电梯限速器结构设计与仿真研究

作     者：张冰 

作者单位：石家庄铁道大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王战中;史振起

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：双向限速器 SolidWorks Simulation SolidWorks Motion 加工工艺路线 

摘      要：电梯限速器是一种限制电梯轿厢移动速度的装置。当轿厢超速运行达到限速器的限定速度时,限速器立即停止运转,带动钢丝绳借助安全钳联动机构使电梯制停,从而充分保证电梯上乘客与货物的安全。本文针对目前电梯用双向限速器存在的不足,设计了一台结构简单、可以在中速电梯使用的电梯用双向限速器。首先,依据电梯用双向限速器的工作原理提出了设计方案;其次,计算限速器结构及零件尺寸参数,同时用SolidWorks软件绘制零件图、装配图,用SolidWorks Simulation工具对限速器关键零件进行受力分析,根据分析结果及零件之间配合关系反复分析修改尺寸参数,对其结构参数进行优化设计,从而取得最优设计方案。用SolidWorks Motion工具对限速器进行运动模拟分析,分析结果得出,其结构简单,性能可靠,达到了在满足电梯限速要求的前提下,使体积最小的目的。最后针对电梯用限速器棘轮拟定了加工工艺路线,形成机械加工工艺过程卡片。具体研究内容和解决的问题如下:(1)通过比较摆锤式限速器和离心式限速器的特点,发现摆锤式限速器结构简单、制造维护方便、多用于低速电梯,而离心式限速器反应灵敏、维护费用高、多用于中高速电梯。目前双向限速器也是采用离心式限速器原理制造的,这样大大增加了制造和维护成本。针对上述问题,提出了基于摆锤式限速器的双向限速器方案。(2)通过分析单向摆锤式限速器的结构并结合摆锤式限速器的工作原理,使用SolidWorks三维绘图软件绘制出了双向限速器的零件图和装配图。(3)使用SolidWorks Simulation分别对电梯用双向限速器的绳轮、摆、棘轮进行了静力学分析。针对仿真结果对其结构参数进行了进一步优化,达到国家标准规定的安全系数。(4)使用SolidWorks Motion对双向限速器进行了运动学分析。通过反复修改限速簧的位置和参数,确定了限速簧的自由长度和弹性系数。(5)结合棘轮结构特点,安排其加工工艺路线,涉及到的加工方法有车、铣、镗、钻。对于配合要求较高的,IT在10级以下,表面粗糙度达到R=1.6。