长久以来，电梯作为常用的垂直运输工具，大量的运用于国内外高层建筑，经过多年 的创新与发展，电梯也展现出了其在垂直运输领域的重要性和优越性。自 1854 年美国人 伊莱沙格雷夫斯奥的斯在纽约世博会水晶宫，举行的一次安全电梯展示会开始，电梯正式 踏入历史舞台，从那时起，电梯开始被广泛的应用于世界各地的高层建筑中。电梯作为现 代物质文明的象征之一，承担了大量的人员流动和物资运输的任务，其随着时代科技的发 展而不断发展，随着人们居住环境、工作环境的不断拔高，电梯已成为人们日常垂直交通 中的一个组成重要部分，也是货物运输以及物资搬运的重要环节[1]。72671

科技归结到底是服务于人类的，随着人们收入的增加，人们的生活水平飞速提高，同 样科技也在飞速进步和发展，作为人们生活中的常用工具的电梯，其技术更是在不断的更 新换代。2000 年之前，国内电梯仅仅用于垂直运输，而自 2000 年以来，人们生活区域的 扩张，导致旅游景点、电视塔、气象塔以及天文台等建筑被建设在山上，此时斜行电梯的 逐渐出现，斜行爬坡电梯一直被视为长行程，高输送能力的匝道交通，它符合人们生活水 平的提高所带来的技术要求，提高了工作效率，节省了垂直运输的时间[2]。

斜行电梯不同于普通垂直升降电梯，由于单个的售价比较贵所以普通人家用不起，大 部分都是由商家来定制，所以另一方面来说市场空间不是很大。斜行电梯和普通电梯结构 大不相同，所以说它设计和安装的费用比较昂贵[3]。尽管如此，世界上也有很多地方购入 并采用了斜行电梯，例如，在法国，有 1 架斜行电梯被安装在了罗卡玛多的一条长 156 米

的隧道里。美国有 3 架斜行电梯，它们服务于其三个州的三所展览馆内。土库曼斯坦的首都阿什哈巴德，有一个代表着“独立和自由”的纪念碑，在纪念碑下安装着 2 架长为 30米的斜行电梯。在日本，其长崎市南大浦区安装着 1 架行程为 113 米的斜行电梯，其将交通运输空间拔高了 50 米，充分改善了长崎市的交通拥堵情况[4]。 对于斜行电梯自平衡系统的控制，以往的设计中大多采用传感器进行控制，通过程序论文网

控制轿厢在行驶过程中，始终保持水平状态，而本文是利用差速器来维持斜行电梯在变角 度轨道上运行的过程中轿厢的水平状态。差速器一般是在汽车上应用的较多，在汽车在转 弯过程中，为保持车辆的平稳运行，汽车设计者们利用差速器的工作原理，将斜行电梯前 后导靴轮的转速传递给左右半轴，通过行星齿轮的差速传递，最后将转速通过减速器的逆 用传递给滚珠丝杠。我是根据前人计算出的斜行电梯在变角度行驶过程中行驶速度和滚珠 丝杠上下伸缩的速度关系，来设计斜行电梯变角度自平衡系统的。

行星齿轮、半轴齿轮、行星轮架等组成了普通的差速器。前后导靴轮通过轮轴上的一对圆锥直齿轮，将转速传递到左右半轴齿轮上，行星齿轮随着左右半轴齿轮转速的变化自 由转换公转和自转，差速器应满足如下的设计要求：（左半轴转速+右半轴转速=2 行星轮 转速）。斜行电梯在同一倾斜角度的导轨上行驶的时候，左右半轴齿轮的转速相等，并且 行星齿轮处于自转不公转的状态，当这三个零件的运行状态被破坏时，斜行电梯的变轨运 动可以通过两个半轴速度的变化来解决，运用两个半轴的转速差带动滚珠丝杠转动，来保 证轿厢座在变轨过程中，始终保持水平状态。