电梯安全钳制动块与导轨接触应力的有限元计算方法

作     者：吴洋 肖磊 王玮彦 许金鑫 杜原 杨泊莘 安琦 WU Yang;XIAO Lei;WANG Weiyan;XU Jinxin;DU Yuan;YANG Boxin;AN Qi

作者机构：华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 迅达(中国)电梯有限公司上海201807 

出 版 物：《浙江大学学报(工学版)》 (Journal of Zhejiang University:Engineering Science)

年 卷 期：2025年第59卷第1期

页      面：109-119页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：安全钳制动块 力学性能 热力学分析 接触应力 有限元法 

摘      要：为了研究电梯安全钳的制动块与导轨接触应力的分布规律,结合有限单元法与赫兹接触公式提出精确且高效的计算方法.通过非线性刚度矩阵建立楔块-滚子-导轨平衡方程,应用接触理论及牛顿-拉夫逊(N-R)法求解平衡方程.考虑制动楔块与导轨的相对运动,进行热传导方程修正,采用伽辽金法求解瞬态温度场.通过热力耦合迭代精确计算摩擦面接触应力分布.结果表明,制动摩擦面的最高温度约为72.7℃,最大接触应力约为35 MPa,热效应对摩擦面接触应力的影响程度为两端区域大于中间区域;滚子位置上移会减小下端滚子的压力和摩擦面下端的接触应力;弹簧位置的下移或摩擦面位置的上移均会增大摩擦面下端的接触应力,摩擦面位置的上移会减小摩擦面上端的接触应力.