为什么自动扶梯的扶手速度比踏板速度快？

旺才

保证角速度相同的情况下，离圆心越远，线速度越高。

岳兄弟散养家鸡

查了一下国标GB 16899-2011中的要求，扶手速度是有可能比踏板速度要快，实际速度允差为0%~+2%

首先，自动扶梯的扶手速度如何与踏板速度一样呢？

这个比较简单，简单的机械设置就可以完成

例如下面这个自动扶梯装置示意图，由单个电动机驱动，楼梯和扶手带由单独的轮子驱动，并由链条传动装置连接：

还有另一种设计，其中扶手带实际上比踏板链条要短

想要达到速度一致只需要考虑两件事：链传动的齿轮比和驱动扶手带的轮外径

其次，实际上扶手能否以与踏板以完全相同的速度来运动？

这实际上不可以长期一致，随着时间的推移，驱动轮上的橡胶磨损，从而减少了它的直径。所以，随着时间的推移，扶手的速度会变慢。

根据相关文献，假设驱动轮上的橡胶磨损了3mm，则扶手在移动8m的过程中滞后约80mm。因此，有些标准要求速度偏差不应超过2%。目前，考虑到驱动轮会磨损，并且由于灰尘和油脂可能会发生一些滑移，新的驱动轮规格可能已经进行了事先调整，导致扶手的运行速度比踏板快0-2％。通过将新驱动轮的目标定为0%~+2%，可以使其使用寿命延长一倍。

不同的国家有不同的标准。不同的制造商有些更关注使用寿命，有些可能更关注乘客的舒适度，然后还有不同的设计。初始的时候，有些保持扶手的速度和踏板一样，有些则可能稍快一些。

张柏芝一号胸

跟三角边没关系，你以为扶手是朝斜上走的，踏板就不是了么？……

首先，原理可以参考这张示意图：

（图片来源：

Escalator - New World Encyclopedia

）

梯级和扶手都是通过电机加上传送机构驱动的，扶手的驱动轮安装位置各有不同，上图是其中一种设计（3号箭头位置就是驱动扶手的）。

通常扶手的运行速度应当与梯级相同才对，但是扶手和梯级分开驱动时难免会有一点误差。

那么看看安全规范是怎么说的：

美标ASME A17.1规定扶手的速度应当与梯级速度「大致相同」。

欧标EN115规定扶手的速度不允许比梯级慢，但是可以快2%以内。

许快不许慢也是合理的，毕竟人体的构造决定了胳膊向前活动的范围比向后更大，换言之如果扶手比梯级慢、身子被往后拧相对更容易站不稳。

国标GB16899-2011在这方面和欧标要求一致。

在正常运行条件下，扶手带的运行速度相对于梯级、踏板或胶带实际速度的允差为0%～+2%。

既然许快不许慢，那还是快一点比较稳妥。

地铁站的扶梯往往长达十几米甚至数十米，就算扶手比踏板快个1%，你的手也能被拽出一尺远了。

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回顾一下，我在上面答案中写的逻辑链是这样的：

「速度误差不可避免」

↓↓↓

「出现速度误差时，如果是扶手快一点问题不大，但扶手比踏板慢就很危险」

↓↓↓

「安全规范指定允差范围，扶手相对踏板速度许正不许负」

↓↓↓

「为了保证符合安全规范，厂家调试时会故意调快一点点」

有同学在评论中质疑了第一点「速度误差不可避免」，为什么会这样？如果能做到完全没有误差不就不存在问题了嘛？——抱歉，我以为「是机器就会有误差」是公认的常识，就没有细写这一块。现在补充一下：

先看看扶手带的结构，这玩意是一个带凹槽的胶皮。

（图片来源：

http://www.megaelevator.com/products_view.asp?id=1337

）

然后想一想驱动轮是怎么驱动扶手的：

——扶手带绷在驱动轮上，靠摩擦力驱动。

这个图只是为了示意材料弹性形变，请勿在比例上较真。由于圆弧上各个区域的张力不同，不可避免地会存在滑动（在离去端张力较小，皮带产生收缩趋势），松紧程度、负载程度会影响滑动弧大小，具体原理你可以找一找有关「带传送+弹性滑动」的知识，或者单独提个问。

总之，由于弹性滑动的存在（和其它原因），皮带转动速度是无法完全精确控制的，只能控制在一个范围之内。这个从物理上是不可避免的。

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站在自动扶梯上扶着扶手，不一会儿你就会发现自己的手先跑前面去了。这种现象在有的自动扶梯上明显，有的不明显，你甚至还可能遇到过反过来的情况。是自动扶梯出问题了吗？

电梯内部结构 | 图源：Wikimedia Commons
自动扶梯的梯级和扶手分别是由不同的传动系统控制的。根据国家标准（GB16899-2011）对自动扶梯的要求：“每一扶手装置的顶部应装有运行的扶手带，其运行方向应与梯级、踏板或胶带相同。在正常运行条件下，扶手带的运行速度相对于梯级、踏板或胶带实际速度的允差为0%～+2%。”这就意味着扶手带只能与梯级完全同步，或者略快一点，最多快2%。最理想的效果当然是完全同步，但是机器难免出现损耗。驱动系统中扶手带的磨损、张紧弹簧的压力形变、以及乘客对扶手带的压力等因素都会影响扶手的运行速率。

电梯内部结构（侧面） | 图源：Wikimedia Commons

随着扶手传动装置的老化，扶手的速度会变得越来越慢。为了补偿这一点，新扶梯一般设计得比梯级略快，之后就会慢慢同步。不过，再往后扶手就可能比梯级更慢。这种情况比扶手快一步更危险，因为人的身体中心会被往后带，导致后仰摔倒，所以自动扶梯还得定期维护。总结：倒带容易狗带。

苦瓜都比我甜

国家标准规定扶手速度要比梯级快0-2%，主要是防止扶手带速度过慢造成后仰发生摔倒等事故