机械式多级升降机设计
因工作需要我公司设计生产1台升降机，要求台面尺寸2 500ram×5 O00mm、基础高度1 300mm、最大升高3 000ram、承重16 000kg，带负荷升降时要求无级调整高度、升降平稳，并且要有可靠的自锁。如用普通的单级丝杠丝母传动则无法满足高度变化的要求；而采用传统的液压剪刀结构虽然可以满足高度变化的要求，但由于承重较大、液压缸直径则非常大，并且由于支撑点的变化要求台面刚性较强、设备较笨重，如采用多级伸缩缸，为解决同步问题还需要增加导向装置，设备结构比较复杂。
经过研究决定采用传统四柱结构，见图1；单个多级升降立柱简图见图2。每柱采用多级螺旋传动，通过电机、联轴器、传动轴、转向箱等将四柱的蜗杆连在一起，既保证了四柱同时升降，同时螺旋传动非常容易满足自锁要求，又提高了升降机的安全性。
1 机械式多级升降机工作原理
电机驱动蜗杆转动时，蜗轮带动立轴旋转，由于立轴与二级丝杠(二杠)之间的梯形螺纹摩擦力矩大于二杠与一级丝杠(一杠)之间的摩擦力矩，因此二杠与一杠先行滑动，一杠上升；当一杠底端的死挡铁与二杠的内螺纹端面卡死后，迫使二杠与立轴之间产生相对滑动，二杠带动一杠、一级套筒、二级套筒上升；当蜗杆反向旋转时，一杠先下降，当其碰到二杠底端时二杠下降，回到原来的基础高度。从理论上讲，无论是一杠先滑动或二杠先滑动，对升降机的使用均无任何影响。
2 机械式多级升降机设计与计算
对于单个升降立柱来说，由于一杠与二杠共用同一蜗轮蜗杆传动，因此蜗轮蜗杆之间的效率及套筒之间的摩擦力均相同，因此只对一杠与二杠的传动进行比较，确定丝杠传动的顺序。
设计时一杠直径要大，同时各级丝母的旋合长度比一般情况下要长，保证各杠受压时的稳定性。两丝杠均为普通梯形丝杠，一杠外螺纹大径d=60mm，二杠外螺纹大径D=100mm，牙形角a=30。，螺距s=8mm，下面对此多级升降立柱的自锁进行验算，稳定性计算略。
3 机械式多级升降机应用范围
由于该升降机是由多个结构相同的多级升降立柱组成，每个立柱可以设计成多级伸缩式结构，因此升降范围大。每个升降立柱可单独操作，也可根据需要用相同的升降立柱对平台进行多点支撑，通过机械结构连在一起共同升降，此外还可以有多种组合(图3)以满足不同升降高度与不同台面尺寸的要求。
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