升降機(jī)的組合形式和參數(shù)計(jì)算

李林濤， 呂萬(wàn)會(huì)， 李海龍

（北京強(qiáng)度環(huán)境研究所，北京 100076）

1 引言

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

2 升降機(jī)的組合形式

圖1和圖2為升降機(jī)、換向器和電機(jī)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(jī)的選型和計(jì)算流程

（1）確定載荷：根據(jù)需要的提升力、傳動(dòng)速度和安裝位置，初步選擇合適的升降機(jī)型號(hào)和速比，并初步選好配套的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以確定整個(gè)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(tái)升降機(jī)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(jī)行程后，根據(jù)升降機(jī)廠家提供的參數(shù)校核推桿的臨界彎曲力，如壓力過(guò)大，則需要增大絲杠規(guī)格，通常做法是增大升降機(jī)的參數(shù)規(guī)格（絲杠隨之增大），在升降機(jī)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(jī)的工作周期和負(fù)載特性以及廠家提供的升降機(jī)參數(shù)，校核最大許用速度，如果速度過(guò)高，則需選擇更大參數(shù)規(guī)格的升降機(jī)，在升降機(jī)載荷足夠的情況下，也可僅增大絲杠的導(dǎo)程。

式中：Tm-升降機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)扭矩，N·m；F－絲杠上承載的實(shí)際負(fù)荷，N；P-滾珠絲杠的導(dǎo)程，mm；η－滾珠絲杠的效率，η＝0.9～0.95；i－升降機(jī)的傳動(dòng)比；T0-空載轉(zhuǎn)矩，N·m。

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

通常選擇電機(jī)的功率為計(jì)算值的1.5倍即可。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，用該種計(jì)算方法所選用的伺服電機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際中，從伺服電機(jī)反饋的參數(shù)來(lái)看，此種計(jì)算方法完全合理可靠。

［1］吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：279-280.

［2］鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001：63-64.