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摘要：随着我国经济的快速发展，我国的各行各业也蓬勃发展。最能体现的就是我国科技的不断进步，各大高层建筑在城市中层次不穷的迭起。各大电子科技也在展现出自己的独特之处，而电子自动化在发展的同时，也会出现诸多不足之处。高层建筑中电梯是不可或缺的，而随着生活水平和经济的不断发展，对电梯的要求程度也越来越高，从最初的有到现在的舒适、快捷、快速。电梯的不断更新与改进也在随着人们要求的提升而提升。而电梯在不断改进提速过程中，也体现出了诸多技术的不足。本文应用电梯的工作原理，对高速电梯机械系统KED分析与动态性能优化进行分析。同时应用详细的计算过程对其进行阐述。
关键词：科技发展；KED分析；动态性能分析；高速电梯；
一、前言
在现代的生活中，高层建筑的越来越多，电梯成为方便、快速不可缺少的交通工具，电梯速度的不断提升加快了人们工作生活的效率，让在上下楼梯占用的时间越来越少。然而，在电梯速度不断加快的同时，各种问题随之而来，比如电梯在快速上升过程中，出现的噪音、异响、震动等问题，使人们在乘坐电梯时时的安全感降低，因此本文应用机械系统KED分析对高速电梯在运行遇中出现的震动问题进行分析，并应用专业的计算进行分析，最终期望此分析能够对高速电梯运行中出现的震动问题的解决予以帮助。
二、高速电梯机械系统工作原理
电梯运行的主要核心部件为电机，电机在运行过程中主要体现的运行方式为平移、上升和下降，曳引轮通过曳引钢绳牵来实现绳索的收缩，曳引钢绳牵引的两端与电梯轿厢、对重相连，在电梯启动之后，依靠减速器充分发挥作用，使加速与减速状态平稳，使电梯更为舒适，安全。曳引轮在工作转动时，曳引钢绳和曳引轮之间会产生摩擦力，而这种摩擦力也成为牵引的动力。所以，电梯在正常工作的过程中，需要对电梯不断检修和维护，使电梯能够安全有效的运行。也使其能够带来更好的工作效率。
三、高速电梯机械系统KED分析
KED是运动弹性动力学分析（KinetoElastodyNamicsAnalysis）的简称，其是基于电梯结构，电梯运动机械系统的运动微分方程。同时对于此微分方程做出了运动弹性动力学分析的解析方法。对于在高速电梯加速升降过程中出现的震动幅值较大问题，做出优化方式，此优化目标是降低轿厢最大振动加速度幅值为主要方向。同时对高速电梯的动态性能进行分析。以微分方程为主要分析切入点。最后得出的结论要有地标性和通用性，可以使其对共性问题得到解决。
四、电梯机械系统的运动微分方程
电梯的传动方式为曳引式，对其工作原理，做出简单的工作原理图如下：
图中的m1、m2、m3、m4、m5、分别代表：电梯的平衡质量、电梯导向轮和曳引机的质量、龙门架和与之相连的附加的质量、轿厢质量和轿厢的载荷质量总和、使电梯钢绳涨紧装置的质量。
图中中的k0、km分别为称重梁的刚度值和曳引系统的扭曲刚度。
k4为电梯在超载情况下的刚度值；k1、k2、k3标示弹簧刚度。它们都是常量，所以在计算中以固定值代替k5标示钢绳的刚度，k1、k2、k3、k5由经过串联组成电梯的工作部分。其中弹簧刚度为常。钢丝绳刚度的计算公式为：（i=1、2、3、4、5···）公式中代表电梯钢绳的抗拉刚度。电梯代表钢绳的长度，由于在电梯运行过程中，随着承重和电梯上下过程中各段长度的变化，的值也会有所不同，越长，的值就会越小，反之，值会越大。从而导致而在此过程中，k1、k2、k3和k5的值也将产生改变，而图中的则为相应部位的阻尼，从模型中可以看出，系统的自由度为7个，分别表示m1、m2、m3、m4、m5在竖直方向上的位移。分别表示角位移。设定竖直向上的位移为正，角位移以逆时针方向为正。则电梯系统的广义位移为：{x}=[x1，x2，x3，x4，x5，]T
整个系统的动能可以表示为：=+
整个电梯系统的总势能为：V.
整个电梯系统的总耗散能为：D
由第二类拉格朗日方程可以得出整个电梯运动系统的运动微分方程。[M]{}+[C]{x}+[K]{x}={Q}
上述公式中，[M]代表系统的总质量，[K]代表刚度，[C]代表系统的阻尼矩阵。{Q}代表外力。通过上述的公式计算，可以看出，整个系统虽然没有外力载荷的存在，但是电梯在运行时仍然需要一个缓慢起步，缓慢加速至一定的速度，然后能够平稳运行，在减速时有一个缓慢的减速过程，最后停止，可以将其系统运动惯性力看作体统激励，而这种激励由整个电梯系统给定。
五：高速电梯机械系统动态性能优化
上述过程中我们对电梯的动力系统进行了研究，对电梯的机械部分工作原理进行了分析，最后对电梯的工作进行公式计算，下面就电梯的动态性能的优化做出深入探究。
5.1电梯在设计时对曳引力的设计
就像汽车的在中一样，电梯也有自己的载荷，而载荷主要体现在曳引能力的大小，曳引能力较小的电梯对载荷的要求也就小，再由于快速电梯在快速运转的过程中对钢绳的要求比较严格，阻力大小要能达到设计的要求，这也是对电梯运行过程中的安全的保障。
5.2电梯的门系统的设计
电梯在日常生活中常见的形式为楼道内部，所以对电梯门的设计也要严格，它作为电梯系统的一部分，也是尤为重要的，能够给乘坐人们提供安全的开关状态，比如电梯在停稳后方能自动打开电梯门，在需要停的楼层必须能够准确无误的开启，能够给乘坐的人们带来高的安全系数。同时对整个系统的设计也要严谨，使其能够准确控制电梯门的开关。
5.3电梯在运行中出现的震动问题的分析
5.3.1高速电梯机械系统在运行过程中出现的震动给顾客带来了极大的不安全感，而导致震动的原因也有多很种，其一为作为曳引系统的核心部件曳引机，在工作的过程中本身就会震动，再加上电梯随着时间的退役机器老化，震动感就会越来越强烈，以至于达到不能接受和安全系数降低的地步。所以快速电梯在使用的过程中要时刻对曳引机进行维护和保养，机械的运动离不开润滑油，所以在保养时要注重曳引机的润滑和对钢绳的维护。
5.3.2电梯减速器原因也是导致震动明显的原因，电梯在长时间的运行过程中，可能会将减速器密封圈磨损，而减速器的密封圈损坏，会导致加速过程和下降过程加速度加快，而减速过程减缓，使人的失重和超重感加强，这样就使得电梯的稳定感减弱，在电梯运行过程中还会增大夹层之间的摩擦，产生较大的噪音，降低乘坐人的舒适感。影响人们对电梯的使用。所以，要长期对变速器进行维护保养，对密封圈随时检查和更换。能使人们正常使用。
5.3.3电梯在运行时电梯轿厢的动平衡不足和静平衡不足也会导致电梯震动。不平衡时，电梯轿厢各个方向受力不均匀，导致导轨与导靴相互摩擦会产生振动，这种震动会随着不平衡严重性而增强，所以应当经常对电梯轿厢平衡进行矫正，使其能保证受力均匀，减轻摩擦，减轻震动，提高电梯的舒适性。当然还有很多种因素可以导致电梯震动，比如电梯超负荷、电梯使用时间较长等。在此就不再进行一一阐述。
六结束语
应用机械系统KED分析对高速电梯在运行遇中出现的震动问题进行分析，首先要明确电梯的运行原理和电梯运行的计算方式，并应用专业的计算进行分析，最终期望此分析能够对高速电梯运行中出现的震动问题的解决予以帮助。其次，对高速电梯机械系统动态性能进行优化，要明确问题的所在，最后制定出优化方案，使高速电梯机械系统动态性能更加满足人们的需求和有更高的安全系数。
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