汽车电梯设计计算书

1、XR-500H/5000-0.5-XH汽车电梯设计计算书编制： 校核：批准：上海席尔诺电梯有限公司2005.10叮叮小文库1 .序言2 .电梯主要技术参数3 .传动系统计算：3.1 传动系统示意图3.2 电动机功率计算3.3 曳引机主要参数3.4 曳引绳安全系数计算3.5 曳引力计算3.6 曳引轮径校核4 .曳引机验算校核5 .轿厢架计算6 .轿厢架联接螺栓强度校核7 .滑轮轴弯曲应力计算8 .导轨验款算9 .搁机大梁选用校核十.安全部件的选用校核十一.引用标准和参数资料5一.本计算中依据 GBT588, GB10059和GB10060等国家标准及相关技术资料，对交流信号按钮控制调速汽车电梯的

2、传动系统中的主 要构件和安全部件进行了设计计算和选型校核。二.电梯主要技术参数：1 .额定载重量 Q=5000Kg2 .空载轿厢自重P=5300Kg3 .额定速度0.5m/s4 .平衡系数0.55 .曳引方式2: 16 .随行电缆Pi 200Kg7 .限速器型号 XSR115-09宁波申菱8 .缓冲器型号聚氯酯缓冲器ZDA-A-14沈阳祺盛9 .上行保护器（夹绳器2: 1） 0 250宁波奥德普10 .安全钳型号 RB106无锡南方11 .站层数2层2站12 .曳引钢丝绳规格：8 19S+NF-16-1500（双）右绕13 .轿厢尺寸 3000 >6000X2400mm三.传动系统计算3

3、.1 传动系统示意图在P49页中3.2 电动机功率计算102 .i102 0.45 2N QV(1 )5000 0.5(1 0.5) 13.6KW选用电机22KW 式中：N-功率V-曳引轮节径线速度（m/s）呼电梯平衡系数-电梯机械传动效率i-钢丝绳绕绳倍率3.3 曳引机的主要技术参数:型号规格 210驱动方式交流双速额定速度 0.5m/s额定载重量5000Kg电动机功率22KW/5KW额定转速 925/210 r/min电动机电流48*44 A减速比65/2曳引比2: 1曳引轮节径？660mm曳引轮梢数6曳引绳直径？16mm3.4 曳引绳安全系数计算:新标准规定，悬挂绳的许用安全系数，应按G

4、B7588-03 附录N方法计算。a.曳引轮是V型切口梢，下部切口角度值100则查表得:N equiv(t)10为了求得,曳引轮和滑轮直径有关系数Kp :KPDt其中：Dp PKp4DtD7为曳引轮的直径除曳引轮外所有滑轮的平均值46600.88680而等效滑轮的数量:N /、 N 小 K N equiv(v) equiv(t) p equiv p/10 3 0.8812.64其中 N equiv(p)导向轮不等效数量。则许用安全系数Sf695.85 106log 二一,8 567 N equiv(v)D"d2.6834 t _2 894log177.09(Dt/d“Sf 10经过计

5、算得到Sf 17.37b.根据GB7588第9.2.2条款mN cnSfT式中n-安全系数m-钢丝绳根数N- 一根钢丝绳的最小破断负荷叮叮小文库T-轿厢停在底层站时，轿厢侧钢丝绳所受最大力（KN）Sf -许用安全系数现采用GB8903 6 195 NF 16 1500（双）右绕，钢丝绳共6根由于2: 1绕法为12根12 150 103 17.83 Sf (5000 5300) 9.5上述计算结果证明，曳引绳安全系数满足设计要求。（2）对于紧急 制动工况时，轿厢空载或满载时，紧急制动在 空载上行工况时，处于最不利情况。所-以在这里要耻入动态 比值，即要考虑轿厢制动减速度影响。此时，摩擦当量系数:

6、-0V 0.0951 10为止匕 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叮叮小文库即：T1 爵 I. ef.97上述计算结果,电梯在紧急制动的工况时满足设设计要求。(3)轿厢滞动工况此时曳引力T1efx其中:丁 P WTl gnr5300 200 -9.8226950N此时，T2m1q1 H gn r3209.814=1568N对efx的计算f 4 0.2 0.56 0.448fx

7、 3.1416 0.448e e4.085通过工种工况计算表明，曳引力满足设计要求。3.6 曳引轮轮径校核根据设计要求选用常熟曳引机厂生产的型号210,其曳引轮？660-6 汉16即轮径比66041.2516403.7 额定速度验算:实际额定速度应符合下列不等式92%V V 实 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，额定速度符合规范要求。四.曳引机验算校核。1 .选用常熟曳引机生产的工化型曳引机曳引机自重800Kg主轴最大静载荷18000Kg曳引机功率22Kw最大额

8、定负荷5000Kg曳引轮直径?660减速比2 : 65曳引轮绳梢416>62 .选用校核主轴最大静载荷校核P (G P Q P1 W)/r(7800 5300 5000 320 200)/2=9310KgPx K. 1P1.2 9310 11172KgPKP 180000 Kg式中：p主轴实际静载荷 pPk主轴实际动载荷K动载系数为1.2P主轴最大许用载荷额定功率校核见计算书第3.2节额定速度校核见计算书第3.7节5000Kg载重量校核曳引机最大载重量5000Kg,本梯额定载重量为曳引条件校核见计算书第3.5节曳引轮轮径比校核见计算书第3.6节五.轿厢架计算主上梁选用301a梢钢二根主梁

9、的技术参数Wx 403.2cm3Jx 6047.9cm4ix 11.72cm主上梁两个支点间距为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求刚度:f max5150 75(3102 752)329 3 2.05 106 6047.9 310 20.088cm 0.88mm f 2.58mm所以轿厢主上梁满足设计要求2.主下梁：选用25

10、0梢钢主下梁的主要技术参数：Wx 282.402cm34Jx 3530.04cmix 9.405cm因为主下梁有二个256梢钢即Wx 564.804cm34Jx 7060.08cm汽车电梯的轿厢自重的5均布在主下梁上，而对于额定载荷由于属 8于B类载荷，将额定载荷的3/4分成二个相等的集中载荷，对称作用于下梁上，间隔为1.5mm5300 9.8 5其中：q 102.4N /cm8 317电 W 200 Kg PtPa Pb 5000/2 2500 Kga.先计算出均布载荷的弯矩，则一 2一4 29L102.4 317M max128659.2N.cmM max 1286259.2 10maxr

11、 22.77 Mp aWx564.804 10b.集中载荷对梁的应力，先求示长矩Pa Pb -Q 1875Kg 8Pc 200 KgR2(317) 1875 83.5 200 158.5 1875 233.5R11975 Kg此时根据分析可以看出 C点长矩最大Me 1975(158.5) 1975(158.5) 1875 233.5R 1975Kg即 R1 1975 Kg此时根据分析可以看出C点弯矩最大75Mc 1975(158.5) 1975(158.5) 1875 75 1875344825 Kg.cm2maxM max59.83Mpa344828 9.8 10564.804 103所以下

12、梁加最大应力：为1222.77 59.83 82.60Mpa95Mpa所以主下梁强度满足设计要求。?求下梁挠度：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所以主下梁总的挠度：Y 丫1 Y2 a Y2b Y2c0.93 0.62 0.604 0.092.24mm Y 4.06mm结论主下梁所选择25b梢钢二根满足强度和刚度要求。3 .立主柱计算(a) 选用25 b 梢钢二根其几何和技术参数为:Wx 282.402cm34x 3530.04cmVx 9.405cmS 39.91cm2Wy 32.657cm3I y 196.44cm4 iy2.218cmM0Qb9.8叮叮小文库5000 9.8 60083675000NcmM036750004208750NM036750002H2 4204375NM0L4H36750003174

14、 420693437.5Ncm由于主柱共有六根，所以在计算时要考虑到该种情况: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)主柱一端相对于另一端变形:MoL324 EJH3675000 317324 2.05 106 (196.421 2 61.1) 42017.78mm 20mm式中是由于偏出引起漏点转 角-即主柱一端相对于另一 端为变形。(C)主柱细长比计算：由于立柱在轿厢顶处有一个轿顶卡板，可以认为是一个支承点

15、。拉点位置2/3L即为301cm301L/Ic 301 136 1602.206所以细长的满足要求。4 .副上梁与副下梁校核。从实际结构分析，副上梁和副下梁总计有 4根，根据载荷实际情况，我们可以把任意一个作为计算和分析。它的实际受力情况如下：根据机械(设计)手册查到P QRiR21287.5Kg(P Q)LMi M2 M3 99781.25 Kgcm 977856.25Ncm32现付上梁，选用16a二根即 Wx 108.3cm3所以上（副）977856.25 10108.3 1 03 245.15M pa p95M pa由于副下梁与副上梁采用同样规格材料,所以下（副）45.15Mpa其挠度为

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

17、1040.15mm 2.0mm（6）轿厢底板计算：不作计算，原因结构造型不合理，应力太小 （六）轿厢架联接螺栓强度校核：根据GB38H-81表14和表16,提供技术参数。其联结螺栓M16高强度螺栓8.8级。查手册M16的公称面绩F 201mm2其 s 640Mpa取安全系数n=2则 640/2 320Mpa按照安全钳动作制停和轿厢急停工况校核，上梁与主梁，下梁与 主梁联结螺栓。制动力F=2(P+Q),动载系数1.2=K摩擦系数 0.3螺栓数量24只八 2KQ 2 12 (10300) 9.8Qp 33646.67Np M0.3 241.3Qp max -1.3 33646.67201217.6

18、2Mpa320Mpa30联结螺栓，满足强度要求。(七)滑轮轴弯曲应力计算：在电梯系统中，对重设置一个导向轮，而轿厢设道二个滑轮，按照载荷分配，对重导向轮轴，受力最大。工况假定，滑轮轴比较短, 视为均布 载荷:1 - -Q P 9.8 20.5 5000 5300 9.8250305.76N/m2M maxqL18_2305.76 2508=2388750最大正应力maxM maxWD2388750 3275357.67Mpa95Mpa挠度计算:4 一 一 4d 3.1416 751553159.8mm46464Y max5qL4305.76 2504384EI384 2.01 106 1553

19、159.180.049mm由于是定滑轮，轴不转动，所以安全。（八）导轨验算:根据GB7588-03标准，导轨的验算应遵循附录 G相关条款进行。技术参数:Q=5000Kg轿厢自重P=5300Kg 轿厢外尺寸：宽度3000mm Y深度 6000mm x根据土建图和载荷分布情况:对于X轴：Q=75cm 对于 Y轴：Q=37.5cm选用导靴：T-127-1/B,其主要技术参数：S 2260cm2 q=17.80Kg/m e=2.75cmIx 187cm4Wx 30.4cm3ix 2.92cmIy 151.50cm4 Wy 240cm3iy 2.65cm导轨应分下列三部分计算：1.安全钳动作工况；载荷分

20、布相对于X轴；a.由导向力引起Y轴上的弯曲应力K1gn(QXQ PXp)nh2 9.8(5000 75)6 300=4083N3F L163 4083 20016=153112.5NcmM y 153112.5 10363.79Mpay Wy 2400 103b.由导向力引起X轴上的弯曲应力Fy 0即X 0载荷分布相对于Y轴a.由导向力引起Y轴的弯曲应力Fx00b.由导向力引起X轴的弯曲应力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)复合应力：a.弯曲应力2 2mx y,25.

21、182 63.79268.58Mpa 205Mpab.弯曲和压应力：m k68.58 21.5990.17Mpa 205Mpa挠度：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.正常使用工况。弯曲应力:(1) 载荷分布相对于X轴。a.由导向力引起Y轴上的弯曲应力。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,由导赂力引起X轴上的弯曲应力。FyK2gn QYqYsPYeYsFy 0x 0(2) 载荷分布相对于y轴。a.由导向力引起Y轴的弯曲应力FxK2gn Q Xq Xs P Xp XsnhFx 0FxK2gnQXQ Xs PXp Xsb.由导向力引起对X轴的弯曲应力M x 459375Wx304015.11Mpa1.2 9.8 5000 37.5m41.15Mpa.15.112 38.2820.7F L* * 3 x48EJyC.正常使用时不发生压弯应力。复合应力。弯曲应力:205Mpa

23、挠度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.正常使用装载工况。具体参数 X1 3000mm弯曲应力。(1) 由导向力引起Y轴加弯曲应力。gn P XpXsFs Xi XsFxnp s ssnh9.8 5000 3006 3008166.67N3F L163 8166.67 20016306250NcmM y 3062500Wy24 103127Mpa205Mpa(2)由导向力引起X轴的弯曲应力。Fy

24、 0即x 0(3)挠度:30.7FxL48EJy _3 30.7 8166.67 2 10一 一一 一 548 2.05 102.47mm x 5mm综合计算结果：主导轨选用合适。九.搁机大梁选用校核根据井道机房布置图以及选用曳引机搁机大梁共有三根，其中有一个受力最大接近60喊荷，所以选择一根来进行强度和刚 度计算。PbPc 10300/2 0.6 3090 kg其中，Pa 3900 0.6 2340Pd 1500Kg (曳引机自重)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为最大弯矩1711670.88Kgcm120Mpa选取 W Mb 1677437462 x1201397.86cm3选取451c作为搁机大梁。求挠度: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综合上述计算结果选三根451c工字钳，能够满足强度和刚度要求。十.安全部件不选用校核。1.限速器的选用校核叮叮小文库限速器选用宁波申菱双向限速器，型号XSR15-09限速器额定速度0.5m/s.绳的张紧力>10002000N钢丝绳直径？8mm绳轮节径？240mm校核：(a)电梯额定速度为0.5m/s.(b)限速器绳的弓K紧力应符合 GB758睇9.9.4条款。当安全钳提拉机构起作用所需要的，F= 250N则两边个2F = 500N。实际钢丝绳张紧力可以达到1000N,则满足要求。(c)钢丝绳直径校核。钢丝绳直径应符