完整版電梯設計計算書

1、觀為確計算書演通明.0計算者：總經理：公元二00七年ZFTG1600/3.0-JX(VVV曝客電梯設計計算說明ZFTG1600/3.0-JX(VVVF)綠色節(jié)能永磁同步無齒輪電梯，是經國家特種設備管理局批準研制的通過引進國外先進技術，經過消化吸收后，采用優(yōu)化設計而成，具有國內先進水平。有加減速度曲線圓滑、乘座電梯舒適感好、運行平穩(wěn)、速度快噪音低、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點。我們的電梯采用日本富士電機公司出產的電梯專用變頻器：LEFT型，功率37KW?？刂葡到y(tǒng)采用32位微機控制，主要控制原器件選用日本富士電機公司(FUJIERECTRIC)的產品。轎廂是用板式壓制的結構件，強度高、剛性好、美觀大方。而安全件

2、則選用經國家認可的檢驗所檢驗為合格的產品，如安全鉗、限速器、門鎖、緩沖器、上行保護裝置等。設計的ZFTG1600/3.0-JXW(VVVF)乘客電梯特性如下。1 .該款電梯的最大特點是：節(jié)約能原、每年可為用戶節(jié)省約100天的電費，每臺比傳統(tǒng)電梯節(jié)省30%的電能。是一款以綠色節(jié)能為核心的全電腦模塊化控制永磁同步無齒輪電梯。無齒輪曳引機與有齒輪曳引機的區(qū)別在于：有齒輪曳引機的傳動的方式是電動機將動力通過齒輪變速箱傳動到曳引輪；而無齒輪曳引機則在設計上省略了齒輪變速箱，其傳動方式是由電動機直接帶動曳引輪，避免了傳動過程的機械磨損和能耗。另一方面和傳統(tǒng)的感應電動機相比，永磁電動機無需耗費電能來產生勵磁

3、，因而進一步節(jié)省了電能。永磁無齒輪曳引機具有振動小的效果，閉環(huán)的門操作系統(tǒng)，開關門動作平穩(wěn)。結構合理，體積小巧，重量較輕，降低了電梯對建筑結構的要求，節(jié)省了建筑的空間。先進的技術則代表著更卓越的性能，零件少意味著成本的降低，。珠江富士在繼續(xù)秉承其電梯產品安全，可靠和耐用的同時，在產品開發(fā)中應用價值工程，降低了電梯系統(tǒng)的成本，并將這一成果回饋給用戶。更高的性價比，給客戶帶來實實在在的利益。在社會不斷進步的今天“以人為本”的理念熔入產品設計中，產品安全可靠、乘座舒適，門光幕保護以及盲文呼梯按鈕大大方便了特殊人群。電梯潤滑存在油污問題。永磁無齒曳引機無需潤滑避免油垢對環(huán)境的污染。電梯系統(tǒng)機械性能優(yōu)越

4、。運行平穩(wěn)，舒適和安靜，無噪聲污染。2 .采用調頻、調壓、調速微電腦控制的電梯，以控制電壓以及周波數作連續(xù)性變化的新型方式，按照現代社會的需要和人體的生理適應需求，運用優(yōu)化設計而適應人體在運行中所要的舒適感。求得理想運行優(yōu)化曲線：平穩(wěn)、無噪音。平層精度在士3mm之內，確保運行安全性，保證了人民的生命安全。3 .提高電梯運行速度：電梯的運行速度提高，加快了房屋的高層化，可達到30層樓以上。該電梯己進入高速度電梯擋內。4 .安全性好，運行故障率低。微機采用了故障報警系統(tǒng)，如在關鍵點出了故障，微機會以燈光或聲響提醒維修人員事故發(fā)生在什么部位。5 .控制系統(tǒng)功能：1）樓層設定點陣顯示3）自動呼梯、開關

5、門、無人駕駛；5）自動回歸主定樓層；7）清除擾亂呼叫；9）警鈴；11）緊急停止；13）照明、風扇自動熄滅裝置；15）多臺電梯群控；17）停電自動照明裝置；6 .安全系統(tǒng)功能：1）電路斷路器（漏電保護、斷相保護）2）限速器，安全鉗2）電梯運行狀態(tài)自動顯示4）自動平層；6）滿載、超載報警，停運;8）到站鐘；10）消防運行；12）檢修慢車；14）故障自動偵測報值；16）停電自動疏散裝置；18）轎內電話；當轎廂運行速度超過額定速度15%時：限速器電器開關首先作用將控制電源切斷，停止主機運行。隨后，限速器機械部份將限速器的鋼絲繩制停，帶動安全鉗拉桿動作，楔塊將轎廂制停在導軌上，保證了轎廂內的物品和人員安

6、全。3）門鎖開關，層門門鎖.防止電梯在整個運行中開門：電梯運行在平層區(qū)內才能將該層門打開,門鎖是由轎門的門刀控制。4）電磁制動器在電機主軸上是電梯動力系統(tǒng)曳引機上的制停部件：電梯停運時不能滑動轎廂，電磁制動器失電時在機械力的作用下，抱緊曳引機主軸，控制了轎廂滑動。是GB7588-2003標準中規(guī)定的上行保護裝置。5）安全觸板檢查在關門過程中是否有物體或乘客：當有物體或人員在門口時，安全觸板不能復位開關，光幕中有障礙物、層門再次開起。電梯不能起動。安全觸板有機械式、光電式、電磁式等。6）緩沖器在轎廂、對重超越最底層時。緩沖器可以減輕強烈撞底時的強烈振蕩，確保轎廂、對重安全停止。7）稱重裝置轎廂在

7、設計時有額定重量：在物流和人流過程中，時常存在超載的情況。轎廂在超載狀態(tài)下：一是報警；二是層門保持開啟，電梯就無法起動。8）極限開關組由三個開關組成。在轎廂運行到最高層或最低層時，首先是減速開關控制，將運行速度減下來。第二是限位開關，電梯斷電停止。第三是極限開關，特殊情況下，電梯還在運行，極限開關作用：全面停止運行，最后防線確保安全。9）緊急出口；在故障、停電情況下，有自動平層或人工平層，開門讓乘客離開轎廂，也有安全窗、安全門出口，門一打開，電梯不能再運行。10）急停開關；轎廂頂、地坑、機房設有急停開關：在緊急情況下可以操作這些開關，停止電梯運行。隨著先進技術的發(fā)展，以及對電梯的引用及開發(fā)，我

8、公司的電梯產品得到不斷的改進和完善，各項技術指標不斷提高，性能更加完好。我們的宗旨：發(fā)展民族電梯工業(yè)、振興中華電梯事業(yè)、揚智光、融世界電梯精技、創(chuàng)電梯名牌。編制者：2007年9月1日目錄序號-名稱-頁號乘客電梯設計計算說明2頁目錄6頁1-電梯相關技術參數8頁2-曳引機容量計算9頁3-額定轉數驗算9頁4-曳引條件計算911頁4.1- 超載125%轎廂在底層上行工況9頁4.2- 空載轎廂下行工況10頁4.3- 對重壓在緩沖器上空載轎廂上行工況11頁5-曳引繩的強度計算1112頁5.1-有機房2:1曳引繩吊法計算12頁6-制動力矩計算1213頁6.1- 靜力矩：12頁6.2- 動力矩：12頁6.3-

9、 總制動力矩13頁7-轎廂主導軌計算1416頁7.1- 主導軌主要技術參數14頁7.2- 轎廂運行中安全鉗動作時導軌強度計算15頁7.3- 轎廂偏載運行時導軌剛性計算16頁8-承重梁強度計算1618頁8.1- 承重梁計算參數16頁8.2- 受力分折17頁8.3- 強度計算17頁8.4- 剛度計算18頁9-曳引輪輸出扭矩計算1819頁9.1-有無機房2:1吊法額定扭矩計算18頁10-曳引機主抽最大靜載荷計算19頁11-曳引輪比壓計算19頁12-額定載荷向上手工盤車19頁13-轎架結構件計算2022頁1 3.1-上梁計算20頁2 3.2-下梁計算21頁3 3.3-立梁計算22頁14-轎廂面積計算2

10、2頁15-轎廂通風面積計算22頁16 .-繩頭組合強度計算2223頁17 .-導向輪軸強度計算：2324頁18 .-安全鉗校驗：24頁19 .-限速器繩計算及限速器校驗25頁19.1- 限速器繩計算25頁19.2- 限速器校驗25頁20 .-緩沖器校驗26頁21-電梯設計許可值和安全系數27頁22-參考文獻28頁序號代號名稱參數1Q電梯額定載重量1600kg2V曳引輪節(jié)經線速度3.0m/s36電梯平衡重系數0.464刀曳引機效率98%5F總效率0.86i鋼絲繩繞繩倍率2:17a鋼絲繩包角30508D繩輪節(jié)徑480X10X129D1制動輪經618mm10A電流72.5A11Nm電機轉速239ym

11、in12P轎廂自重1790kg13G對重質量2510kg14q2雙平衡鏈1.8kg/m15q1曳引繩0.48kg/m16L井道高度60m17J系統(tǒng)轉動慣量9107.2(N.m2)18AXB轎廂內尺寸1.4X2.3m19axb轎廂外尺寸1.45X2.465m20H頂層高度7.5m21h底坑深度2.5m22cxd井道尺寸2.45X2.87m1 .電梯相關技術參數2 .曳引機容量計算:F160030.55N電=32.6kw1021020.8選用WYT-Y3.0E1永磁同步無齒曳引機33.3KW合格3 .額定轉數驗算:60vi6032”07/二d二0.48n=238.7r/min符合要求.4 .曳引力

12、計算轎廂裝載和緊急制動工況:T2斤0r=350吁0.1104當量摩擦系數f=r2-sin2二-r-sin.-11sinr401228二-0.610.574f.0.12285.3233為3050e=e=1.924.1 超載125%轎廂在底層上行工況按標準要求：125%載荷運上行鋼絲繩在轎廂一則受力比對重一側大T1=P+1.25Q+60nq1g=1790+1.25X1600+60X10X0.48X9.8=39984NT2=P+6Q+60mq2g=1790+0.45X1600+60X2X1.8X9.8=26754NT139984一二=1.49T2267541.49Eefc=1.99符合要求4.2 空

13、載轎廂下行工況當轎廂空載下行時，轎廂一側鋼絲繩受力小于對重。T1=P+6Q+60nqg=1790+0.45X1600+60X10X0.48X9.8=27440N11T2=P+60mqg=1790+60X2X1.8X9.8=19498NT1T22744019498=1.41.4Mef9.8=19498NT2=60nqxg=60X10X0.48X9.8=2842N規(guī)程要求194982842當量摩擦系數f=_3T一4j|cosr2-sin2P-r-sin:sinr=6.86此時工況的摩擦系數為平常的2倍區(qū)=0.240.20.954-0=0.24575二-0.610.57412ef.=e0.2465.

14、63=3.989=6.86.ef：=3.989T2此時上行轎廂打滑提不起來。符合規(guī)程中的曳引條件要求。5 .曳引繩的強度計算：按照GB7588-2003規(guī)定要求:5.1 有機房2:1曳引比吊法導向輪節(jié)徑D3-0520mm曳引輪與導向輪比Kp=(匕)4胭：=2.02D3520曳引輪等效數量：(按N1表查)Nequiv(t)=1導向輪等效數量：Nequiv(p)=KpM=0.7263=2.18簡單折彎數量：Nequiv=Nequiv(t)+Nequiv(p)=1+2.18=3.18log2.6834一log2.6834102.68341.593113許用安全系數計算Sf1=10-6 ,6,695.

15、8510父3.18log77.0940289410gl40電567二10一=12.3曳引繩選型：根據標準要求，選用電梯專用鋼絲繩（GB890388電梯用鋼絲繩）型號：8X19S+NF121570右交數量：n=5根i=2:1按機械工程手冊第67篇第1章67.1-28公式計算:FRc/Fmax&Frc鋼絲繩破斷總拉力66200NFmax鋼絲繩受白最大靜拉力39984NSf1許用安全系數，根據GB7588-2003標準計算：K=FRC=in父FRFmax（PQqn）gn二106620039984=16.55K=16.45Sf1=12.3鋼絲繩強度符合標準#使用：8X19S+NF111570右交K=F

16、rc=in父Frax（PQqn）gn14105320039984=13.3K=13.3氐=12.3鋼絲繩強度符合標準6 .制動力矩計算按最不利工況：即125%載荷下行至最低層站時緊急制停工況計算6.1 靜力矩：Ms=(1.25-中1+160M6q1如父日，制動機械效率(CWg)邛=0.960.98X1=0.94Ms=11.250.45160060100.48!9.8080.94-1735.5n.m6.2 動力矩：Md=J”轉動慣量與角速度)轉動慣量：J=JiJ2J3J1+J2=22kgm2為轉子與曳引輪制動輪轉動慣量J3為電梯運行零件轉化到高速軸上慣量=(2P+WQ嚕卜1520.48=2179

17、01.2516000.4516000.94222=85.2kg.m2J=J1J2J3=2285.2=107.2kg.m2I23制動時間:a1a1=0.8X1.2=0.96m/s2（減速度最小值的1.2倍）V3=一=3/0.96=3.13sa1角速度:2二n60tb2二239603.13=7.6；Md=J=107.27.6=814.7n.m6.3 總制動力矩：M=MSMb=1735.5814.7=2550n.m選用WYT-Y3.0E1永磁同步無齒曳引機最大制動力矩為3325n.m制動力矩符合要求7 .轎廂主導軌計算7.1 主要技術參數16本電梯采用JG/T5072.1-1996電梯T型導軌，型號

18、T114/B導軌底寬b1=114(mm)導軌高n1=89(mm)導軌導向面寬K=16(mm)導軌橫截面積A=2080(mm2)ixx=29.3(mm)IXX=1790000(mm4)Iyy=1080000(mm4)許用繞度Y5(mm)導軌橫截面積對XX軸的慣性半徑導軌橫截面積對XX軸的慣性矩導軌橫截面積對Y-Y軸的慣性矩轎廂運動時，導軌受力較為復雜：我們選用特殊工況受力時進行計算:7.2 轎廂運行中安全鉗動作時導軌強度計算因為V=3m/S,選用漸進式安全鉗當安全鉗動作時，導軌承受的最大彎曲應力，應滿足下列公式(GB7588-2003標準)：6max=10(P+Q)o/A4M公式:：6max最大

19、彎曲應力P轎廂自重1790kg額定載重=1600kg17A導軌橫截面積=2080(mm2)切一一彎曲系數查表w=1.31入一一細長比二LIXX1800”=61.429.3弓=140MPa(許用彎曲應力)L導軌支架距=1800(mm)代入計算：，max=10(17901600)132080=21.4MPa(5max=21.4)gKy)/L軌=(1600刈.8400.8)/4000=1571(N)在Y軸線方向是裝卸載出口，增加偏載系數4/3所以Fy=15714/3=2095(N)X方向繞度為：Yx=(FxL3支)/(48EIxx)=(1080X18003)/(482X104X9.8X179X104

20、)=0.374(mm)Y方向的繞度：Yy=(FyL3)/(48EIyy)=(2095X18003)/(48X2X104X9.8M08X104)=1.178(mm)在偏載運行中合力繞度Y2max=Yx2+丫丫2Ymax=0.37421.178219=1.53(mm)(Y許用繞度=5)(Ymax=1.53mm)從計算中看到，導軌剛性好，符合標準。8.承重梁強度計算8.1 技術參數材料Q235-A和30b#(32#)標準工字鋼L挎度2450mml長度3000mmE材料彈性模量2.06X105(N/mm2)S材料強度(Q235-A)235(N/mm2)Wx截面系數692000mm38.2 受力分折轎廂

21、拉力Pi=P+Q=3390(kg)平衡力P2=0.45Q=720(kg)曳引機自重(架在內)P3=1500+150=1650(kg)曳引繩和平衡鏈電纜P4=290+220+70=580(kg)從承重梁的受力情況可知，30a工字鋼I梁上承擔Pi和P2的負載大:本梯雖是無機房，承載體的支反力、梁的強度剛度按本計算執(zhí)行。按英國BS5655-6電梯選型安裝實用規(guī)程標準規(guī)定：計算梁和支座時加在梁上的全部載荷應考慮固定設備重量加上2倍的電20梯垂直方向動載荷的重量。當承受上過載荷時梁的撓度不應超過支座間距離的1/15008.3 強度計算:%R二;22PQP22P4P3“R-2179016007201160

22、1560gn=84476N1梁的分配載荷v.280280F=R-R=84476-24896N2806702806701梁上的最大彎矩2450-850M=59678850=33071764N2450_M33071764w=55.39mpaWX597000安全系數k=455.39父4=221235(mpa)符合要求8.4 剛度計算根據I梁受力情況分析剛性變形較大:(fq/1500)L=2450mm4IX=8950cm21lr12450f1.63mm1500公式：fRb22-L-b215.59EILf二15.59EIXL8447616003L2-b215.62e5895e52450322一2450-

23、16002=1.26(mm)f=1.260.48X60+120M.8+1.460=7354kgT=7354tt12000kg符合要求11 .曳引輪比壓（按半圓梢形）計算P二工8cosI12.54vmdD、sin、1vT額定載荷在一層兩側靜拉力23P=12.54v_12.5431v-13=6.13T8bosTxmdD1、sin10124808bos0】.0sin.368008”=3.25288003.14P=3.25P=6.13符合要求12額定載荷向上手工盤車盤車手輪直徑：D2=500mm移動轎廂手動力：FL，M2(1-0.45)QD1gnF=iD2iD2_(1-0.4

24、5)16000.48gn-270.980.5=312.9NF手動力小于規(guī)程中400N,符合要求。13.轎架結構件計算：上下梁為簡支梁，上梁作用載荷為額定載重量、轎廂重量作用在梁中央，下梁為5/8的額定載重量和轎廂重量總和均布于下梁上24上梁為20梢鋼下梁為18梢鋼直梁為22梢鋼材料許用正應力！=8788N/cm2=87N/mm2上下梁材料許用撓度1y1=上=1654=0.172cm960960立梁許用細長比I-1=16013.1 上梁計算：最大應力:3=PQgnGJ7901600290gn165.4=4189N/cm8WX8178二max=4189.1-8788N/cm2最大撓度ymax-PQ

25、gnL32n化53=0.095cm48EJX4821071780ymax=0.095cmy1=0.172cm結論：上梁的強度和剛度都符合要求。13.2 下梁計算：小立卻為58PQgn517901600gn2均布載何q3=-8=125.5N/cm2L28165.4.2_2q3L3125.5165.4耳弓夭目Mmax-429290N.cm88目+卷小.Mmax4292902取大叵力,-max=3045N/cmWx141二max=3045N/cm2)-8788N/cm2最大撓度max5q3L42384EJX5125.5165.4438421071270=0.048cm25y

26、max=0.048cmly,1-0.172cm結論：下梁的強度和剛度都符合要求。13.3立梁計算:轎廂內寬B=1400mm單立梁橫截面積A=31.8cm2上下梁交點距L4=3120mm兩導靴距L5=4000mm均布載荷q3=58pQgnL2517901600gn2=125.5N/cm28165.4附加彎矩QgnBL415680140312M3max=107016N.cmI6L516400最大應力M3max.QPgn-3max一2Wy2A107016332222=2420N/cm56.463.6二max=2420N/cm2Iy=57.87cm4結論：立梁的強度貫性矩和細長比都符合要求。2614

27、.轎廂面積計算根據GB7588-20038.2條規(guī)定：表11600kg載重量的轎廂最大有效面積為3.56m2橋廂設計面積S=AXB=1.4X2.3=3.22m2開門處空間面積0.08X1=0.08m23.22m2+0.08m2=3.3m26=36600mm2上下通氣各占1/2:S隙=36600mm2/2=18300mm2上通風面積為S上=18300+19008=37300mm2下通風面積為S下=18300+18900=37200mm2S上=37300mm235600mm2符合要求。27S下=37200mm235600mm2符合要求。16 .繩頭組合強度計算采用主鋼絲繩為8X19+NF-12-1

28、500右交-GB8903-1998,破斷拉力為662000N。繩頭組合強度為鋼絲繩強度80%以上為合格。662000X0.8=529600N=5.3t天津市第六電器開關廠生產廠家的繩頭組合C12強度為690000n(6.9t5.3t)所以繩頭組合強度符合要求。17 .導向輪軸強度計算：曳引輪口角為1460Ti拉力G=24590N接力的平衡方程式：Fx=T2Cos54Fy=T1-T2XSin54Fx=24590X0588=14464(N)FyTiFy=2459024590X0.809=4697(N)281P=(Fx2+Fy2T=15207(N)作用在NA和Nb兩支點上NbM80=PX140NB=

29、5602(N)Na=PNb=152075602=9605(N)設計軸徑：d=65(mm)抗彎模量：W=1-d3=0.0982M3=26961(m3)最大彎矩：Mp=NaX205=9605X140=1344700(N.mm)、max=Mp/W=1344700/26961=49.87Mpa軸的材料為45#鋼6s=410安全系數K=，9=8.2倍、max49.87標準規(guī)定大于7.5倍所以強度滿足標準要求18 .安全鉗校驗：要求:按GB7588-2003和我廠產品的設計要求，本梯選用河北東方機械電梯配件廠生產的AQ1漸進式安全鉗。參數如下：vW1-4m/s;P+QW2480-4080kg配用T114/

30、B導軌，導軌頂面寬度16mm選型校核：(1)該安全鉗適用于額定速度vW30m/s;的電梯，符合ZFTG1600/3.0-JXW(VVVF)電梯的使用的要求；(2)該安全鉗29適用于厚度16mm的T114/B導軌，符合電梯使用的要求；(3)該安全鉗采用楔塊式，安全鉗動作后，只有將轎廂提起后才能釋放，符合GB7588的要求。(4)ZFTG1600/3.0-JXW(VVVF)電梯滿載時P+Q=3390Kg;電梯超載10%時,10%Q+P=3729Kg在該安全鉗的使用范圍內；結論：本AQ1漸進式安全鉗符合標準。19 .限速器繩計算及限速器校驗：19.1 限速器繩計算限速器鋼絲繩為8X19S+NF-8-

31、GB8903-88鋼絲繩，具最小破斷拉力為P=28.1(KN)河北東方機械電梯配件廠生產的XS1限速器.速度為3.0m/s,實測安全鉗提拉力為300N。計算：1)根據GB7588的要求，安全系數n8n=P/T=28100/(300X2)=46.8n=46.8n=8符合要求2)驗算繩徑比：入=240/8=30繩徑比符合要求。結論：選用8的鋼絲繩合格。19.2 限速器校驗按GB7588-2003和我廠產品的設計要求，本梯選用河北東方機械電梯配件廠生產的XS1限速器。參數如下：額定運行速度V30m/s;30機械動作速度V363m/s;機械動作速度V363m/s;安全鉗提拉力W1324N,繩徑。8,張力1000N選型校核：(1)該限速器VW3.0m/s;適用于額定速度VW3m/s;的電梯，符合ZFTG1600/3.0-JXW(VVVF)電梯的使用的要求；(2)該限速器適應AQ1漸進式安全鉗v3,0m/s速度，安全鉗提拉力W1324N。符合電梯使用的要求；(3)XS1限速器電氣動作速度V3,53m/s和機械動作速度VW3.63m/s符合GB758815%-30%范圍內的要求。結論：本XS1限速器符合標準。20 .緩沖器校驗緩沖器選型根據GB7588-2003標準和本梯的要求，本梯選用河北東方機械電梯配件廠生產的YH5