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中国科技期刊数据库工业A

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考虑人体舒适感的电梯减振降噪系统设计与模态分析

沈陆飞

奥特朗博电梯有限公司，浙江湖州313009

摘要：电梯运行过程中的振动与噪声直接影响乘客的舒适感，为提升乘坐体验，需对电梯系统的减振降噪技术进

行优化设计与分析。本研究围绕电梯振动与噪声对舒适度的影响因素，探讨乘客舒适感评价标准，分析振动噪声

来源及其传递路径。在此基础上，提出轿厢结构优化、导轨及导靴改进、曳引机隔振优化及隔声降噪设计方案，

并通过模态分析与仿真研究验证优化措施的有效性。结合试验平台搭建与振动噪声测试，完成优化方案的试验验

证与调整。研究结果表明，优化后的电梯系统在振动控制与噪声抑制方面具有显著效果，可有效提升乘客舒适度。

关键词：电梯振动；噪声控制；减振降噪；模态分析

中图分类号：TB21

电梯是现代高层建筑中不可缺少的垂直交通工具，轴）加速度、水平（X、Y轴）加速度和瞬态冲击振动，

其运行的平稳性和噪声控制直接关系到乘客的舒适度。而噪声涉及的是低频、电磁和气动噪声。高品质电梯

随着我国城市化进程的不断加快，人民生活水平的不设计需满足上述标准要求，以保证乘客在启动、运行

断提高，电梯振动噪声问题也日益引起人们的重视。及停止阶段均能获得良好的乘坐体验。

电梯系统是一种非常复杂的动态系统，它的振动和噪1.2电梯系统振动噪声来源分析

声主要来自于牵引系统、轨道、轿厢结构和建筑物的电梯振动与噪声的产生涉及多个结构与动力学因

传递路径。传统的减振降噪措施往往仅限于对单个部素，主要来源于曳引系统、导轨及轿厢结构等关键部

件进行优化，很难在系统层面上实现全面提升。因此，件。曳引系统中中的曳引机、钢索和补偿装置在运行

通过模态分析研究电梯系统的动态响应特性，优化结过程中会受到电磁激励、机械摩擦和不平衡力矩等因

构设计，结合新型减振材料与智能控制技术，能够有素的影响。曳引机内部电磁力波动、轴承滚动体冲击

效降低振动与噪声，提高运行平稳性与乘坐舒适度。和齿轮啮合误差等因素会产生低频振动和电磁噪声，

该研究不仅有助于提升电梯的使用性能，还能为未来钢丝绳因张力波动和扭振作用产生周期性振动，影响

电梯制造与安装提供技术支持，推动行业向更加安全、轿厢平稳性。轨道系统作为电梯竖向运动中的重要支

环保、高效的方向发展。承结构，其振动主要来源于轿厢和对重导靴的相互作

1电梯振动与噪声对舒适度的影响因素用。由于导轨与导靴之间的摩擦，接触刚度的不均匀

性和加工误差等因素，会引起随机振动。另外，轨道

1.1乘客舒适感评价标准

的安装误差、连接处的不平以及支承结构的刚度不足

电梯运行时产生的振动噪声是影响乘客舒适性的

都会引起共振，从而进一步加剧系统的振动。轿厢结

重要因素，其评价标准主要包括人体生理反应、心理

构的刚度、地板自振频率以及内饰材料的吸振性能都

感受和国际标准。人体对振动的敏感度依赖于加速度

直接影响到乘客的乘坐感受。如果轿厢刚度不够或者

的幅值、频率范围以及作用时间等，通常是按照ISO

阻尼设计不当，则会在外界激励下产生低频谐振，造

2631《人体对整体振动的暴露评价》、GB/T10059《电