40m/s，傳動比可達

10，傳遞功率可達200KW；4.效率高，高達0.98。缺點：成本高；對中心距及其尺寸穩(wěn)定性要求較高。嚙合型帶傳動----同步帶傳動概述V帶傳動平帶傳動按橫截面形狀可分為:平帶V型帶多楔帶圓形帶（一）帶傳動的類型

概述

由于Ｖ帶與輪槽之間是V型槽面摩擦，故可產(chǎn)生比平帶更大的摩擦力，因而能傳遞較大的功率。在工業(yè)上，應(yīng)用最廣泛。FQFQFNφ/2φ/2φFN2FN2平帶傳動----平面摩擦Ｖ帶傳動----槽面摩擦摩擦力:F

f

=FN

f=fFQFN=FQFQ=2FN2sinφ/2FN=FQsinφ/2摩擦力:

F

f

=FN

ff=FQsinφ/2=FQ

f’ff’=sinφ/2---當量摩擦系數(shù)∵φ≈40°,sinφ/2≈0.3

∴f’≈3f=

3fFQ

按橫截面形狀可分為:平帶V型帶多楔帶圓形帶（一）帶傳動的類型

多楔帶兼有平帶彎曲應(yīng)力小和Ｖ帶摩擦力大等優(yōu)點，常用于傳遞動力較大而又要求結(jié)構(gòu)緊湊的場合。圓形帶的牽引能力小，常用于儀器和家用器械中。概述普通Ｖ帶窄Ｖ帶齒形Ｖ帶寬Ｖ帶聯(lián)組Ｖ帶大楔角Ｖ帶（二）V帶的類型與結(jié)構(gòu)

V帶是一種標準件-----應(yīng)用最廣概述組成：抗拉體、頂膠、底膠、包布。簾布芯結(jié)構(gòu)繩芯結(jié)構(gòu)包布頂膠抗拉體底膠（二）V帶的類型與結(jié)構(gòu)概述制造較方便柔韌性好，抗彎強度高bbphφ

型號

YZABCDE頂寬b6101317223238節(jié)寬bd

5.38.51114192732

高度

h46811141925楔角φ截面面積A（mm2）184781143237476722表8-1V帶的截面尺寸40?普通V帶有：Y、Z、A、B、C、D、E

等型號,已標準化YZABCDE概述（三）帶傳動的特點

1.

適用于中心距較大的傳動；2.

帶具有良好的撓性，可緩和沖擊、吸收振動；3.

過載時帶與帶輪之間會出現(xiàn)打滑，避免了其它零件的損壞；4.

結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。缺點：1.

傳動的外廓尺寸較大；2.

需要張緊裝置；3.

由于帶的滑動，不能保證固定不變的傳動比；4.

帶的壽命較短；5.

傳動效率較低。優(yōu)點：a調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘滑道式張緊裝置擺架式張緊裝置a

帶傳動的張緊方法①調(diào)整中心距V帶傳動的張緊、安裝與防護（一）V帶傳動的張緊

運轉(zhuǎn)一段時間后，帶會松弛，為了保證帶傳動的能力，必須重新張緊，才能正常工作。張緊輪①調(diào)整中心距②采用張緊輪③自動張緊自動張緊裝置銷軸帶傳動的張緊方法V帶傳動的張緊、安裝與防護曳引傳動傳動特點：將原動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。優(yōu)點：可以把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為長距離的直線運動，且運動平穩(wěn)、噪音小。大部分中低速電梯采用曳引傳動。曳引傳動原動機的動力輸出輪稱為曳引輪，曳引輪輪緣上開有繩槽，利用鋼絲繩與繩槽的摩擦傳遞動力。曳引傳動曳引輪與發(fā)動機一起成為曳引機。曳引傳動曳引式提升機構(gòu)是電梯行業(yè)廣泛采用的提升形式。在曳引式提升機構(gòu)中，鋼絲繩懸掛在曳引輪上，其一段與轎廂連接，另一端與對重連接。曳引輪轉(zhuǎn)動時，使曳引鋼絲繩與曳引輪之間產(chǎn)生摩擦力（曳引力），從而帶動電梯轎廂上下運動。曳引傳動懸掛轎廂和對重的曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽間有足夠的曳引力來克服任何位置上的轎廂側(cè)和對重側(cè)鋼絲繩上的拉力差，因此保證了轎廂和對重隨著曳引輪的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從不斷地上升和下降。曳引傳動曳引式提升機構(gòu)具有以下優(yōu)越性：（1）安全可靠如果下降中的轎廂或?qū)χ匾驗槟撤N原因沖擊底坑中的緩沖器時，曳引提升機構(gòu)自動消失曳引能力，不至于使轎廂或?qū)χ乩^續(xù)向上運動直到?jīng)_擊機房樓板或拉斷鋼絲繩，造成傷亡事故或財產(chǎn)損失。曳引傳動（2）允許提升高度大曳引提升機構(gòu)曳引鋼絲繩的長度不受限制，因此可以實現(xiàn)將轎廂提升到任何實際高度的需要。（3）結(jié)構(gòu)緊湊對于垂直升降設(shè)備，根據(jù)規(guī)范要求，曳引輪（或卷筒）直徑與鋼絲繩直徑之比不得小于40.曳引提升機構(gòu)可以比較容易地通過增加鋼絲繩的根數(shù)或減少曳引鋼絲繩的直徑，從而達到曳引輪直徑的減小和使整個提升機構(gòu)的重量減輕。曳引傳動（4）方便選用高轉(zhuǎn)速電動機電梯額定速度一定情況下，曳引輪直徑越小，則需要曳引輪轉(zhuǎn)速越高，與此同時也就要求驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)速越高。因此采用曳引輪提升機構(gòu)便于選用結(jié)構(gòu)緊湊、價格便宜的高轉(zhuǎn)速電動機。曳引傳動曳引傳動曳引比：指電梯在運行時鋼絲繩的線速度與轎廂升降速度的比值。若鋼絲繩的線速度等于轎廂升降速度，則曳引比為1：1；鋼絲繩的線速度等于轎廂升降速度的2倍，則曳引比為2：1.曳引傳動曳引系數(shù)根據(jù)歐拉公式，T1與T2之間有如下關(guān)系：f—曳引鋼絲繩與曳引輪繩槽間的摩擦系數(shù)a—曳引鋼絲繩與曳引輪相接觸的一段圓弧所對應(yīng)的圓心角（包角），單位rade—自然系數(shù)，e=2.71828曳引傳動式中的稱為曳引系數(shù)，曳引系數(shù)是一個客觀量，它與f、a有關(guān)。限定了T1/T2的允許比值，大，則表明T1/T2的允許比值大和（T1-T2）的允許比值大，也就表示電梯的曳引能力大。曳引系數(shù)越大，則電梯的載重能力越大，反之，曳引系數(shù)越小，電梯的載貨或載客能力就越小。曳引傳動電梯正常工作的曳引條件：根據(jù)計算和分析，按我國國家標準GB7588—2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中的規(guī)定：電梯在下面兩種工作狀態(tài)下應(yīng)保證曳引鋼絲繩在曳引輪繩槽上不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象:1)空載電梯在最高停站處上升制動狀態(tài)（或下降啟動狀態(tài)）；2）裝有125%額定載荷的電梯，在最低停站處下降制動狀態(tài)（或上升啟動狀態(tài)）。曳引傳動為了滿足上面的曳引條件，在設(shè)計曳引系數(shù)時應(yīng)按下式進行:T1/T2—在載有125%額定載荷的轎廂位于最低層站及空載轎廂位于最高層站的情況下，曳引輪兩邊曳引鋼絲繩中的較大靜拉力與較小靜拉力之比；c1—與加速度、減速度有關(guān)的動力系數(shù)，c1=（g+a）/(g-a),g=9.8m/s*s,a為制停減速度。曳引傳動c2—與因磨損而發(fā)生的繩槽形狀改變有關(guān)的系數(shù)，對于曳引輪繩槽為半圓形或半圓形下部切口形c2=1，對于曳引輪繩槽為V形的c2=1.2.（一）齒輪傳動的特點：▲

傳動效率高η可達99％；▲

結(jié)構(gòu)緊湊;▲

工作可靠，壽命長；▲傳動比穩(wěn)定;

▲

制造及安裝精度要求高，價格較貴。齒輪傳動

齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一（二）分類開式傳動齒輪傳動半開式傳動閉式傳動齒輪傳動兩軸線相互平行的圓柱齒輪傳動兩軸線相交的圓錐齒輪傳動兩軸線交錯在空間既不平行也不相交的螺旋齒輪傳動按兩軸線相對位置分直齒輪開式傳動直齒

斜齒

按工作條件分閉式傳動齒輪傳動人字齒

齒輪傳動傳動比：v1—主動輪轉(zhuǎn)速，r/min;v2—從動輪轉(zhuǎn)速，r/min；Z1—主動輪齒數(shù)；Z2—從動輪齒數(shù)?！?-3齒輪傳動輪齒折斷疲勞折斷一、輪齒的失效形式失效形式過載折斷局部折斷齒面點蝕齒面膠合高速重載傳動中，常因嚙合區(qū)溫度升高而引起潤滑失效，致使齒面金屬直接接觸而相互粘連。當齒面向?qū)瑒訒r，較軟的齒面沿滑動方向被撕下而形成溝紋。措施：

1.提高齒面硬度2.減小齒面粗糙度3.增加潤滑油粘度低速4.加抗膠合添加劑高速§2-3齒輪傳動輪齒折斷失效形式一、輪齒的失效形式齒面膠合齒面磨損措施：1.減小齒面粗糙度2.改善潤滑條件，清潔環(huán)境(磨粒磨損)齒面點蝕§2-3齒輪傳動輪齒折斷失效形式一、輪齒的失效形式3.提高齒面硬度從動齒主動齒從動齒主動齒從動齒主動齒從動齒主動齒齒面膠合齒面磨損齒面點蝕§2-3齒輪傳動輪齒折斷失效形式塑性變形一、輪齒的失效形式表面凸出表面凹陷圓錐齒輪軸圓柱齒輪軸2.實心齒輪作用：用于傳遞交錯軸之間的回轉(zhuǎn)運動和動力。蝸桿主動、蝸輪從動?！疲?0°渦輪蝸桿傳動1ω1所得齒輪稱為:蝸桿。而嚙合件稱為:蝸輪。蝸桿2ω2蝸輪優(yōu)點：傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)、噪聲小。分度機構(gòu)：i=1000,通常i=8~80缺點：摩擦損失較大，效率低、蝸輪齒圈用青銅制造，成本高。一般：η=0.7~0.8，自鎖：η≈0.4類型環(huán)面蝸桿傳動圓柱蝸桿傳動圓柱蝸桿錐蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動環(huán)面蝸桿錐蝸桿渦輪蝸桿傳動3.蝸桿傳動的傳動比i傳動比

:≠----d1d2n2n1i=---z1z2

=---渦輪蝸桿傳動軸承

軸承用來支撐旋轉(zhuǎn)的軸。

滑動軸承軸承

滾動軸承軸承滑動軸承主軸與軸瓦發(fā)生滑動摩擦，為了減小摩擦，在工作時必須加充分的潤滑油。由于滑動軸承摩擦系數(shù)大，效率低，耗油多，在機器開動時阻力比轉(zhuǎn)動以后的阻力更大，一次一般用于轉(zhuǎn)速不太高的場合。軸承

滾動軸承是現(xiàn)代機器中應(yīng)用廣泛的一種部件，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承旋轉(zhuǎn)的軸。缺點：抗沖擊能力差、高速時出現(xiàn)噪音。優(yōu)點：摩擦阻力小、功率損耗少、啟動靈敏和易于互換等。

組成：外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架。（一）結(jié)構(gòu)常用的滾動體:球圓柱滾子圓錐滾子球面滾子滾針軸承其中，滾動體必不可少，其余可有可無。用軸承鉻鋼制造，熱處理后硬度達：61~65HRC。保持架----

低碳鋼板沖壓制成。（二）材料內(nèi)、外圈和滾動體----軸承(二)滾動軸承的代號寬度系列代號直徑系列代號前置代號基本代號后置代號表2-2滾動軸承代號的構(gòu)成類型代號尺寸系列代號

軸承分部件代號內(nèi)徑代號五二一三四內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號公差等級代號游隙代號§2-4軸承2）直徑系列代號----基本代號右起第三位數(shù)字。

表示：結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度方面的變化系列7、8、9、0、1、2、3、4、5

內(nèi)徑相同，而直徑系列代號不同的四種軸承的尺寸對比：6110621063106410軸承的內(nèi)徑表示方法

內(nèi)徑代號

軸承內(nèi)徑尺寸

mm001001020304~99代號

51215171）內(nèi)徑代號---基本代號右起第一、二位數(shù)字。3）寬度系列代號-----基本代號右起第四位數(shù)字。

表示：結(jié)構(gòu)、內(nèi)、外徑都相同的軸承，在寬度方面的變化系列正常系列----0系列，代號0可不標出（除圓錐滾子軸承、調(diào)心滾子軸承外）

表2-3

軸承內(nèi)部