汽車電梯設(shè)計計算書

1、XR-500H/5000-0.5-XH汽車電梯設(shè)計計算書編制： 校核：批準(zhǔn)：上海席爾諾電梯有限公司2005.10叮叮小文庫1 .序言2 .電梯主要技術(shù)參數(shù)3 .傳動系統(tǒng)計算：3.1 傳動系統(tǒng)示意圖3.2 電動機(jī)功率計算3.3 曳引機(jī)主要參數(shù)3.4 曳引繩安全系數(shù)計算3.5 曳引力計算3.6 曳引輪徑校核4 .曳引機(jī)驗算校核5 .轎廂架計算6 .轎廂架聯(lián)接螺栓強(qiáng)度校核7 .滑輪軸彎曲應(yīng)力計算8 .導(dǎo)軌驗款算9 .擱機(jī)大梁選用校核十.安全部件的選用校核十一.引用標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)資料5一.本計算中依據(jù) GBT588, GB10059和GB10060等國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)資料，對交流信號按鈕控制調(diào)速汽車電梯的

2、傳動系統(tǒng)中的主 要構(gòu)件和安全部件進(jìn)行了設(shè)計計算和選型校核。二.電梯主要技術(shù)參數(shù)：1 .額定載重量 Q=5000Kg2 .空載轎廂自重P=5300Kg3 .額定速度0.5m/s4 .平衡系數(shù)0.55 .曳引方式2: 16 .隨行電纜Pi 200Kg7 .限速器型號 XSR115-09寧波申菱8 .緩沖器型號聚氯酯緩沖器ZDA-A-14沈陽祺盛9 .上行保護(hù)器（夾繩器2: 1） 0 250寧波奧德普10 .安全鉗型號 RB106無錫南方11 .站層數(shù)2層2站12 .曳引鋼絲繩規(guī)格：8 19S+NF-16-1500（雙）右繞13 .轎廂尺寸 3000 >6000X2400mm三.傳動系統(tǒng)計算3

3、.1 傳動系統(tǒng)示意圖在P49頁中3.2 電動機(jī)功率計算102 .i102 0.45 2N QV(1 )5000 0.5(1 0.5) 13.6KW選用電機(jī)22KW 式中：N-功率V-曳引輪節(jié)徑線速度（m/s）呼電梯平衡系數(shù)-電梯機(jī)械傳動效率i-鋼絲繩繞繩倍率3.3 曳引機(jī)的主要技術(shù)參數(shù):型號規(guī)格 210驅(qū)動方式交流雙速額定速度 0.5m/s額定載重量5000Kg電動機(jī)功率22KW/5KW額定轉(zhuǎn)速 925/210 r/min電動機(jī)電流48*44 A減速比65/2曳引比2: 1曳引輪節(jié)徑？660mm曳引輪梢數(shù)6曳引繩直徑？16mm3.4 曳引繩安全系數(shù)計算:新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，懸掛繩的許用安全系數(shù)，應(yīng)按G

4、B7588-03 附錄N方法計算。a.曳引輪是V型切口梢，下部切口角度值100則查表得:N equiv(t)10為了求得,曳引輪和滑輪直徑有關(guān)系數(shù)Kp :KPDt其中：Dp PKp4DtD7為曳引輪的直徑除曳引輪外所有滑輪的平均值46600.88680而等效滑輪的數(shù)量:N /、 N 小 K N equiv(v) equiv(t) p equiv p/10 3 0.8812.64其中 N equiv(p)導(dǎo)向輪不等效數(shù)量。則許用安全系數(shù)Sf695.85 106log 二一,8 567 N equiv(v)D"d2.6834 t _2 894log177.09(Dt/d“Sf 10經(jīng)過計

5、算得到Sf 17.37b.根據(jù)GB7588第9.2.2條款mN cnSfT式中n-安全系數(shù)m-鋼絲繩根數(shù)N- 一根鋼絲繩的最小破斷負(fù)荷叮叮小文庫T-轎廂停在底層站時，轎廂側(cè)鋼絲繩所受最大力（KN）Sf -許用安全系數(shù)現(xiàn)采用GB8903 6 195 NF 16 1500（雙）右繞，鋼絲繩共6根由于2: 1繞法為12根12 150 103 17.83 Sf (5000 5300) 9.5上述計算結(jié)果證明，曳引繩安全系數(shù)滿足設(shè)計要求。（2）對于緊急 制動工況時，轎廂空載或滿載時，緊急制動在 空載上行工況時，處于最不利情況。所-以在這里要恥入動態(tài) 比值，即要考慮轎廂制動減速度影響。此時，摩擦當(dāng)量系數(shù):

6、-0V 0.0951 10為止匕 f 4 0.095 0.570.2168=25572.56a一m1q1H(gna)e fx1.97P 0.5Q g 其中：Ti r5300 2500 98 0.15 320 9.8 0.152=41989T2m2q2H gn n53009.8 0.152叮叮小文庫即：T1 爵 I. ef.97上述計算結(jié)果,電梯在緊急制動的工況時滿足設(shè)設(shè)計要求。(3)轎廂滯動工況此時曳引力T1efx其中:丁 P WTl gnr5300 200 -9.8226950N此時，T2m1q1 H gn r3209.814=1568N對efx的計算f 4 0.2 0.56 0.448fx

7、 3.1416 0.448e e4.085通過工種工況計算表明，曳引力滿足設(shè)計要求。3.6 曳引輪輪徑校核根據(jù)設(shè)計要求選用常熟曳引機(jī)廠生產(chǎn)的型號210,其曳引輪？660-6 漢16即輪徑比66041.2516403.7 額定速度驗算:實際額定速度應(yīng)符合下列不等式92%V V 實 105%V60 652 260iDn 3.1416 0.66 925 八 _ , 0.49m/s92%V=0.46m/s105%V=0.525m/s所以上述不等式成立，額定速度符合規(guī)范要求。四.曳引機(jī)驗算校核。1 .選用常熟曳引機(jī)生產(chǎn)的工化型曳引機(jī)曳引機(jī)自重800Kg主軸最大靜載荷18000Kg曳引機(jī)功率22Kw最大額

8、定負(fù)荷5000Kg曳引輪直徑?660減速比2 : 65曳引輪繩梢416>62 .選用校核主軸最大靜載荷校核P (G P Q P1 W)/r(7800 5300 5000 320 200)/2=9310KgPx K. 1P1.2 9310 11172KgPKP 180000 Kg式中：p主軸實際靜載荷 pPk主軸實際動載荷K動載系數(shù)為1.2P主軸最大許用載荷額定功率校核見計算書第3.2節(jié)額定速度校核見計算書第3.7節(jié)5000Kg載重量校核曳引機(jī)最大載重量5000Kg,本梯額定載重量為曳引條件校核見計算書第3.5節(jié)曳引輪輪徑比校核見計算書第3.6節(jié)五.轎廂架計算主上梁選用301a梢鋼二根主梁

9、的技術(shù)參數(shù)Wx 403.2cm3Jx 6047.9cm4ix 11.72cm主上梁兩個支點間距為3100cm其中 P1 P2(5000 5300)/2 5150KgRa Rb 5150Kg即 Mc Md cRt (75) Rb(235) P2(160) 5150 75 5150 235 5150(160) 772500J max77250 9.8 10403.2 103 293.88Mpa95Mpa求剛度:f max5150 75(3102 752)329 3 2.05 106 6047.9 310 20.088cm 0.88mm f 2.58mm所以轎廂主上梁滿足設(shè)計要求2.主下梁：選用25

10、0梢鋼主下梁的主要技術(shù)參數(shù)：Wx 282.402cm34Jx 3530.04cmix 9.405cm因為主下梁有二個256梢鋼即Wx 564.804cm34Jx 7060.08cm汽車電梯的轎廂自重的5均布在主下梁上，而對于額定載荷由于屬 8于B類載荷，將額定載荷的3/4分成二個相等的集中載荷，對稱作用于下梁上，間隔為1.5mm5300 9.8 5其中：q 102.4N /cm8 317電 W 200 Kg PtPa Pb 5000/2 2500 Kga.先計算出均布載荷的彎矩，則一 2一4 29L102.4 317M max128659.2N.cmM max 1286259.2 10maxr

11、 22.77 Mp aWx564.804 10b.集中載荷對梁的應(yīng)力，先求示長矩Pa Pb -Q 1875Kg 8Pc 200 KgR2(317) 1875 83.5 200 158.5 1875 233.5R11975 Kg此時根據(jù)分析可以看出 C點長矩最大Me 1975(158.5) 1975(158.5) 1875 233.5R 1975Kg即 R1 1975 Kg此時根據(jù)分析可以看出C點彎矩最大75Mc 1975(158.5) 1975(158.5) 1875 75 1875344825 Kg.cm2maxM max59.83Mpa344828 9.8 10564.804 103所以下

12、梁加最大應(yīng)力：為1222.77 59.83 82.60Mpa95Mpa所以主下梁強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。?求下梁撓度：Y 5q.L4Y16384 2.05 106 7060.08一 445 102.4 317 384 2.05 104 7060.080.93cmv 1075 83.5(3172 233.52) 32Y2a 9 69 3 2.05 107060.08 3.170.62mm1875(233.5)(3172 233.52)32Y2b969 3 2.05 107060.08 31740.60 mm200(158.5)(3172 158.52)32Y2c969 3 2.05 107060.08

13、 3170.091mm所以主下梁總的撓度：Y 丫1 Y2 a Y2b Y2c0.93 0.62 0.604 0.092.24mm Y 4.06mm結(jié)論主下梁所選擇25b梢鋼二根滿足強(qiáng)度和剛度要求。3 .立主柱計算(a) 選用25 b 梢鋼二根其幾何和技術(shù)參數(shù)為:Wx 282.402cm34x 3530.04cmVx 9.405cmS 39.91cm2Wy 32.657cm3I y 196.44cm4 iy2.218cmM0Qb9.8叮叮小文庫5000 9.8 60083675000NcmM036750004208750NM036750002H2 4204375NM0L4H36750003174

14、 420693437.5Ncm由于主柱共有六根，所以在計算時要考慮到該種情況:Mol (p Q)g4HWy2A693437.5(5300 5000) 9.832.657 2 14.12 2(39.91 21.31 2)113.87M pa 6.115M pa119.99M pa pa160M pa(b)主柱一端相對于另一端變形:MoL324 EJH3675000 317324 2.05 106 (196.421 2 61.1) 42017.78mm 20mm式中是由于偏出引起漏點轉(zhuǎn) 角-即主柱一端相對于另一 端為變形。(C)主柱細(xì)長比計算：由于立柱在轎廂頂處有一個轎頂卡板，可以認(rèn)為是一個支承點

15、。拉點位置2/3L即為301cm301L/Ic 301 136 1602.206所以細(xì)長的滿足要求。4 .副上梁與副下梁校核。從實際結(jié)構(gòu)分析，副上梁和副下梁總計有 4根，根據(jù)載荷實際情況，我們可以把任意一個作為計算和分析。它的實際受力情況如下：根據(jù)機(jī)械(設(shè)計)手冊查到P QRiR21287.5Kg(P Q)LMi M2 M3 99781.25 Kgcm 977856.25Ncm32現(xiàn)付上梁，選用16a二根即 Wx 108.3cm3所以上（副）977856.25 10108.3 1 03 245.15M pa p95M pa由于副下梁與副上梁采用同樣規(guī)格材料,所以下（副）45.15Mpa其撓度為

16、：P Q16L3/48EJ675 (3.0 103)3"""5 _"""448 2.05 10866.2 100.21 y 3.06 mm5.上排計算和校核5300 5000RA 0.313 865.98Kg5300 5000其中：RB 1.375 3548.63Kg4Rc RaM BC M ABP Q0.15 200477250Kgcm757050Ncm選用14b 其 Wx 87.1cm3max75705087.186.91Mpa95Mpa最大撓度:y max0.009253 32575 2.0 1032.05 105 609.4

17、1040.15mm 2.0mm（6）轎廂底板計算：不作計算，原因結(jié)構(gòu)造型不合理，應(yīng)力太小 （六）轎廂架聯(lián)接螺栓強(qiáng)度校核：根據(jù)GB38H-81表14和表16,提供技術(shù)參數(shù)。其聯(lián)結(jié)螺栓M16高強(qiáng)度螺栓8.8級。查手冊M16的公稱面績F 201mm2其 s 640Mpa取安全系數(shù)n=2則 640/2 320Mpa按照安全鉗動作制停和轎廂急停工況校核，上梁與主梁，下梁與 主梁聯(lián)結(jié)螺栓。制動力F=2(P+Q),動載系數(shù)1.2=K摩擦系數(shù) 0.3螺栓數(shù)量24只八 2KQ 2 12 (10300) 9.8Qp 33646.67Np M0.3 241.3Qp max -1.3 33646.67201217.6

18、2Mpa320Mpa30聯(lián)結(jié)螺栓，滿足強(qiáng)度要求。(七)滑輪軸彎曲應(yīng)力計算：在電梯系統(tǒng)中，對重設(shè)置一個導(dǎo)向輪，而轎廂設(shè)道二個滑輪，按照載荷分配，對重導(dǎo)向輪軸，受力最大。工況假定，滑輪軸比較短, 視為均布 載荷:1 - -Q P 9.8 20.5 5000 5300 9.8250305.76N/m2M maxqL18_2305.76 2508=2388750最大正應(yīng)力maxM maxWD2388750 3275357.67Mpa95Mpa撓度計算:4 一 一 4d 3.1416 751553159.8mm46464Y max5qL4305.76 2504384EI384 2.01 106 1553

19、159.180.049mm由于是定滑輪，軸不轉(zhuǎn)動，所以安全。（八）導(dǎo)軌驗算:根據(jù)GB7588-03標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)軌的驗算應(yīng)遵循附錄 G相關(guān)條款進(jìn)行。技術(shù)參數(shù):Q=5000Kg轎廂自重P=5300Kg 轎廂外尺寸：寬度3000mm Y深度 6000mm x根據(jù)土建圖和載荷分布情況:對于X軸：Q=75cm 對于 Y軸：Q=37.5cm選用導(dǎo)靴：T-127-1/B,其主要技術(shù)參數(shù)：S 2260cm2 q=17.80Kg/m e=2.75cmIx 187cm4Wx 30.4cm3ix 2.92cmIy 151.50cm4 Wy 240cm3iy 2.65cm導(dǎo)軌應(yīng)分下列三部分計算：1.安全鉗動作工況；載荷分

20、布相對于X軸；a.由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力K1gn(QXQ PXp)nh2 9.8(5000 75)6 300=4083N3F L163 4083 20016=153112.5NcmM y 153112.5 10363.79Mpay Wy 2400 103b.由導(dǎo)向力引起X軸上的彎曲應(yīng)力Fy 0即X 0載荷分布相對于Y軸a.由導(dǎo)向力引起Y軸的彎曲應(yīng)力Fx00b.由導(dǎo)向力引起X軸的彎曲應(yīng)力Kign(QyQ PyQ)Fy 2 9.8(5800 37.5)6/2 600=2041.67N即k匚一s33646.67 1.45226021.59Mpa(3)復(fù)合應(yīng)力：a.彎曲應(yīng)力2 2mx y,25.

21、182 63.79268.58Mpa 205Mpab.彎曲和壓應(yīng)力：m k68.58 21.5990.17Mpa 205Mpa撓度：0.7F L3x48EJy _30.7 40832 10_ 5_448 2.0510151.5101.53mmx5mm0.7FyL3 y48EJx3 30.7 2041.67 2 103_5_448 2.05 105 187 1040.62mm y 5mm2.正常使用工況。彎曲應(yīng)力:(1) 載荷分布相對于X軸。a.由導(dǎo)向力引起Y軸上的彎曲應(yīng)力。K2gn Q Xq XsP Xp XsFy ：nh1.2 9.8 5000 756 300=2450N- 3F LM yy

22、 163 2450 20016=918.75NcmMy 9187503 38.28Mpay Wy24 103b,由導(dǎo)賂力引起X軸上的彎曲應(yīng)力。FyK2gn QYqYsPYeYsFy 0x 0(2) 載荷分布相對于y軸。a.由導(dǎo)向力引起Y軸的彎曲應(yīng)力FxK2gn Q Xq Xs P Xp XsnhFx 0FxK2gnQXQ Xs PXp Xsb.由導(dǎo)向力引起對X軸的彎曲應(yīng)力M x 459375Wx304015.11Mpa1.2 9.8 5000 37.5m41.15Mpa.15.112 38.2820.7F L* * 3 x48EJyC.正常使用時不發(fā)生壓彎應(yīng)力。復(fù)合應(yīng)力。彎曲應(yīng)力:205Mpa

23、撓度3 30.7 2450 2 103_5448 2.05 105 151.5 1040.92mm5mm0.7FyL3y48EJx_3 30.7 1225 2 103_ _5_448 2.05 10187.5 100.37mm y 5mm3.正常使用裝載工況。具體參數(shù) X1 3000mm彎曲應(yīng)力。(1) 由導(dǎo)向力引起Y軸加彎曲應(yīng)力。gn P XpXsFs Xi XsFxnp s ssnh9.8 5000 3006 3008166.67N3F L163 8166.67 20016306250NcmM y 3062500Wy24 103127Mpa205Mpa(2)由導(dǎo)向力引起X軸的彎曲應(yīng)力。Fy

24、 0即x 0(3)撓度:30.7FxL48EJy _3 30.7 8166.67 2 10一 一一 一 548 2.05 102.47mm x 5mm綜合計算結(jié)果：主導(dǎo)軌選用合適。九.擱機(jī)大梁選用校核根據(jù)井道機(jī)房布置圖以及選用曳引機(jī)擱機(jī)大梁共有三根，其中有一個受力最大接近60喊荷，所以選擇一根來進(jìn)行強(qiáng)度和剛 度計算。PbPc 10300/2 0.6 3090 kg其中，Pa 3900 0.6 2340Pd 1500Kg (曳引機(jī)自重)先求出支座反力：R2 (S20) Pc(348) Pb(172) Pd(139) Pa(106)3090(384) 3090(172) 1500(139) 234

25、0(106)R2 418188KgR15838.12KgMaRi(106) R2(414) Pc (242) R(66) Pd (33)5838.12(106) 4181.88(414) 3090(242) 3090(66) 1500(33)M a 1348919.04M dRi(139) R2(381) Pa(33) Pb(33) Pc(209)5828.12(139) 4181.88(381) 2340(33) 3090(33) 3090(209)Md 157079496KgcmMb R(172) R2(348) Pa (66) Pd (33) PC(176)Mb 1711670.88Kg

26、cmM c Ri (348) R2(172) Pb(176) Pd (209) Pa(242)5838.12(348) 4181.88(172) 3090(176) 1500(209) 2340(242)1327329.12Kgcm即EM b為最大彎矩1711670.88Kgcm120Mpa選取 W Mb 1677437462 x1201397.86cm3選取451c作為擱機(jī)大梁。求撓度:Y bmax3090(1720)(5200217202)329 3 2.05 105 35280 104 52001107mmYamax_2_ 22340(1060)(52001060 )9 3 2.05 1

27、05 35280 104 52000.005mmY , dmax1500(139)(5202 1392)329 3 2.05 106 35286 5201.06mmYmax0.05 0.45 1.07 1.062.63mm Y 5.4mm綜合上述計算結(jié)果選三根451c工字鉗，能夠滿足強(qiáng)度和剛度要求。十.安全部件不選用校核。1.限速器的選用校核叮叮小文庫限速器選用寧波申菱雙向限速器，型號XSR15-09限速器額定速度0.5m/s.繩的張緊力>10002000N鋼絲繩直徑？8mm繩輪節(jié)徑？240mm校核：(a)電梯額定速度為0.5m/s.(b)限速器繩的弓K緊力應(yīng)符合 GB758睇9.9.4條款。當(dāng)安全鉗提拉機(jī)構(gòu)起作用所需要的，F(xiàn)= 250N則兩邊個2F = 500N。實際鋼絲繩張緊力可以達(dá)到1000N,則滿足要求。(c)鋼絲繩直徑校核。鋼絲繩直徑應(yīng)符