絲桿升降機作為重要的垂直輸送機械，其系統振動分析一直受到廣泛關注。本文對絲桿升降機進行振動分析，建立系統振動力學模型，利用計算獲得在不同載重和不同位置時系統的各階固有頻率，分析各階固有頻率隨載重和貨物位置的變化趨勢，確定了系統對于給定初始條件的響應。絲桿升降機是一種重要的垂直輸送機械，其貨物振動與絲桿升降機運行同時產生。



隨著高層建筑的發展，絲桿升降機速度加快，提升高度增加，振動的問題越來越突出。本文以在用齒輪齒條式絲桿升降機為對象，建立振動力學模型和振動方程，通過計算不同載重和不同位置時系統的固有頻率，分析系統對給定初始條件的響應，為絲桿升降機振動分析提供參考。振動模型建立：振動力學模型以貨物絲桿升降機為例，由天輪、天輪架、附墻架、鋼絲繩、齒條、導軌架、貨物、司機室、對重、底籠和基礎組成，通過布置在貨物上的傳動裝置中的齒輪與布置在導軌架上的齒條相嚙合，使貨物沿導軌架作上下運動，完成人員和物料的輸送，實際結構如所示。結構特點是導軌架多為單根，由標準節組成，截面形式可分為矩形和三角形兩種；導軌架多由附墻架與建筑物相連，剛性較好；貨物布置分為雙籠和單籠，一般有對重來平衡貨物重量，提高運行平衡性。



由標準節組裝而成的導軌架在豎直方向上剛度較大，可認為天輪安裝在剛性基礎上，建立振動力學模型如所示。振動模型中各參數物理意義：為貨物、載重、鋼絲繩及驅動裝置中轉動構件，由于系統的固有振動頻率只與系統的質量和剛度有關，則式改寫為振動方程的特征方程式中系統的固有頻率。



由于運行中的絲桿升降機是一個時變系統，剛度矩陣中的參數是時刻變化的，因而系統的固有頻率也是時變的。根據系統參數，利用軟件編程，計算獲得鋁合金絲桿升降機在空載、載重以及滿載三種工況下系統各階固有頻率的變化趨勢中，在空載、載重和滿載時，系統三階固有頻率變化影響較小，其頻率曲線基本重合。系統固有頻率與載荷大小和貨物的位置變化有關，低階固有頻率受貨物位置的影響不大，受載荷的影響較大；高階固有頻率受貨物位置影響較大，受載荷的影響不大。系統對制動時初始條件的響應絲桿升降機在工作過程中經常啟動和制動，總和為對重及鋼絲繩代換到對重的質量總和分別為齒輪齒條輪齒嚙合綜合剛度及阻尼分別為鋼絲繩的剛度及阻尼分別為天輪繞質心的轉動慣量、天輪繩輪半徑及天輪轉角為相應質量的位移及速度；為作用于貨物的激勵。振動方程根據振動模型可知其具有3個自由度，坐標分別為各質點的位及天輪的轉角。