升降机的组合形式和参数计算

李林涛， 吕万会， 李海龙

（北京强度环境研究所，北京 100076）

1 引言

降机结构比较简单、紧凑、噪音小并且能够推动较大的负载，与其它机构相比刚性好，如用滚珠丝杠定位精度更高，而且能实现断电自锁，无需各种复杂的泵阀、油箱或气源及管路系统，对环境污染小；匹配相应的换向器可实现小马拉大车，即用较小的电机传递很大的扭矩；不同数量的升降机还可以实现不同的组合，以满足不同场合的需要。因此升降机在实际中的应用越来越广泛。

2 升降机的组合形式

图1和图2为升降机、换向器和电机的不同组合形式，可根据不同用途选择不同的组合方式。

3 升降机的选型和计算流程

（1）确定载荷：根据需要的提升力、传动速度和安装位置，初步选择合适的升降机型号和速比，并初步选好配套的驱动电机，以确定整个系统的安装尺寸和空间位置。

（2）确定工作方向：根据要求的输出轴的工作方向确定输入轴（蜗杆）的旋转方向。蜗杆的旋转方向与升降丝杠的伸缩方向类似于齿轮和齿条的关系。如多台升降机配合使用，还需注意换向器的旋转方向。

（3）确定行程：根据工作行程初选升降机行程后，根据升降机厂家提供的参数校核推杆的临界弯曲力，如压力过大，则需要增大丝杠规格，通常做法是增大升降机的参数规格（丝杠随之增大），在升降机载荷足够的情况下也可仅增大丝杠参数规格。

（4）确定工作速度：根据升降机的工作周期和负载特性以及厂家提供的升降机参数，校核最大许用速度，如果速度过高，则需选择更大参数规格的升降机，在升降机载荷足够的情况下，也可仅增大丝杠的导程。

式中：Tm-升降机所需的驱动扭矩，N·m；F－丝杠上承载的实际负荷，N；P-滚珠丝杠的导程，mm；η－滚珠丝杠的效率，η＝0.9～0.95；i－升降机的传动比；T0-空载转矩，N·m。

式中：Pm-升降机需要的驱动功率，kW；n-升降机需要的输入转速，r/mm－1。

通常选择电机的功率为计算值的1.5倍即可。

4 结语

目前，用该种计算方法所选用的伺服电机已经应用于实际中，从伺服电机反馈的参数来看，此种计算方法完全合理可靠。

［1］吴宗泽.机械零件设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2003：279-280.

［2］邓星钟.机电传动控制［M］.武汉：华中科技大学出版社，2001：63-64.