论文总字数：32106字

摘 要

复式楼房加装电梯难度较大，改造不易的问题一直困扰着住户。设计隐式楼梯附加自动步梯是在现有步梯边缘设计隐藏式轨道及自动升降传动机构；不使用时基本不影响正常楼梯功能；造型美观、使用安全可靠。该设计可以减小施工难度，加快施工进度，空间占用率小，并且可以在不影响楼梯的正常作用的情况下，帮助住户运送较重的物件。适合用于小空间楼梯的安装。目前，该类自动步梯的市场前景广泛，但传统的辅助爬楼器械步进速度较慢、运动稳定性较差，一直未有一款附加式的载人运物用的辅助爬楼器械。该类自动步梯的设计可以方便用户上下楼梯以及置办家具，也不会影响到原有楼梯的正常功能。未来还可以推广至老旧小区楼道改造之中，用此种自动步梯代替外置式的电梯，方便安装施工，节约改造成本。

关键词：附加式，自动步梯，自动升降，小空间，方便

Abstract

Duplex buildings with elevators is more difficult, the problem of not easy transformation has been bothering residents. Designing the implicit staircase additional escalator is to design hidden track and automatic lifting drive mechanism at the edge of the existing step ladder; The design can reduce the difficulty of construction, speed up the progress of construction, the space occupancy rate is small, and can help households transport heavier items without affecting the normal function of the stairs. Suitable for installation of small space stairs. At present, the market prospects of this kind of escalator are broad, but the traditional auxiliary climbing equipment step slower, the movement stability is poor, there has been no additional type of human transportation equipment for the auxiliary climbing equipment. The design of this kind of escalator can facilitate the user to go up and down the stairs and set up furniture, will not affect the normal function of the original staircase. In the future can also be extended to the old community corridor transformation, with this kind of escalator instead of external elevator, convenient installation and construction, saving the cost of transformation.

Keywords：Additional, automatic steps, automatic lift, small space, convenient

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1自动步梯现状 1

1.2常见产品 1

1.2.1斜挂式升降平台 1

1.2.2座椅式升降机 2

1.3本次设计出发点 3

第二章 隐式自动步梯的结整体规划 4

2.1驱动装置设计 4

2.2减速装置设计 6

2.3传动装置设计 6

2.4梯级踏板设计 7

第三章 隐式自动步梯的结构设计 8

3.1电机与减速器初步选择 8

3.1.1电机选择的初始约束条件 9

3.1.2 电机选择结果 9

3.1.3电机转矩验算 10

3.2轴的选择 10

3.2.1驱动轴最小直径计算 10

3.2.2驱动轴的优化选择 10

3.3轴承的选择 12

3.3.1驱动侧轴的寿命校核 12

3.3.2传动侧轴的寿命校核 13

3.4链传动的选择 14

3.5键的选择 15

3.5.1轴径处键的强度校核 15

3.5.2轴径处键的强度校核 15

3.6连架杆的选择 16

3.7扶手支撑的选择 16

3.8导轨的选择 18

3.9支撑柱连接螺栓的选择 19

3.9.1分析螺栓受力情况 19

3.9.2选择螺栓的直径 20

3.9.3校核螺栓组连接接合面的工作能力 20

3.9.4螺栓预紧力的校核 21

3.10导轨连接螺栓的选择 21

3.10.1分析螺栓受力情况 21

3.10.2选择螺栓的直径 22

3.10.3校核螺栓组连接接合面的工作能力 22

3.10.4螺栓预紧力的校核 23

3.11连架杆连接螺栓的选择 23

3.11.1分析螺栓受力情况 24

3.11.2螺栓直径选择 24

3.11.3校核螺栓组连接接合面的工作能力 25

3.11.4螺栓预紧力的校核 25

第四章 隐式自动步梯部分部件的有限元分析 26

4.1梯级踏板有限元分析 26

4.1.1梯级踏板的组成部分 26

4.1.2静力学分析前准备 27

4.1.3梯级踏板的静力学分析 28

4.2链轮机架的结构分析 30

4.2.1链轮机架的组成部分 30

4.2.2静力学分析前期准备 30

4.2.3链轮机架的静力学分析 32

4.3导轨结构的有限元分析 33

4.3.1链轮机架的组成部分 34

4.3.2静力学分析前期准备 34

第五章 隐式自动步梯的安全设计 37

5.1功能模块 37

5.2检测方式 37

5.3非操作逆转保护 37

第六章 隐式自动步梯的程序设计 38

6.1隐式自动步梯运动方式的设计要求 38

6.2梯级踏板的运动分析 38

6.3隐式自动步梯的自动控制流程 38

6.4以PLC为基础的隐式自动步梯控制系统设计 40

第七章 总 结 50

致 谢 51

参考文献 52

第一章 引 言

1.1自动步梯现状

在我国自动步梯在各大商场等区域以及非常常见，它的出现方便民众的上下楼以及搬运较重货物。但由于自动步梯的体积问题，大部分步梯都是运用在空间较大的场地。就家庭或是小区楼栋而言，自动步梯的安装很不方便。我国如今正推进旧房改造工程，根据要求，对于中低楼层的小区附加电梯方便上下楼。然而，电梯的安装需要对原本房屋的墙体做较大的改造，也需要对原有的电路排线进行重新规划。这就导致了在楼栋加装电梯需要较长的工期以及更多的噪音和施工难度。这些无疑是对旧楼改造中预算的不必要增加。

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