齿轮齿条驱动式垂直升降机由货物吊笼和驱动装置组成，包括电缆导向装置、带驾驶室吊笼、连接铰、驱动装置和导架与附墙架等部分。驱动装置包括2、3套三相交流起重异步电动机、联轴器、减速器、齿轮和压轮等，它们安装在传动底板上，传动底板和吊笼之间用铰连接。这类升降机结构紧凑，拆装方便，搬运灵活，提升高度大，运载能力强，故广泛应用于较高的建筑工地，是垂直运送建筑材料和人员的高效率施工机械。
      吊笼的空间框架结构直接承受货载作用，它超静定的支撑导向装置和多变的受载情况导致其精确计算较为复杂。杭州那泰有限元分析公司采用有限单元法对吊笼进行强度、刚度有限元分析，以提高设计精度，改进使用可靠性。
      齿轮齿条驱动式垂直升降机是双笼无对重总体构造形式，每只吊笼的额定载重量为2t。吊笼的长×宽×外高为3.0m1.3m2.8m，内高为2.53m，吊笼表面使用钢丝网护罩，便于采光和减小风载。吊笼上装有12只带有滚珠轴承的导轮使吊笼载着人货沿导架运行。考虑这些实际情况，建模时忽略吊笼钢丝网的影响，将吊笼计算模型简化为30个结点，56个空间刚架单元的杆系结构。整体坐标系Oxyz原点设于底部导轮支撑侧中部。结点2、3、10、11的x和y方向支撑导轮分别以相应方向的拉压边界单元k₁~k₈代替，吊笼与传动底板间采用铰轴连接，故在铰接点29、30处设置z方向拉压边界单元k₉、k₁₀，边界单元的刚度值均取较大值K=10⁹，以模拟真实接触情况。根据升降机吊笼的具体情况，杆件截面分为4组，第1组为槽钢，第2~4组为等边角钢。具体为第1组：1~9、55、56单元， 如1［2，19］、2［3，20］、9［11，15］、55［10，29］、56［11，30］。第2组：10~24单元，如10［1，2］、11［3，4］、24［15，16］。第3组：25~36单元，如25［9，17］、26［12，22］、36［7，26］。第4组：36~54单元，如36［7，26］、37［17，18］、54［8，27］。在同组截面中，型钢截面方向可能不同，这个情况在计算方向截面模量时加以考虑。
      工作中吊笼承受的主要外载荷有货物载荷、自重载荷。司机与驾驶室的质量相对较小，计算时把它并入自重载荷。由于钢丝网的迎风面积较小，横向风载忽略不计。按货物载荷可能发生的3种不利偏置情况，分别与自重载荷组成3种计算工况。3种不利的货物载荷偏置工况分别是：1)向外1/2偏置；2)向左或右1/2偏置；3)向左外或右外1/4偏置。编程计算时，设自重载荷均布于吊笼框架上下面的16个结点处。求得的各工况变形情况可见，工况3产生的变形最奇异，变形量也最大，最大方向变形值为9.83mm。
      本文介绍了施工升降机框架结构强度设计的方法过程，通过建模分析，得出了几种不利载荷工况时吊笼的应力和变形。通过对3种满载不利工况进行杆件有限元应力和变形计算，得出在最大偏载情况下，第3组杆件的第33号单元应力最大，其值为172MPa，但没有超过Q345材料的许用应力值。这样可以提高设计精度，既满足刚度、强度要求，也能减少自重。建议在升降机结构设计中，要考虑最大偏载工况下结构件中应力最大的单元，以满足实际制造和使用要求。

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