升降機的組合形式和參數(shù)計算

李林濤， 呂萬會， 李海龍

（北京強度環(huán)境研究所，北京 100076）

1 引言

降機結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、噪音小并且能夠推動較大的負載，與其它機構(gòu)相比剛性好，如用滾珠絲杠定位精度更高，而且能實現(xiàn)斷電自鎖，無需各種復(fù)雜的泵閥、油箱或氣源及管路系統(tǒng)，對環(huán)境污染小；匹配相應(yīng)的換向器可實現(xiàn)小馬拉大車，即用較小的電機傳遞很大的扭矩；不同數(shù)量的升降機還可以實現(xiàn)不同的組合，以滿足不同場合的需要。因此升降機在實際中的應(yīng)用越來越廣泛。

2 升降機的組合形式

圖1和圖2為升降機、換向器和電機的不同組合形式，可根據(jù)不同用途選擇不同的組合方式。

3 升降機的選型和計算流程

（1）確定載荷：根據(jù)需要的提升力、傳動速度和安裝位置，初步選擇合適的升降機型號和速比，并初步選好配套的驅(qū)動電機，以確定整個系統(tǒng)的安裝尺寸和空間位置。

（2）確定工作方向：根據(jù)要求的輸出軸的工作方向確定輸入軸（蝸桿）的旋轉(zhuǎn)方向。蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向與升降絲杠的伸縮方向類似于齒輪和齒條的關(guān)系。如多臺升降機配合使用，還需注意換向器的旋轉(zhuǎn)方向。

（3）確定行程：根據(jù)工作行程初選升降機行程后，根據(jù)升降機廠家提供的參數(shù)校核推桿的臨界彎曲力，如壓力過大，則需要增大絲杠規(guī)格，通常做法是增大升降機的參數(shù)規(guī)格（絲杠隨之增大），在升降機載荷足夠的情況下也可僅增大絲杠參數(shù)規(guī)格。

（4）確定工作速度：根據(jù)升降機的工作周期和負載特性以及廠家提供的升降機參數(shù)，校核最大許用速度，如果速度過高，則需選擇更大參數(shù)規(guī)格的升降機，在升降機載荷足夠的情況下，也可僅增大絲杠的導程。

式中：Tm-升降機所需的驅(qū)動扭矩，N·m；F－絲杠上承載的實際負荷，N；P-滾珠絲杠的導程，mm；η－滾珠絲杠的效率，η＝0.9～0.95；i－升降機的傳動比；T0-空載轉(zhuǎn)矩，N·m。

式中：Pm-升降機需要的驅(qū)動功率，kW；n-升降機需要的輸入轉(zhuǎn)速，r/mm－1。

通常選擇電機的功率為計算值的1.5倍即可。

4 結(jié)語

目前，用該種計算方法所選用的伺服電機已經(jīng)應(yīng)用于實際中，從伺服電機反饋的參數(shù)來看，此種計算方法完全合理可靠。

［1］吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003：279-280.

［2］鄧星鐘.機電傳動控制［M］.武漢：華中科技大學出版社，2001：63-64.