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安全防坠装置是电梯系统中最为重要的保护装置,安全钳作为防坠装置中的核心部件,当电梯出现超速﹑坠机等故障时将轿厢紧急制停于导轨,从而防止事故的发生,因此,对安全钳的结构设计和制动性能有很高的要求。本文以直驱电梯安全防坠装置中的安全钳为研究对象,通过对它的结构和力学性能的研究,以期为直驱电梯安全钳的结构设计和改进提供参考。具体研究内容有:(1)论述了本文研究的背景和意义,详细阐述了直驱电梯国内外研究现状和结构形式,以及直驱电梯安全制动方面的研究成果,确立了主要研究内容。(2)通过分析电梯安全钳的结构特点,确立了以双楔块渐进式安全钳作为直驱电梯的制动装置,并根据设计参数进行相关理论计算和制动可靠性分析,结合楔块的增力原理,确定了动滑块楔角大小,最后用Solidworks软件绘制了安全钳三维实体模型。(3)对安全钳关键部件进行设计计算,研究楔块在自锁条件下楔角大小对安全钳变形的影响,以及楔块的自锁机理;对U型板簧的力学特性以及不同参数对制动性能的影响进行仿真研究,最后对导轨在安全钳作用下竖直方向和水平方向的受力进行了理论推导。(4)将Solidworks中建立的安全钳三维实体模型在ANSYS Workbench中进行结构静力学分析,验证安全钳强度及刚度满足制动要求。针对仿真结果对变形最大的U型板簧零件进行有限元分析,从相关分布云图对U型板簧的安全系数进行评判。(5)由于电梯的制动过程属于动态特性,通过建立动力学仿真模型,在ADAMS中对安全钳制动过程进行动力学仿真试验,得到制动过程中速度、加速度和距离随时间的变化曲线,并分析其制动性能。最后对安全钳制动过程的主要影响因素:摩擦系数、初速度和载荷对制动性能的影响进行了仿真分析。通过对电梯安全钳进行一系列的计算以及仿真研究,为直驱电梯的安全钳防坠装置结构设计与改进提供参考方案。