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第一章 緒論
第一節(jié) 電梯的分類
一、電梯的分類
電梯的分類有各式各樣:
(1 )按用途分類有乘客電梯、載貨電梯、醫(yī)用電梯、觀光電梯、車輛電梯、船舶電梯、建筑施工電梯等
(2) 按速度分類低速電梯1 m/s以下
中速電梯1 -2m/s
高速電梯2m/s以上
超高速電梯5m/s以上
(3) 按驅(qū)動(dòng)電源分類交流電梯速度 一般小于2m/s
直流電梯速度 一般大于2m/s
(4) 按控制方式分類有層間控制，簡(jiǎn)易集選控制，集選控制、有/無(wú)司機(jī)控制、群控等。
第二節(jié) 電梯的基本結(jié)構(gòu)
曳引式電梯是垂直交通運(yùn)輸工具中使用最普遍的一種電梯，現(xiàn)將其基本結(jié)構(gòu)介紹如下。
（1）?曳引系統(tǒng)
曳引系統(tǒng)由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪及反繩輪等組成。
曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源。
曳引鋼絲繩的兩端分別連接轎廂和對(duì)重（或者兩端固定在機(jī)房上），依靠鋼絲繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。
導(dǎo)向輪的作用是分開(kāi)轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。導(dǎo)向輪安裝在曳引機(jī)架上或承重梁上。
當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于1時(shí)，在轎廂頂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。反繩輪的個(gè)數(shù)可以是1個(gè)、2個(gè)甚至3個(gè)，這與曳引比有關(guān)。
（2）?導(dǎo)向系統(tǒng)
導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)。
導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。
導(dǎo)靴裝在轎廂和對(duì)重架上，與導(dǎo)軌配合，強(qiáng)制轎廂和對(duì)重的運(yùn)動(dòng)服從于導(dǎo)軌的直立方向。
（3?）?門系統(tǒng)
門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開(kāi)門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。
轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴和門刀等組成。
層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開(kāi)鎖裝置組成。
開(kāi)門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂門和層門啟閉的動(dòng)力源。
（4）??轎廂
轎廂用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。它是由轎廂架和轎廂體組成。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架，由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。轎廂體由轎廂底、轎廂壁、轎廂頂及照明、通風(fēng)裝置、轎廂裝飾件和轎內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。
（5）??重量平衡系統(tǒng)
重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分的額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。
（6）?電力拖動(dòng)系統(tǒng)
電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置等組成，對(duì)電梯實(shí)行速度控制。
曳引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或直流電機(jī)。
供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。
速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器，與電機(jī)相聯(lián)。
調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。
（7）?電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)由操縱裝置、位置顯示裝置、控制屏、平層裝置、選層器等組成,它的作用是對(duì)電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。
操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開(kāi)關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。
控制屏安裝在機(jī)房中，由各類電氣控制元件組成，是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件。
位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。層站上一般能顯示電梯運(yùn)行方向或轎廂所在的層站。
選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。
（8?）?安全保護(hù)系統(tǒng)
安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械和電氣的各類保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全使用。
機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用；緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用；還有切斷總電源的極限保護(hù)等。
電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都
（9）工作原理
曳引繩兩端分別連著轎廂和對(duì)重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器變速后帶動(dòng)曳引輪轉(zhuǎn)動(dòng)，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對(duì)重的升降運(yùn)動(dòng)，達(dá)到運(yùn)輸目的。固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動(dòng)，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動(dòng)。常閉塊式制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)工作時(shí)松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動(dòng)，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對(duì)重用來(lái)平衡轎廂載荷、減少電動(dòng)機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來(lái)補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動(dòng)中的張力和重量變化，使曳引電動(dòng)機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？?。電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí)完成選層、平層、測(cè)速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時(shí)顯示轎廂的運(yùn)動(dòng)方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。
1-減速箱； 2-曳引輪；
3-曳引機(jī)底座； 4-導(dǎo)向輪；
5-限速器； 6-機(jī)座；
7-導(dǎo)軌支架； 8-曳引鋼絲繩；
9-開(kāi)關(guān)碰鐵； 10-緊急終端開(kāi)關(guān)；
11-導(dǎo)靴； 12-轎架；
13-轎門； 14-安全鉗；
15-導(dǎo)軌； 16-繩頭組合；
17-對(duì)重， 18-補(bǔ)償鏈；
19-補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪； 20-張緊裝置；
21-緩沖器； 22-底坑；
23-層門； 24-呼梯盒；
25-層樓指示燈； 26-隨行電纜；
27-轎壁； 28-轎內(nèi)操縱箱；
29-開(kāi)門機(jī)； 30-井道傳感器；
31-電源開(kāi)關(guān)； 32-控制柜；
33-曳引電機(jī)； 34-制動(dòng)器
圖1—1
第三節(jié) 電梯技術(shù)發(fā)展展望
一、電梯技術(shù)發(fā)展
（1）電梯的拖動(dòng)技術(shù)有了較大的發(fā)展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點(diǎn)。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)房位置靈活等特點(diǎn)，使得在低樓層場(chǎng)合得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。交流拖動(dòng)電梯更是得到迅速的發(fā)展，己由以前的變級(jí)調(diào)速(AC-VP)發(fā)展成為調(diào)壓調(diào)速(AC-VV)及調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速(AC-VVVF)，使得電梯的速度、加速度、加加速度控制更加符合人們的生理要求，電梯的舒適感大為改善。
(2)電梯的邏輯控制己從過(guò)去簡(jiǎn)單的繼電器—接觸器控制發(fā)展為可編程序控制99(PLC)和微機(jī)控制，控制方式也從手柄控制、信號(hào)控制發(fā)展為集選控制、并聯(lián)控制、群控等，電梯可靠性得到很大提高。
(3)電梯的管理功能不斷加強(qiáng)，電梯廣泛采用微機(jī)控制技術(shù)，不斷滿足用戶的使用功能要求。如緊急停車操作、消防員專用、防搗亂系統(tǒng)等。
(4)智能群控管理得到廣泛應(yīng)用。
(5)機(jī)械傳動(dòng)方面，由于國(guó)際上機(jī)械加工水平的不斷提高，使斜齒傳
動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)在電梯上的應(yīng)用日益廣泛，已使電梯的傳動(dòng)形式多樣化。
二、電梯發(fā)展展望
(2)技術(shù)含量更高，性能更好
電梯行業(yè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，幾年前推出的具有先進(jìn)性能、高舒適性的
VVVF電梯，如今已成為電梯行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因?yàn)橛来磐綗o(wú)齒輪曳引機(jī)
具有更節(jié)能、更潔掙、更安全、更安靜、更經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以永磁同步曳引
機(jī)逐步成為新型曳引機(jī)的主流:由于永磁技術(shù)的先進(jìn)性，將來(lái)很有可能取代
VVVF技術(shù)。另外，網(wǎng)絡(luò)控制和智能群控系統(tǒng).以其控制的先進(jìn)性、快速性、準(zhǔn)
確性和可靠性亦是電梯的發(fā)展潮流。
（5）?電梯群控系統(tǒng)將更加智能化
電梯智能群控系統(tǒng)將基于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟硬件資源，如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯的群控、基于計(jì)算機(jī)圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。這些群控系統(tǒng)能適應(yīng)電梯交通的不確定性、控制目標(biāo)的多樣化、非線性表現(xiàn)等動(dòng)態(tài)特性。隨著智能建筑的發(fā)展，電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓所有的自動(dòng)化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。
(6) 超高速電梯速度越來(lái)越高
21世紀(jì)將會(huì)發(fā)展多用途、全功能的塔式建筑，超高速電梯繼續(xù)成為研究方向。曳引式超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電動(dòng)機(jī)、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動(dòng)機(jī)、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進(jìn)。采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯也有較大研究空間。未來(lái)超高速電梯舒適感會(huì)有明顯提高。
（7）?藍(lán)牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用
藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)是一種全球開(kāi)放的、短距無(wú)線通訊技術(shù)規(guī)范，它可通過(guò)短距離無(wú)線通訊，把電梯各種電子設(shè)備連接起來(lái)，無(wú)需縱橫交錯(cuò)的電纜線，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線組網(wǎng)。這種技術(shù)將減少電梯的安裝周期和費(fèi)用，提高電梯的可靠性和控制精度，更好地解決電氣設(shè)備的兼容性，有利于把電梯歸納到大樓管理系統(tǒng)或智能化管理小區(qū)系統(tǒng)中。
（8）?綠色電梯將普及
???? 要求電梯節(jié)能、減少油污染、電磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、長(zhǎng)壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等。甚至有人設(shè)想在大樓頂部的機(jī)房利用太陽(yáng)能作為電梯補(bǔ)充能源。
（9?）電梯產(chǎn)業(yè)將網(wǎng)絡(luò)化、信息化
電梯控制系統(tǒng)將與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，用網(wǎng)絡(luò)把各地的電梯監(jiān)管起來(lái)進(jìn)行維保；通過(guò)電梯網(wǎng)站進(jìn)行網(wǎng)上交易，包括電梯配置、招投標(biāo)等，也可以在網(wǎng)上申請(qǐng)電梯定期檢驗(yàn)。
（10）?乘電梯去太空?
坐電梯進(jìn)入太空，這一設(shè)想是前蘇聯(lián)科學(xué)家在1895年提出來(lái)的，后來(lái)一些科學(xué)家相繼提出了各種解決方案。2000年，美國(guó)國(guó)家宇航局（NASA）描述了建造太空電梯的概念，這需要極細(xì)的碳纖維制成的纜繩并能延伸到地球赤道上方3.5萬(wàn)km。為使這條纜繩突破地心引力的影響，太空中的另一端必須與一個(gè)質(zhì)量巨大的天體相連。這一天體向外太空旋轉(zhuǎn)的力量與地心引力抗衡，將使纜繩緊繃，允許電磁轎廂在纜繩中心的隧道穿行。普通人登上太空這個(gè)夢(mèng)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)。
VVVF垂直電梯機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第二章 ?曳引系統(tǒng)
第一節(jié) ?曳引驅(qū)動(dòng)（繞繩方式，?曳引力，比壓
根據(jù)電梯使用的不同要求，電梯的驅(qū)動(dòng)可以采用曳引驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)，卷筒驅(qū)動(dòng)及齒輪齒條，螺桿驅(qū)動(dòng)等方式，現(xiàn)在運(yùn)用最廣泛的是曳引驅(qū)動(dòng)。
曳引驅(qū)動(dòng)是采用曳引輪作為驅(qū)動(dòng)部件。鋼絲繩懸吊在曳引輪上，一端懸掛轎廂，另一端懸吊對(duì)重裝置，由鋼絲繩和曳引輪槽之間的摩擦力產(chǎn)生曳引力驅(qū)動(dòng)轎廂做上下運(yùn)動(dòng)。
一 繞繩方式
電梯曳引鋼絲繩的繞繩方式主要取決與曳引機(jī)組的位置，轎廂的額定載重量和額定速度等條件。在選擇確定繞繩方式時(shí)應(yīng)考慮有較高的傳動(dòng)效率,合理的能耗以及有利于鋼絲繩使用壽命的延長(zhǎng).特別注意,應(yīng)盡量減少繩輪數(shù)量,避免鋼絲繩的反向彎曲.
曳引機(jī)的位置通常設(shè)在井道的上部,或者井道底部的旁側(cè),或者井道底部的地下室內(nèi).前者有利于采用最簡(jiǎn)單的繞繩方式,可節(jié)省電力損耗,減少作用在建筑結(jié)構(gòu)上的載荷;后者的設(shè)置方法是建筑物的支承結(jié)構(gòu)承載大,投資費(fèi)用多。因此在任何情況下，應(yīng)盡可能避免采用這種方案。
圖2—1，2—2是幾種典型的繞繩方式。圖2—1是曳引機(jī)上置方式，圖2—2是曳引機(jī)下置方式。曳引繩掛在曳引輪和導(dǎo)向輪上且曳引繩對(duì)曳引輪的最大保教不大于180°的繞繩方式稱為單繞，或稱半繞；曳引繩繞曳引輪和導(dǎo)向輪一周后才被引向轎廂和對(duì)重的繞繩方式稱為復(fù)繞，或稱全繞。復(fù)繞方式增加了曳引繩在曳引輪上的包角，提高了摩擦力。
（一） 曳引機(jī)上置方式
曳引機(jī)組位于井道上部的稱為上置式：
圖2—1（a）是單繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；
圖2—1（b）是單繞，鋼絲繩倍=2的繞繩方式；
圖2—1（c）是單繞，鋼絲繩倍=3的繞繩方式；
圖2—1（d）是復(fù)繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；
圖2—1（e）是單繞，鋼絲繩倍=4的繞繩方式；
（二） 曳引機(jī)下置方式
曳引機(jī)組位于井道底部的旁側(cè),或者井道底部的地下室的稱為下置式：
圖2—2（a）是單繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；
圖2—2（b）是單繞，鋼絲繩倍=2的繞繩方式；
圖2—2（c）是單繞，鋼絲繩倍=2的繞繩方式；
圖2—2（d）是復(fù)繞，鋼絲繩倍=1的繞繩方式；
（a） ( b )
（c） （d）
（e）
圖2—1 曳引機(jī)上置的鋼絲繩繞繩方式
（a） (b)
(c) (d)
圖2—2 曳引機(jī)上置的鋼絲繩繞繩方式
因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)電梯的載重量和速度都不是很高，通過(guò)比較選擇如圖2—1（a）的繞繩方式。這種繞繩方式可以盡量避免鋼絲繩的反向彎曲，從而有利于延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，并且這種繞繩方式的傳動(dòng)效率較高。
二 曳引力的計(jì)算
已知客梯額定載重量為1000kg，額定速度為1m/s，轎廂系統(tǒng)重量設(shè)為1400Kg，鋼絲繩倍率=1，鋼絲繩直徑為13mm，鋼絲繩的數(shù)目為5，曳引輪的直徑為530mm，繩槽形狀為帶切口的V型槽，對(duì)重為1830Kg（平衡系數(shù)＝0.48）。
如圖2—3由曳引輪和導(dǎo)向輪的幾何位置關(guān)系，可計(jì)算得到鋼絲繩在曳引輪上的包角。
=
得=35°
=180-=145°
當(dāng)轎廂位于最低層且載有125%的額定載荷時(shí)
T1／T2＝(1.251000+1400)/1800=1.4096
當(dāng)空載轎廂位于最高層站時(shí)
T1／T2＝1830／1400＝1.3071
因此，后一種工況T1／T2比前一種工況要好，因而打滑的危險(xiǎn)較小。轎廂的制動(dòng)減速度1.3m/s2,則c1為
c1=(g+1.3)/(g-1.3)=1.3059
對(duì)于帶切口的V型槽c2＝1，按第一種工況驗(yàn)算
T1／T2c1c2＝1.4096 1.3059 1=1.8408
切口槽的切口角β取95°，摩擦系數(shù)取0.09，則當(dāng)量摩擦系數(shù)
＝40.09(1-sin47.5°)/(π-95π/180-sin95°) = 0.2169
= 1.7309
所以，T1／T2 c1c2<,曳引能力足夠。
三 比壓計(jì)算
最大許用比壓為
[p]=(1.25+4v)/(1+v)=(12.5+41.0)/(1+1.0)=8.25N/mm2
鋼絲繩的最大靜張力
T＝（1000＋1400）9.8/5=4704N
切口槽邊緣的最大比壓（按β＝95°，δ＝180°計(jì)算）
p=84704cos47.50/53013 (π-95/180π-sin95°)=7.5831N/mm2
p<[p],所以比壓滿足要求。
四 電機(jī)的選擇
1、計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩
最大不平衡重量為
Ts=1000+1400-1830=570kg
故負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：
Ms=TsD/41/ηg=5700.329.8/40.75=595.84Nm
式中：D曳引輪直徑
η減速箱傳動(dòng)效率
2、計(jì)算摩擦轉(zhuǎn)矩
Mf=μRr=0.120880.50.035=73.0818Nm
式中：μ電機(jī)軸承摩擦系數(shù);
R軸上總載荷；
r電機(jī)軸承處得軸半徑。
3、計(jì)算啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
直線運(yùn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為
J1=1/451800.761/4=246.05kgm2
旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為
J2=354/4=88.5kgm2
總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為
J=J1+J2=88.5+246.05=334.55kgm2
曳引輪的角加速度為
ε=32/0.61=9.836 1/s2
最大加速轉(zhuǎn)矩為
MD=Jε=334.559.836=3290.6557Nm
4、計(jì)算啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩
M=Ms+Mf+MD=595.84 +73.0818+3290.6557=3959.5975Nm
5、電機(jī)容量選擇
Ｎ＝QV(1- )/102ηi
= 10001.0 (1-0.48)/1020.651
= 7.8431kW
式中：Q額定載重量;
V曳引輪節(jié)徑線速度;
電梯平衡系數(shù)，一般取04~0.5
η電梯機(jī)械傳動(dòng)總效率（包括減速箱、導(dǎo)向輪）；
鋼絲繩繞繩倍率。
本設(shè)計(jì)選用11kW電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1000r/min,則額定轉(zhuǎn)矩為
Me=9555*18/1000=1719.9Nm
則M/Me=3959.6/1719.9=2.302
因此，選用11kW的電機(jī)容量足夠。
五 減速器得選擇
目前速度不大于2.5m/s的有齒輪曳引機(jī)得減速器大多采用渦輪蝸桿，其主要優(yōu)點(diǎn)是：
（1） 傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)行噪聲低：
（2） 結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小；
（3） 傳動(dòng)零件少，因而減少了維修和更換零件的次數(shù)；
（4） 具有較好的抗沖擊載荷特性。
因此，本設(shè)計(jì)也采用渦輪蝸桿傳動(dòng)。
第二節(jié) 制動(dòng)器(選擇，制動(dòng)力計(jì)算)
電梯制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)機(jī)電式的制動(dòng)器，當(dāng)主電路斷電或控制電路斷電時(shí)，制動(dòng)器必須動(dòng)作。切斷制動(dòng)器電流，至少應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電器裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
制動(dòng)器的制動(dòng)作用應(yīng)由導(dǎo)向的壓縮彈簧或重錘來(lái)實(shí)現(xiàn)。制動(dòng)力矩應(yīng)足以使以額定速度運(yùn)行并載有125%額定負(fù)載的轎廂制停。制動(dòng)器的松開(kāi)可由電磁或電液操縱。
為了處理電梯的應(yīng)急，也可設(shè)計(jì)一種手動(dòng)緊急操縱裝置，這種裝置只需用一個(gè)恒力就能使制動(dòng)器保持松開(kāi)狀態(tài)，以便借用盤車手輪將轎廂移動(dòng)到一個(gè)層站。
如圖2—4為臥式電磁制動(dòng)器的機(jī)械原理圖
圖2—4
制動(dòng)力矩的計(jì)算
制動(dòng)力矩由兩部分組成：靜力矩和動(dòng)力矩。靜力矩是指轎廂保持靜止?fàn)顟B(tài)所需的力矩。動(dòng)力矩是指運(yùn)動(dòng)部件的慣性力矩。
1 靜力矩的計(jì)算
電梯制動(dòng)的最不利工況使轎廂下行至最低層站的制停。以如圖2—5的情況進(jìn)行分析（設(shè)轎廂載有125%的額定載荷）
圖2—5
式中：Q——額定載重量；
P——轎廂重量；
G——對(duì)重重量；
——鋼絲繩倍率；
——一側(cè)鋼絲繩的重量；
D——曳引輪節(jié)徑；
I——減速箱傳動(dòng)比;
——與制動(dòng)工況有關(guān)的傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率。
按下式計(jì)算：
=
所以靜力矩為
=62.73
2 靜力矩的計(jì)算
= Jε
式中：J當(dāng)量化到制動(dòng)輪軸（一般是高速軸）上所有運(yùn)動(dòng)零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
ε制動(dòng)輪軸的角減速度。
總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J可由以下幾部分組成：
=++
式中：電機(jī)轉(zhuǎn)子、制動(dòng)輪和蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
渦輪、曳引輪轉(zhuǎn)化到高速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
系統(tǒng)中做直線運(yùn)動(dòng)的所有零件轉(zhuǎn)化到高速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
假設(shè)摩擦制動(dòng)器的制動(dòng)力是恒定的，因而可以把制動(dòng)期間的運(yùn)動(dòng)看成是勻減速的，則角速度可由下式計(jì)算：
式中：——電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)開(kāi)始瞬間的轉(zhuǎn)速(r/min);
——制動(dòng)時(shí)間（s）
可以由經(jīng)驗(yàn)決定或經(jīng)實(shí)測(cè)得。
設(shè)制動(dòng)輪和蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.2,
所以，= 0.2+0.205=0.405,
=
=0.3346
所以，
=0.4051.2+0.3346=0.8632
計(jì)算得制動(dòng)減速度136
所以動(dòng)態(tài)力矩為
=0.8632136=117.4
所需要的總制動(dòng)力矩為
=+=62.73+117.4=180.13
當(dāng)制動(dòng)開(kāi)始時(shí)初始轉(zhuǎn)速值取1000，這樣計(jì)算不是很精確。因?yàn)樵谥苿?dòng)動(dòng)作開(kāi)始前，電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)狀態(tài)工作，而且在制動(dòng)器斷電前電梯并不是以額定速度工作，為了改善制動(dòng)時(shí)的乘坐舒適性，電機(jī)總是在制動(dòng)前已經(jīng)開(kāi)始減速。
第三節(jié) 鋼絲繩及其端接裝置（-種類規(guī)格，選擇計(jì)算，壽命，端接轉(zhuǎn)載）
電梯用鋼絲繩指的時(shí)曳引用鋼絲繩。曳引繩承受著電梯的全部懸掛重量，并在電梯運(yùn)行中繞著曳引輪、導(dǎo)向輪或反向繩單向或交變彎曲。鋼絲繩在繩槽中也承受著較高的比壓。所以要求電梯用鋼絲繩具有較高的強(qiáng)度、撓性以及耐磨性。
電梯鋼絲繩一般是圓形股狀結(jié)構(gòu)，主要由鋼絲、繩股和繩芯組成。鋼絲是鋼絲繩的基本組成件，要求鋼絲有很高的強(qiáng)度和韌性，材料由含碳量為0.4%~1%的優(yōu)質(zhì)鋼制成。為了防止脆性，材料中硫。磷等雜質(zhì)的含量不應(yīng)大于0.035%。當(dāng)整個(gè)鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度相同時(shí)稱為單一抗拉鋼絲繩。當(dāng)鋼絲繩中外層鋼絲和內(nèi)層鋼絲的抗拉強(qiáng)度不同時(shí)，稱為雙強(qiáng)度鋼絲繩。
一 鋼絲繩的選擇與計(jì)算
鋼絲繩選擇主要按靜載荷驗(yàn)算，由于鋼絲繩會(huì)受到多種附加應(yīng)力的影響，如鋼絲繩經(jīng)過(guò)曳引輪及導(dǎo)向時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，制造產(chǎn)生的初始內(nèi)應(yīng)力，電梯加速度過(guò)程中的慣性力以及由于鋼絲繩載荷分配不均勻的影響度，故應(yīng)取較大的安全系數(shù)。我國(guó)的GB7588中規(guī)定：
對(duì)于三繩或三繩以上的曳引驅(qū)動(dòng)： 12；
對(duì)于二繩的曳引驅(qū)動(dòng)：16;
對(duì)于強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)：
安全系數(shù)是鋼絲繩的最小破斷載荷和鋼絲繩所承受的最大靜載荷之比，即由下式計(jì)算所得：
式中：n — 懸掛鋼絲繩的根數(shù)；
— 繞繩比；
N — 一根鋼絲繩的最小破斷載荷；
T — 載有額定負(fù)載的轎廂?？吭谧畹讓诱緯r(shí)是鋼絲繩上的最大靜載荷，并應(yīng)考慮鋼絲繩重量，隨行電纜重量以及其他懸掛于轎廂下面的補(bǔ)償裝置的重量。
本設(shè)計(jì)選用8×19S+NF-13-1770（雙）右交-GB8903-88電梯鋼絲繩；其鋼絲繩最小破斷載荷為87.6KN，代入設(shè)計(jì)參數(shù)：
由GB7588規(guī)定：對(duì)于三繩以上的曳引驅(qū)動(dòng)：≥12；
而： =18.6>12
故滿足設(shè)計(jì)要求。
二 曳引繩的端接裝置
曳引繩端接裝置的的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到：有利于鋼絲繩張力的調(diào)節(jié)，至少有一端的端接裝置是可調(diào)的；鋼絲繩與端接裝置結(jié)合處的機(jī)械強(qiáng)度至少能承受鋼絲繩最小破斷載荷的80%。
當(dāng)鋼絲繩的繞繩比為1：1時(shí)，鋼絲繩的一端固定在轎廂架的上梁上，另一端與對(duì)重架連接。其它情況時(shí)，鋼絲繩必須繞過(guò)安裝于轎廂架上梁或?qū)χ丶苌系姆蠢K輪。沒(méi)跟鋼絲繩的懸掛必須是相對(duì)獨(dú)立的。
鋼絲繩端接裝置的形式有：金屬或樹(shù)脂填充的繩套、自鎖緊楔形繩套、繩夾、手工編織捻接接頭等。端接裝置的均衡調(diào)節(jié)，通常采用壓縮彈簧形式和橡膠緩沖墊形式。目前用的最多的是彈簧形式。均衡裝置除了可調(diào)節(jié)各根曳引繩的張力外，還有緩沖和減震作用。為了減少曳引輪槽和鋼絲繩的磨損，在安裝端接裝置后，應(yīng)調(diào)節(jié)各鋼絲繩的張力差，使之小于5%。
第三章 轎廂與對(duì)重
第一節(jié) 轎廂（組成，有效面積的計(jì)算）
一 轎廂的組成
轎廂一般由轎廂架、轎底、轎壁、轎頂?shù)闹饕獦?gòu)件組成。圖3—1通常的電梯結(jié)構(gòu)。
圖3—1
各類電梯的轎廂基本結(jié)構(gòu)相同，由于用途不同，在具體結(jié)構(gòu)及外形上有一定差異
客梯的轎廂一般寬大于深，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了方便人員的出入，有利于提高運(yùn)行效率
貨梯的轎廂一般深大于寬或?qū)捝钕嗤?，這主要是考慮裝卸貨物的方便。
病床梯的轎廂為適應(yīng)病床的運(yùn)送而做得深而窄。
觀光梯轎廂的外形常做成菱形或圓形，觀光面的轎壁使用強(qiáng)化玻璃。
超高速電梯的外形做成流線型，以減小空氣阻力及運(yùn)行噪聲。
轎廂一般由以下幾個(gè)主要部件組成：
轎廂架是轎廂的主要承載構(gòu)件，它由立柱、底梁、上梁和拉條組成。
1 立柱 立柱在轎廂兩側(cè)，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類型有兩種，一種是組合式結(jié)構(gòu)，一兩根角鋼為主體再加連接板；另一種是單體式結(jié)構(gòu)，以單根槽鋼
第二節(jié) 轎廂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
第三節(jié) 對(duì)重與補(bǔ)償裝置
第四節(jié) 導(dǎo)軌