家用液压电梯设计.doc

《家用液压电梯设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《家用液压电梯设计.doc（44页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、 摘 要本课题是设计一个家用液压电梯。主要思路是采用液压动力驱动，结构采用二级背篓形式。活塞缸顶部是一个定滑轮结构，活塞缸顶起定滑轮带动钢丝绳，通过二级滑轮组实现受力和位移比例关系，从而实现利用较少的空间提升重物。完成背篓式家庭液压电梯设计总体结构设计，即完成包括总体装配设计、主要部件设计计算、非标零件设计；升降系统总体的受力分析及校核计算等。针对以上功能提出液压电梯结构，设计其结构特点和工作原理，并对其零部件进行参数计算和标准化。液压传动系统可靠，电梯运行平稳、舒适、安静。除此之外还具有独特的优越性和适用性：机房位置设置灵活、安全可靠性高、承载范围广泛，适应能力强、节省空间、降低成本、结构简

2、洁、故障率低、易于日常维护保养。本设计是为低层建筑设计的室内小型液压电梯，要求使用方便，有利老年人、残障人上下楼。关键词：电梯 结构设计 液压系统 滑轮组AbstractThis subject was designed as a household hydraulic elevator. Main idea was created by hydraulic system. Structure was adopt two-level basket form. piston-cylinder is a fixed pulley at the top of the structure，the pi

3、ston-cylinder drive pulley set from the top rope to raise heavy objects. Through the two-level belts and pulleys to make the power and distance expand. So that use less space to rise heavy substance. Complete including general assembly design, main components design calculation, non-standard parts d

4、esign； The lifting system overall analysis of stress and check calculation.Hydraulic lift for the proposed structure of the above features，design features and working principle of their structure and parameters of its components calculated and standardized. Hydraulic lift has the reliable hydraulic

5、drive system，the quiet and smooth. Compared with traction type lift hydraulic lift has the following outstanding advantage：the flexible setting of the machine room position；the highest safe and reliable properties；the wide bearing range and the stronger adaptability；it saves the space，reduces energy

6、 consumption and cuts down the cost；hydraulic lift is of the concise structure，low trouble rate. It is easy for the daily maintenance.This hydraulic elevator is designed for low-rise buildings of indoor small，it demand easy to use，and it can helps old people and some disable people to move. Keywords

7、: Elevator Structural Design Hydraulic System Hulleys目 录摘 要IAbstractII引 言11. 概 述21.1 项目要求21.2 项目意义21.3 国内外现状31.3.1 国内31.3.2 国外31.3.3 展望51.4 液压电梯的技术特点与控制类型51.4.1 技术特点51.4.2 控制类型62. 设计方案论证82.1 剪叉液压电梯82.1.1 结构特点82.1.2 工作原理82.2 直升式液压电梯92.2.1结构特点92.2.2工作原理92.3 背篓式液压电梯102.3.1结构特点102.3.2工作原理112.4 结论及选定方案11

8、2.4.1 选定方案122.4.2 电梯总体布局123. 设计计算143.1 布局解析143.2 受力分析153.2.1上升下降过程受力分析153.3 滚轮轴的设计计算303.3.1 滚轮轴的计算303.3.2 滚轮轴的弯矩图313.4 定滑轮轴的计算、校核313.4.1 定滑轮轴的计算313.4.2 定滑轮轴的剪力弯矩图323.5 钢丝绳直径的选择324 液压油路设计34结 论37致 谢38参考文献39附 录40-40-引 言液压电梯依靠液压驱动的电梯。液压电梯是通过液压动力源，把油压入油缸使柱塞作直线运动，直接或通过钢丝绳间接地使轿厢运动的电梯。液压电梯是机、电、电子、液压一体化的产品，由

9、下列相对独立但又相互联系配合的系统组成。泵站系统、液压系统、导向系统、轿厢、门系统、电气控制系统、安全保护系统。在液压控制技术中，液压缸作为一种直线式执行部件，一般分为单作用、双作用、缓冲式、多级、组合式液压缸以及其它特殊形式液压缸等，每一种形式中又有更细的分类，但应用在液压电梯中的液压缸种类并不多，主要是单作用柱塞液压缸、多级同步液压缸两种。作为液压电梯系统中的重要动力执行部件，液压缸要求行程长，可靠性高，成本低而且安装方便。1. 概 述1.1 项目要求该设计稳定性能好，安全系数高，占地空间小，设备高度低（离地20mm80mm），行程达35米，电源采用220V交流电或24V直流电，使用方便，

10、有利老年人、残障人上下楼，如图1-1所示。性能参数要求：台面尺寸700800，额定载重300Kg，升降行程3000mm，最大高度3080mm，工作油压10MPa。完成家庭用液压小型升降台的机械总体结构设计、液压控制系统设计、平台总体三维实体造型及动态仿真。 图1-1 液压电梯示意图1.2 项目意义对于一些二层的小楼，老年人和残疾人在上下楼的时候，会很不方便，也可能会出现一些危险，为了避免这样的事情该发生，可以使用小型液压电梯，小型电梯的使用已经成为当今社会的趋势，针对国内老龄化愈来愈严重的趋势，小型电梯的使用有着操作方便，利于老年人、残障人士上下楼、货物搬运及残疾车上下楼等特点。这就使其在市场

11、上必将占有不可替代的位置。因而，设计一种结构简单的，安全有效的液压电梯，就成为我们结合商业效益和社会责任诉求的最终目标。1.3 国内外现状1.3.1 国内据统计，我国在用电梯34.6多万台，每年还以约5万6万台的速度增长。电梯服务中国已有100 多年历史，而我国在用电梯数量的快速增长却发生在改革开放以后，目前我国电梯技术水平已与世界同步。 100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段 ：对进口电梯的销售、安装、维保阶段(19001949年)，这一阶段我国电梯拥有量仅约1 100多台；独立自主，艰苦研制、生产阶段（19501979年），这一阶段我国共生产、安装电梯约1万台；建立三资企业，行

12、业快速发展阶段（自1980年至今），这一阶段我国共生产、安装电梯约40万台。目前，我国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。当前我国生产的电梯85% 以上是用于建筑高度低于30m 的中低层建筑, 均可用液压电梯覆盖。由于液压电梯不仅具有运行平稳、舒适性好、故障率低、安装灵活等特点, 而且能达到整体协调、豪华和重载的要求, 因此液压电梯首先可以用作商场、宾馆、高级饭店、体育场、娱乐场所等豪华建筑和古典建筑中的观光电梯与重载电梯。目前国内液压电梯的需求量在逐渐增大,其需求发展趋势也将和国外发展过程类似, 今后液压电梯需求量将会猛增。但由于生产不足,尚不能满足市场的需要。1.3.2 国外电

13、梯发展较早，1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示了他的发明历史上第一部安全升降梯（如图1-2）。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用。以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150年以来，她已经发展成为世界、亚洲和中国领先的电梯公司。电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新手柄开关操纵，按钮控制，信号控制，集选控制、人机对话等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，变速式自动人行道扶梯大大节省了行人的时间；不同外形的扇形、三角形、半棱形、圆形观光电梯

14、则使身处其中的乘客的视线不再封闭。（如图1-3）图1-2历史上第一部安全升降梯图1-3液压电梯类型1.3.3 展望节能与环保是当今各种技术发展的趋势，液压电梯虽然仍是电梯中的一个重要梯种，在整个电梯市场上，尤其是在欧美发达地区仍占有较高的市场份额，但是在“绿色产品”的日益盛行的今天，液压电梯的“非绿色化”，以及装机功率大，能耗严重的缺点已经成为制约其发展和应用的主要问题，所以如何降低液压电梯的装机功率和能量消耗、实现液压电梯的节能高效运行、并使液压电梯成为一种绿色产品,是当前液压电梯技术发展的重要方向。1.4 液压电梯的技术特点与控制类型1.4.1 技术特点运行平稳、乘坐舒适。液压系统传递动力

15、均匀平稳，且比例阀能实现无级调速，电梯运行速度曲线变化平缓，因此舒适感优于曳引调速梯。 安全性好、可靠性高、易于维修。液压电梯除装备有普通曳引式电梯具备的安全装置外，还设有： A、溢流阀。可防止上行时压力过高。 B、应急手动阀，电源发生故障时，可使轿厢应急下降到最近的层楼位置，自动开启层门轿门，使乘客安全走出轿厢。 C、手动泵，当系统发生故障时，可操作手动泵打出高压油，使轿厢上升到最近的层楼位置。 D、管路破裂阀，液压系统管路破裂轿厢失速下降时，可自动切断油路。 E、油箱油温保护。当油箱中油温超过某一值时，油温保护装置发出信号，暂停电梯使用，当油温下降后方可启动电梯。 F、载重量大。液压系统的

16、功率重量比大，因此同样的规格电梯，载重量相对较大。 G、噪声低。液压系统可采用低噪声螺杆泵，同时油泵、电机可设计成潜油式工作，构成一个泵站整体，大大降低了噪声。 H、防爆性能好。液压电梯采用低凝阻燃液压油，油箱又为整体密封，电机、油泵浸没在液压油中，能有效防止可燃气、液体的燃烧。 使用维修：1、故障率低。由于采用了先进的液压系统，且有良好的电液控制方式，电梯运行故障可降至最低。 2、节能性好。液压电梯下行时，靠自重产生的压力驱动，能节省能源。1.4.2 控制类型从控制理论角度看，电梯液压系统是典型的非线性、变载荷、变参数的系统，而乘坐的舒适性又对其位置、速度的控制精度指标提出了比较高的要求。到

17、目前为止，已研发开发了多种电梯液压控制系统。控制方式可以分成开关控制、容积调速控制、比例控制和复合控制4类。（1）开关控制采用开关控制方式的电梯液压控制系统大多见于早期的液压电梯，如最早出现的双速液压电梯，就是利用输入的开关量（机械量或电量）来控制系统在高速运行与平层停靠两种工况之间的切换。目前开关控制系统大多应用于液压货梯和液压客货两用梯。同时其性能也较早期的系统有了较大的提高，如负载刚度大大增强，而且一般采用3个以上的输入信号来控制变化比较平缓的流量曲线。不过，由于开关控制的局限，系统对负载变化只能有小范围得补偿能力，而且存在各种非线性因素的影响，运行平稳性不高，最高运行速度受到限制。（2

18、）容积调速控制液压电梯容积调速控制系统大多为流量闭环控制，主油路中的流量传感器检测流过的实际流量，经与电路中设置的最佳流量曲线比较后，去控制变量泵或调速电机。由于构成了流量闭环，容积调速控制液压电梯的运行彭文性能较好，负载刚度很大，采用容积调速方案的液压系统由于泵输出功率大致与电梯上行所需功率相等，所以与节流调速方案相比效率更高，能量损耗所引起的系统发热量也较小。不过，采用电梯容积调速控制系统，只能减小电梯上行过程中能耗，电梯下行时，油缸中的油液在压力作用下经过下行节流阀，会引起液压系统的温升。由于下行油路节流损失产生的热量占一个工作循环内总发热量的80%以上，因此这类控制系统对降低发热量作用

19、有限。由于可以采用交流调速电机控制系统流量，估计这一类控制系统近期内将会大量应用。（3）比例控制液压电梯比例控制系统是目前液压电梯应用最广泛的系统，是80年代初随着电液比例技术的发展而兴起的。这类系统利用流量-位移-力反馈、流量-电反馈等构成反馈回路，抑制了负载、非线性因素对系统性能的影响。同时理想的流量曲线被存储在电路中控制实际流量变化，加上高频响应的反馈回路，因此系统的动态性能、运行平稳性都很好。目前还开发了对速度直接反馈的液压电梯电液比例控制系统们，可以排除油温变化引起的非线性干扰，还可以采用各种现代控制策略来提高控制精度，从而使液压电梯工作性能达到最佳。（4）复合控制液压电梯复合控制系

20、统主要是指融合多种控制方式的系统。目前常见的是能量回收式系统。能量回收式液压电梯可以比较彻底地解决液压系统温升问题，这类系统控制电梯上行部分采用容积调速控制或电液比例控制，而控制电梯下行部分具有独特的结构，它能将下降过程中轿厢的势能通过液压回路转化为电能。不过，这类控制系统目前成本较高，还没有形成很大的市场。但作为一种节能控制系统，有着良好的应用前景，国外一些研究机构正投入不少资金研制这类系统。本章小结通过国内外液压电梯发展的比较，得知国内电梯发展较为缓慢，具有一定差距，通过查阅相关液压电梯材料，基本了解液压电梯的技术特点和控制类型。在下一章节根据各类液压电梯的特点及控制类型选择符合本课题设计

21、的液压电梯。2. 设计方案论证当今世界，作为一种交通运输上县的电梯，其生产情况和使用数量已成为衡量一个国家现代程度的标志之一，是现代都市建筑中不可缺少的升降设备。随着电梯功能和用途越来越广泛。其分类也越来越细。如果根据电梯传动结构形式的不同，目前应用最为广泛的电梯可分为两大类：一种是曳引电动机直接驱动的曳引电梯；另一种是液压传动的液压电梯。对于前者，电梯轿厢的升降靠钢丝绳与曳引轮槽之间产生的摩擦力驱动。对于后者，利用油缸直顶支撑轿厢，或者侧置支撑轿厢（需要借助钢丝绳通过滑轮组与轿厢连接），通过油缸柱塞杆的伸缩来驱动轿厢的升降。2.1 剪叉液压电梯剪叉式升降机是用途广泛的高空作业专用设备。它的剪

22、叉机械结构，使升降台起升有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大、并适合多人同时作业。它使高空作业效率更高，安全更保障。2.1.1 结构特点1、液压剪叉升降平台结构紧凑。2、运动平稳、噪声小、频响快。3、传递功率大、易于操作等优点。4、安全性高，即使断管，液压系统没有安全自锁的情况下，也是慢速下降。2.1.2 工作原理所谓剪叉液压电梯，就是以液压系统为动力源，通过剪叉驱动升降台实现上升下降的，突出的特点：由于剪叉有放大作用，因此所占空间小，台架结构轻便，一般不需配重，运行平稳、噪声小，它主要用于升降乐池和会议中心兼顾小型演出的主席台等。（如图2-1、图2-2） 图2-

23、1剪叉液压电梯 图2-1剪叉液压电梯2.2 直升式液压电梯2.2.1结构特点通过液压缸伸缩直接驱动平台升降2.2.2工作原理(1)升降机上升 当按下起动按钮，电磁阀1YA通电时，进油路为泵l换向阀左位调速阀4 液控单向阀5 快换管接头6 伸缩缸7，此时液压缸推动站人平台上升，其上升速度可调；(2)升降机下降当2YA通电时，控制油路为泵l 换向阀右位液控单向阀的控制油口，打开单向阀后，泵1的压力油经溢流阀8回油箱。而在液压缸7内的油在平台自重的作用下经快换管接头6 液控单向阀5单向阀3 换向阀右位回油箱，此时站人平台快速下降；（如图2-3）图2-3 直升式液压电梯2.3 背篓式液压电梯2.3.1

24、结构特点承载能力大，实现多点控制，上下楼层互动联锁；在特殊场合无需破坏地面，在二层楼面也可安装；提升高度高，采用旁置油缸，耐用、产品寿命长；顶层无需机房，只需底层4个平方空间即可解决；停电手动下降、紧急停止按钮，方便、快捷、实用；可根据现场环境定做，价格合理，经济实用；层门可贯通，厂房内外可相互戳开，方便、节省空间；室内外都可安装，特殊情况可附带井架。（如图2-4）图2-4背篓式液压电梯2.3.2工作原理以液压系统为动力源，油缸牵引动钢丝绳从而带动滑轮组完成电梯升降。(如图2-5)图2-5背篓式液压电梯2.4 结论及选定方案一、剪叉式液压电梯使用中的问题：1. 随着上升高度的增加，重心位置随之

25、改变，升降机不稳定，会有晃动。2. 需要多个油缸或大型油缸来支持所上升的高度和重量，增加成本，大型油缸比较笨重不适合运输和安装。3. 剪叉式电梯采用杠杆设计，连接方式为铰链接，需要对各个铰链接进行受理分析，计算复杂。4. 运行到高处，需要有保压系统。5. 安装时需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑结构造成破坏，安装维修十分不方便。二、直升式液压电梯使用中的问题：1.需要多个油缸或大型油缸来支持所上升的高度和重量，增加成本，大型油缸比较笨重不适合运输和安装。2.安装时需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑结构造成破坏，安装维修十分不方便。3.油缸行程所需长度过长，造价高。4.为保证电梯平衡问题

26、，使用多油缸，但同步升降不能保证，影响平衡问题。三、背篓式液压电梯与其他的区别1.背篓式的特点是缩短行程，可以达到以1m的液压缸行程做到电梯的4m行程，而直升式电梯则无法做到缩短行程。2.直升式电梯安装时，需要为底座预留比较大的空间，可能对建筑环境造成破坏，安装十分不方便，不适合以非底层作为起始层的电梯；而背篓式的电梯则可以做到。3.电梯的载重为300Kg，背篓式的液压缸的力需要1200Kg，但液压驱动可以轻易达到。4.维修方式上比较容易。 2.4.1 选定方案最佳方案背篓式电梯1.成本和结构强度的平衡： 动滑轮大大减少了行程长度，节省了空间，液压缸提供的强动力又恰好能够满足前者对于动力方面的

27、苛刻要求，这种结构用最节约的方式满足了机械本体的运动需求2.操作和维修：主要的液压驱动装置使用外置的方式，滑轮组和钢丝绳使用标准件，便于检修和更换。3.回收与节能方面的优势：钢丝绳、滑轮、液压缸、活塞、固定用螺栓螺母等等物品，均使用市场上现有的产品，钢号分类清楚，结合简单，拆卸方便，利于回收处理。液压电梯下行时, 靠自重产生的压力驱动,大幅度节能。2.4.2 电梯总体布局项目设计采取的方法:利用滑轮组（如图2-6）定滑轮：可以改变用力的方向动滑轮：一般都是利用其省力但浪费力矩的特点上。但是反过来一样可以利用。这里用的就是动滑轮的两倍力矩，可以有效的减小液压缸的行程。图2-6 滑轮组原理图实施方

28、案：选择液压驱动系统，液压缸的行程选择0.5米左右。通过第一组滑轮组，使得行程达到1米，再通过第二个滑轮组，使行程达到2米。按照这种方法选择合适的滑轮组数量。选取钢丝绳配合滑轮组的使用。其特点是：强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠整体家庭式小型液压电梯示意图2-7：图2-7电梯示意图本章小结通过了解各个类型的液压，知道剪叉式、直升式、背篓式电梯的特点，从而比较出各类电梯的利弊，进而得出适合本课题的液压电梯形式。3. 设计计算3.1 布局解析图3-1总体液压电梯布局设计3.2 受力分析3.2.1上升下降过程受力分析左侧电梯上升过程中钢丝绳竖直及水平方向受力分析：电梯在上升、下降

29、过程中钢丝绳的受力变化，如图3-2图3-2电梯整体受力分析： （如图3-3）图3-3受力分析图为钢丝绳拉力，和分别是导轨对滑轮的支持力，G为重力，f为上升时的摩擦力，摩擦系数为0.1。当电梯处于最低端时（如图3-4）图3-4 钢丝绳示意图L距顶端高度 H钢丝绳连接点到顶端滑轮水平距离S-钢丝绳到顶端长度受力计算分析：由牛顿第二定律：= （公式3-1）式中：a为加速度，单位：m为质量，单位：kg由公式3-1可得合力 （公式3-2）式中：a为加速度，单位：为初速度，单位：m/s,为末速度，单位：m/s,S为位移，单位：m已知：加速度a=0.1，速度V=0.2m/s,质量m=400kg（包含自身重量

30、100kg），总行程L=3000mm，总高度3380mm电梯连接点到顶端滑轮的水平距离为50mm由公式3-2计算：则加速距离为200mm，同理可得减速距离也等于200mm则tanA=距顶端距离 （钢丝绳连接点到顶端滑轮水平距离）电梯总体受力简图如图3-5所示图3-5电梯受力简图受力分析如下加速上升过程中：由公式3-1可得竖直方向受力： =-f-G （公式3-3）由图3-5受力简图得水平方向受力： += （公式3-4）摩擦力： f=（+）+ （公式3-5）由公式3-4和公式3-5得：f=2将此式代入公式3-3中已知：m=400kg 、 、G=3920N、=0.1由公式计算得： ma=-2-G则：

31、 =3960+0.2 （公式3-6）以图3-5中重力点为研究点，将、分解列转矩方程=0支持力分解过程如下图3-6所示：图3-6 支持力N2分解过程通过比例可得：则：X=、分解过程如下图3-7、图3-8所示：图3-7 F1分解过程通过比例可得：则：Y=图3-8 F2分解过程通过比例可得：则：Z=通过受力分析得到：X=、Y=、Z=以重力端为研究点，顺时针为负，逆时针为正，=0：则：-X+Y-Z-f350-f=0由公式3-4、公式3-5带入得：=71.2 （公式3-7）由公式3-6得：=3971N，=55.77N式中：L为距顶端的竖直距离，单位：m则：= 式中：L的变化范围为（3.12.9）m由公式

32、3-4得：=-则：=55.77- 式中：L的变化范围为（3.12.9）m匀速上升过程：由公式3-3、公式3-5、公式3-6、公式3-7得：F2= 式中：L的变化范围为（2.90.3）m则：=3921- 式中：L的变化范围为（2.90.3）m减速上升过程中：由公式3-3、公式3-5、公式3-6、公式3-7得：F2= 式中：L的变化范围为（0.30.1）m=-=3871- 式中：L的变化范围为（0.30.1）m以下为各力在电梯上升过程中的变化：图3-5电梯受力简图受力情况：（如图3-9）加速上升过程：=3971N匀速上升过程：=3921N减速上升过程：=3871N3820.003840.00386

33、0.003880.003900.003920.003940.003960.003980.003.103.063.022.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.100.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端距离L：m负载力F：N图3-9顶端定滑轮竖直方向分力F1摩擦力f受力情况：（如图3-10）加速上升过程：f=11.5N匀速上升过程：f=11.01N减速上升过程：f=10.87N10.7010.7510.8010.8510.9010.9511.0011.0511.1011.1511.203.103.063.0

34、22.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.100.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端高度L：m负载力F：N图3-10摩擦力f受力情况：（如图3-11）加速上升过程：= 注：L的变化范围为（3.12.9）m匀速上升过程：= 注：L的变化范围为（2.90.3）m减速上升过程：= 注：L的变化范围为（0.30.1）m0.00500.001000.001500.002000.002500.003.103.063.022.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.10

35、0.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端高度L：m负载力F：N图3-11顶端定滑轮水平方向分力F2导轨支持力（轮压）：（如图3-12）加速上升过程：=55.77N匀速上升过程：=55.07N减速上升过程：=54.37N53.5054.0054.5055.0055.5056.003.103.063.022.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.100.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端高度L：m负载力F：N图3-12导轨支持力N1（轮压力）导轨支持力（轮压力）；（如图3

36、-13）加速上升过程：=3971- 注：L的变化范围为（3.12.9）m匀速上升过程：=3921- 注：L的变化范围为（2.90.3）m减速上升过程： =3871- 注：L的变化范围为（0.30.1）m0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.001400.001600.001800.002000.003.103.063.022.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.100.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端距离L：m负载力F：N图3-13导轨支持力N2（轮压力）上升

37、过程中钢丝绳合力变化如图3-14说明：图中所示在电梯上升距离顶端高度为0.3m时出现“尖角”，此处是因为在这个阶段电梯处于减速，加速度方向改为向下，所受合力大小从0变为负值且方向向下，所以此时电梯上升减速过程中会产生向上的惯性力，由于竖直方向分力减速时变化较大而水平方向分力F2变化较小，所以合力会突然减小，但因为水平方向分力逐渐增大，所以影响到F合力也逐渐增大。=3700.003800.003900.004000.004100.004200.004300.004400.003.103.063.022.982.942.902.702.502.302.101.901.701.501.301.100

38、.900.700.500.300.260.220.180.140.10距顶端距离L：m负载力F： N图3-14 钢丝绳拉力F合电梯下降过程中：加速下降过程：由公式3-3、公式3-4、公式3-5、公式3-6得：=3225.83N、=45.31N=式中：L的变化范围为（00.2）mf=9.06N=45.31- 注：L的变化范围为（00.2）m匀速下降过程：由公式3-3、公式3-4、公式3-5、公式3-6、公式3-7得：得： =3267.5N、=45.89N= 式中：L的变化范围为（0.22.8）mf=9.18N= 45.89- 式中：L的变化范围为（0.22.8）m减速下降过程：由公式3-3、公式

39、3-4、公式3-5、公式3-6、公式3-7得： =3309.17、=46.48N= 式中：L的变化范围为（2.83）mf=9.30N= 46.48- 式中：L的变化范围为（2.83）m受力情况：（如图3-14）加速下降过程：=3225.83N匀速下降过程：=3267.50N减速下降过程：=3309.17N3180.003200.003220.003240.003260.003280.003300.003320.000.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.9

40、63.00下降高度L：m负载力F：N图3-14顶端定滑轮竖直分力F1摩擦力f受力情况：（如图3-15）加速下降过程：f=9.06N匀速下降过程：f=9.18N减速下降过程：f=9.30N8.908.959.009.059.109.159.209.259.309.350.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.963.00下降高度L：m负载力F：N图3.15摩擦力f受力情况：（如图3-16）加速下降过程：= 注：L的变化范围为（00.2）m匀速下降过程：= 注：

41、L的变化范围为（0.22.8）m减速下降过程：= 注：L的变化范围为（2.83）m0.00200.00400.00600.00800.001000.001200.001400.001600.001800.000.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.963.00下降高度L：m负载力F：N图3-16顶端定滑轮水分方向分力F2导轨支持力（轮压）：（如图3-17）加速下降过程：=45.31N匀速下降过程：=45.89N减速下降过程：=46.48N44.6044.8

42、045.0045.2045.4045.6045.8046.0046.2046.4046.600.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.963.00下降高度L：m负载力F：N图3-17导轨支持力N1（轮压力）导轨支持力N2（轮压力）；（如图3-18）加速下降过程：=45.31- 注：L的变化范围为（00.20）m匀速下降过程：= 45.89- 注：L的变化范围为（0.22.8）m减速下降过程：= 46.48- 注：L的变化范围为（2.83.0）m0.00200

43、.00400.00600.00800.001000.001200.001400.001600.001800.000.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.963.00下降高度L：m负载力F：N图3-18导轨支持力N2（轮压力）下降过程中钢丝绳拉力变化如图3-19=3000.003100.003200.003300.003400.003500.003600.003700.000.000.040.080.120.160.200.400.600.801.001.201.401.601.802.002.202.402.602.802.842.882.922.963.00下降高度：m负载力：N图3-19钢丝绳