高速曳引电梯机械系统振动特性研究

摘要

全球经济快速发展的驱动下，高层建筑数量不断增多，中高速曳引电梯满足了高层建筑高效利用的需求。但速度和行程的提高加剧了电梯的振动，而电梯振动又对乘坐舒适性和安全性产生重要影响，故对电梯振动特性的分析研究尤为重要。
　　本论文对高速曳引电梯机械系统进行建模，得出高速曳引电梯机械系统各阶固有频率在不同工况下的变化，并仿真分析滚动导靴和轿厢侧部减振橡胶对振动特性的影响，为高速曳引式电梯系统的减振设计提供依据。本文主要研究内容如下:
　　(1)从结构和组成上分析了高速曳引电梯振动产生原因，通过模态分析机械系统在井道内的振动响应特性，为分析高速曳引电梯机械系统各阶固有频率在不同工况下的变化奠定理论基础。
　　(2)考虑到钢丝绳的离散状况，对电梯垂直方向进行振动建模，将电梯轿厢的运行过程离散化，推导出19自由度垂直振动模型;通过模态分析得出高速曳引电梯机械系统各阶固有频率随轿厢载荷、轿厢在井道中位置的变化情况。
　　(3)考虑到滚动导靴对电梯水平方向运动特性的影响，分析了滚动导靴与导轨的相互作用，推导出滚动导靴的径向动力学模型，建立了8自由度高速曳引电梯水平方向振动模型，分析了电梯水平方向的振动特性。
　　(4)通过MATLAB/SIMULINK建立高速曳引电梯水平方向仿真模型，分析电梯系统振动位移、速度、加速度随时间的变化曲线，并仿真分析了滚动导靴弹簧和轿厢侧部减振橡胶刚度系数对电梯水平振动的影响，为实现高速曳引电梯减振防振提供了依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 高速曳引电梯综述

1．2．1 电梯的发展历程与前景

1．2．2 电梯的定义与分类

1．3 高速曳引电梯振动的研究现状

1．3．1 垂直方向动力学研究现状

1．3．2 水平方向动力学研究现状

1．3．3 高速曳引电梯研究目前存在的问题

1．4 本文所做的主要研究工作

第2章 高速曳引电梯振动基础理论

2．1 电梯的基本结构

2．2 高速曳引电梯的曳引系统

2．2．1 曳引钢丝绳

2．2．2 曳引力

2．3 高速曳引电梯振动分析

2．4 电梯振动性能评价标准

2．5 高速曳引电梯振动抑制策略

2．6 高速曳引电梯动力学分析

2．7 本章小结

第3章 高速曳引电梯机械系统垂直振动特性

3．1 高速电梯曳引系统

3．2 高速曳引电梯垂直振动模型

3．2．1 高速电梯运行曲线

3．2．2 曳引钢丝绳的离散模型

3．2．3 高速曳引电梯垂直振动模型

3．2．4 高速曳引电梯机械系统垂直振动模型参数

3．3 高速曳引电梯垂直振动模态分析

3．3．1 振动微分方程的建立

3．3．2 电梯垂直方向模态分析

3．4 本章小结

第4章 高速曳引电梯机械系统水平振动特性

4．1 高速曳引电梯机械系统水平振动分析

4．2 高速曳引电梯水平振动模型

4．2．1 导轨与导靴的相互作用力

4．2．2 电梯水平振动模型

4．3 高速曳引电梯水平振动模态分析

4．4 本章小结

第5章 基于MATLAB／SIMULINK的电梯系统动力学仿真

5．1 MATLAB／SIMULINK仿真工具

5．2 高速曳引电梯仿真模型

5．2．1 高速曳引电梯状态空间方程

5．2．2 高速曳引电梯振动仿真模型

5．3 高速曳引电梯系统振动特性仿真分析

5．3．1 高速曳引电梯系统垂直振动特性仿真分析

5．3．2 高速曳引电梯系统水平振动特性仿真分析

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况