电梯安全钳结构设计与运动仿真分析

发布时间：2017-10-05 03:35

  本文关键词：电梯安全钳结构设计与运动仿真分析

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【摘要】：根据市场上在中高层建筑大量使用的中高速安全钳的型式、特点,设计了一款用于额定速度2.5 m/s、自重1 600 kg、额定载荷1 250 kg电梯的安全钳。首先,在分析大量现有安全钳的型式特点的基础上,依据电梯用安全钳的工作原理提出了U型簧渐进式安全钳设计方案;其次,对U型簧渐进式安全钳进行参数化设计,利用SolidWorks软件初步设计出各零件及整个装配体;最后利用SolidWorks Motion、SolidWorks Simulation分别对U型簧渐进式安全钳进行了运动学和静力学分析,并针对安全钳楔块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)认真分析现有的电梯安全装置的性能、作用及特点。在此基础上,根据国家标准,选择中高层建筑所用的渐进式安全钳进行设计。在楔块型、偏心轮型和滚珠型三种制动元件结构中,楔块型安全钳结构简单、对中性好且安全性能较高,因此选择楔块型安全钳作为设计方案。渐进式安全钳弹性元件有U型簧、圆柱螺旋弹簧、碟形组合弹簧和π型弹簧四种,选择U型簧作为安全钳的弹性元件。(2)根据安全钳工作原理提出设计方案,使用SolidWorks三维绘图软件绘制出了安全钳的零件图和装配图。(3)使用SolidWorks Simulation分别对安全钳的楔块、U型簧、动滑块进行了静力学分析。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对安全钳进行了运动学分析。通过反复修改参数,使安全钳的制停减速度保持在0.6 g。(5)结合楔块的结构特点,安排其加工工艺路线,并形成机械加工工艺过程卡片。
【关键词】：安全钳 结构设计 运动学仿真 电梯 加工工艺路线
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU857
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 课题背景及研究意义7-9
• 1.1.1 电梯发展史及现状7-8
• 1.1.2 电梯安全保护装置8
• 1.1.3 电梯制造与安装标准8-9
• 1.2 课题研究意义9-10
• 1.3 课题研究方案10-11
• 1.3.1 研究目标10
• 1.3.2 主要研究内容10-11
• 第二章 安全钳结构设计及计算11-28
• 2.1 电梯参数的选择11-12
• 2.2 安全钳的选择12-15
• 2.3 安全钳的设计计算15-18
• 2.3.1 瞬时式安全钳的计算15
• 2.3.2 渐进式安全钳制停距离和制停减速度的规定15-16
• 2.3.3 制停减速度的计算16-17
• 2.3.4 安全钳作用时的受力分析与计算17
• 2.3.5 导轨工作面所受压力17-18
• 2.4 安全钳楔块的设计18-19
• 2.4.1 楔块角度的确定18-19
• 2.4.2 楔块高度的确定19
• 2.5 滚针的选择19-21
• 2.6 钳座体的结构设计21-22
• 2.6.1 钳座体材料及结构21-22
• 2.6.2 焊缝强度计算22
• 2.7 电梯导轨22-28
• 2.7.1 电梯导轨的选择22-24
• 2.7.2 电梯导轨的受力分析24-28
• 第三章 安全钳关键零部件的静力学分析28-45
• 3.1 有限元简介28-29
• 3.1.1 SolidWorks Simulation概述28-29
• 3.1.2 有限元分析概述29
• 3.2 电梯安全钳的静力学分析29-45
• 3.2.1 U型簧的受力仿真分析29-37
• 3.2.2 动滑块的受力仿真分析37-40
• 3.2.3 楔块的受力仿真分析40-45
• 第四章 安全钳的运动学的仿真分析45-48
• 4.1 SolidWorks Motion介绍45
• 4.2 安全钳的运动学仿真分析45-48
• 第五章 安全钳楔块的制造工艺分析48-53
• 5.1 楔块毛坯的确定及工艺路线的制订48-49
• 5.2 确定毛坯49-50
• 5.3 工艺路线的制订50-53
• 第六章 结论与展望53-55
• 参考文献55-57
• 致谢57-58
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术58

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本文编号：974575