扶梯设计计算书

1、1扶梯计算说明书1.梯级和扶手带速度计算：1. 1已知数据电 动 机KFT160M-VF6B额定转速n电=960r/min主动链轮z1=23t=31.75被动链轮z2=65t=31.75梯级曳引链轮z3=16t=133.33 d1=0.6341m扶手带传动链轮z4=30t=25.40扶手带驱动链轮z5=26t=25.40扶手带驱动胶轮d2=0.5974m减 速 机i=24.51. 2梯级速度计算:主传动总传动比i总i总=i*z2/z1=24.5*65/23=69.24主轴转速n主n主=n电/i总=960/69.24=13.86r/min梯级运行速度v梯v梯=n主/(60*n*d1)=(13.8

2、6/60)21. 3扶手带速度计算:扶手带运行速度v扶v扶=(n主/60)*(z4/Z5)*n*d2(1-轮)=0.499m/s式中 轮-胶轮打滑系数1. 4扶手胶带与梯级的同步率(v扶-v梯)/v梯=(0.499-0.495)/0.499=0.8%2. 5自动扶梯的理论输送能力G二V/(0.4x3600 xK)Ct理论输送能力人/hV额定速度0.495m/s3K系数，梯级宽度为1000mm时K=2Ct=0.495/(0.4x3600 x2)=8910人/h基本满足每小时输送9000人的要求.43.自动扶梯挠度及强度计算4. 1已知数据序号代号名称数据及说明1E弹性模量E=2x105N/mm2

3、2H提升咼度H=5400m3a倾斜角度a=354V扶梯运行速度V=0.495x1035q梯梯路线载荷q梯=0.799N/mm6q人1m宽扶梯乘客载荷Q人=5N/mm7Ct理论运载能力Ct=9000人/小时8Q主主动链轮重量Q主=2744N9Q架金属骨架重量Q架=25917N10Q电电机重量Q电=1803N11Q减减速机重量Q减=1617N12Q扶扶手装置重量Q扶=18966N13Q轨导轨重量Q轨=9410N14Q前梳齿前沿板重量Q前=4508N15Q控电器控制重量Q控=637N扶梯金属骨架，组合截面的转动惯量主梁选用矩形管（120 x60 x6）/201方钢120 x60 x6的截面参数：截面

4、面积S=1971.2mmf重心距离Xo=19.2mmy0=41.4mm惯性矩Ixo=3.12x106mm452.组合截面的转动惯量横截面如图2-1XoCDCxJ-L7500_1560一根方钢的转动惯量lxlx，= Ixo+a S=3.12x106+(1000/2- y)2x1971.2=4.18x108mm4组合截面的转动惯量lxlx=4 lx=4x4.18x108=1.67x109mm4=1.67x10-3m42.3受力分析扶梯受力情况，如图2-2所示X6a.乘客给扶梯的均布载荷q人按国际q人=5N/mmb.梯路线载荷q梯q梯=0.799N/mmc.金属构件的线载荷q构q构=(Q架+ Q扶+

5、 Q轨+ Q控)/1=(35917+18966+9410+637)/14613=4.44N/mm均布载荷qq= q人+ q梯+ q构=10.24N/mm72.3.2电机、减速机重量Q动Q动= Q电+ Q减=1803+1617=3420N2.4挠度及强度计算由受力图分析，最大挠度和最大弯矩出现在F点，即：ymax=yFMmax二MF,下面计算从A点到B点各分力对F点的挠度和弯矩。2.4.1 Q前1对F点引起的挠度y1和弯矩M1式中：a=928b=13686x=7306.5L=14613y1=-( Q前a2b2/6EIL)*2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2 =-0.1663mmM1=

6、 Q前a(L-x)/l242 Q从对F点引起的挠度和弯距式中：a=1062b=13551x=7307l=14613y=-( Q人a2b2/6EIL)* 2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2=-0.109mmM2=Q人a(L-x)/l2.4.3均布载荷q对F点引起的挠度和弯矩y3=-5L4/384EI=-18.20mmM3=ql2/8=82.4.4 Q主对F点引起的挠度和弯矩y4=- Q主a2b2/(6EIL).2x/a+x/b-(b-x)3/a2b=-0.143mmM4= Q主bx/l=245 Q前2对F点引起的挠度和弯矩式中a=13293b=928x=7307l=14613ys=-

7、 Q前2a2b2/(6EIL).2x/a+x/b-(b-x)3/a2b=-0.166mmM5= Q前bx/l=2.4.6 Q动对F点引起的挠度和弯矩式中a=14143b=470 x=7307l=14613y6=- Q动a2b2/(6EIL).2x/a+x/b-(b-x)3/l =-0.064mmx=7307l=14613式中a=13293b=13209M6= Q动bx/l=所以F点的挠度为：yF=y1+y2+y3+y4+y5+y6=-18.55mm即：最大挠度ymax=18.55mm扶梯跨距为14613mm,其允许挠度为1/750所以y=l/750=19.48mm18.55mmF点处的弯矩MF

8、MF二M1+M2+M3+M4+M5+M6所以最大应力为Smax5max= MFy/lx=2.874x108x500/1.67x109=86.2N/mm2=8.62x107N/m2允许应力5=2.7 x108N/m25max=8.62x107N/m2所以金属骨架强度满足要求3自动扶梯驱动功率计算4.1梯路牵引计算4.1.1已知数据序号代号含义计算式及结果1Q级一个梯级的重量245N2t级梯级节距0.4064m3q链r每米链条重量98N/m4q梯p梯路线载荷q梯=Q级/ t级+2 q链=799N/mm5Q人每位乘客的重量600N106q人乘客的线载荷q人二n Q人/ t级=2643/mm7d级梯级

9、主副轮轴径1.7cm8a级梯级轮轴承磨擦系数0.0159f梯级轮滚动磨擦系数0.110d梯级主副轮直径7 cm11a链链条销轴的磨擦系数0.312d链链条销轴直径1.43cm13R曲线段梯级主轮曲率半径1.79m14a轮链轮轴承处磨擦系数0.0115d轮链轮轴颈直径0.7434m16Do链轮节圆直径0.6834m1117a倾斜角度3518H提升咼度4500mm19N每个梯级上的人数220扶梯的满载系数4=(2-v)x0.6=0.859梯路各区段长度:直线段阻力系数CoCo=(级.d级+2f)/d.B=(=0.028式中B为轮缘侧面与导轨间可能出现磨擦系数，取B=1曲线段阻尼系数CRCR=1+a

10、Co+(a链d链)/R=1 +n/6x0.028+(L6-7=0.458mL9_io=9.852mLi2-i3=0.4mL2-3=9.840mL7-8=0.602mLii-i2=0.459mL0-1=1.271mL4_5=0.620m12=1.017链轮上的阻尼系数C链C链=(链d链+卩轮d轮)/D0=(=0.00694.1.2满载上升时各区段上张力计算 张紧端取弹簧张力A为4900NS6=S5(1+ 2C链)+ q梯D0(1- C链)= S5(1+2x0.0069)+799x0.777(1-0.0069)=1.0138 S5+617 A=1.2(S5+ S6)=4900所以S5=1721.3

11、NS6=2362NS7= S6+ q梯l6-7C0=2362+S8= S7+( q梯+ q人) l7-8C0=2372+(799+2643)S9=S8(CR+2aCo) +( q梯+ q人)RaCo1-COSa)=2430 x1.017-2(n/6)x0.028+(799+2643)x1.79x(n/6)x0.028-(1-COS35)=1665NS10= S9+( q梯+ q人) l9-10(SINa+C0COSa)=1665+(799+2643)x9.852x(SIN35+0.028COS35) =19443NS11= S10CR+( q梯+ q人) RaC0+(1-COSa)13= 19

12、443x1.017+(799+2643)x1.79(n/6)x0.028+(1- COS35 )=20689N=20733+ =20742NS4= S5-q梯l4-5C0=1721-=1707NS3=S4(CR-2a链d链/R)+q梯R(1-COSa)+aC0 =1707x(1.017- COS35)+(n/6)x0.028=1940NS2= S3+q梯l2-3(SINa-C0COSa)=1940+799x9.840 x(SIN35-0.028 COS35)=5680NS1= S2(2-CR)+q梯R(1-COSa)-C0a=5680 x(2-1.017)+799x1.79x(1- COS35

13、 )-0.028x(n/6)=5754NS12= S11+( q梯+ q人) l11-12C0=20689+(799+2643)=20733NS13= S12+ q梯l12-13C014S0=S1-q梯10-1Co=5754-=5726NP上=S13 So+( S13+ So) C链-q梯De=20724-5726+(20724+5726)x0.0069-799x0.777=14578NN梯=SV/(102x9.8)=(14578x0.495)/(102x9.8)=7.21kw4.2扶手牵引力计算4.2.1已知数据序号代号含义数据及说明1q人乘客对扶手带的线载荷4.5N/m2Q扶每米扶手带的重

14、量25N/m3a驱驱动滑轮与扶手间磨擦系数0.54曲线段的包角圆弧段为n,其它n/65Fh扶手胶带对滑轮群滚动磨擦系数0.56a0滑轮承轴的磨擦系数0.017d1滑轮轴颈1.5cm8ag扶手胶带与扶手导轨间磨擦系数0.39D1滑轮群轴颈3.510fl2扶手胶带对滑轮群的磨擦系数0.311d3托辊轴的直径12cm12D3托辊的直径7cm13fl3fl3=fl10.5cmLo-1=0.071mL1-2=10.652m15L4-5=1.084mL2-3=1.50m16L6-7=9.621mLio-o=2.O33m直线段阻力系数C。(1)扶手胶带在导轨上滑动时Co=ag=0.3L8_9=1.417m扶

15、手带在曲线段的阻力系数CR(1)扶手胶带在导轨上滑动时a=口g+0.01=0.31CR=lBo.31xn/6=l =1.17(2)扶手胶带在滑轮群上运动时a=(2fa+aod1)/ D1+a0=(2x0.5+CR=1=l.31xn=2.5721A141715017(2)扶手带在托辊上运动时Co=(2 fl3+g, odi)/D3=(2X0.5+322满载上升时扶手系统各点张力计算(圆弧段R=0.352)根据结 构可使S2=oS3= S2+q扶L2-3gg=0+S4=S3CR+q扶(1-COSa)=11x2.57+25x0.352x(1-COS35 ) =46NS5= S4+(q扶+ q人) L

16、4-5C0=46+(25+45)x1.084x0.3=69NS6=S5CR+(q扶+ q人)R(1-COSa)=69x1.17+(25+45)x2.2x(1-COS35)=101NS7= S6+(q扶+ q人) L6-7(C0COSa+SINa)=101+(25+45)x9.621x(0.3 COS32+ SIN35) =613NS8= S7CR+(q扶+ q人)R(1-COSa)=613x1.17+(25+45)x2.2x(1-COS345) =737NS9= S8+(q扶+ q人) L8-9C0=737+(25+45)x1.417x0.3 =767NS10= S9CR-q扶R(1-C0Sa

17、)=767x2.57-25x0.352x(1-COS35)=1954NS0= S11+q扶L10-0C0=1954+25x2.033x0.318=1969NSi= S2-q扶Li_i2(CoCOSa-SINa)=0-25x10.652x(0.17x COS35- SIN35)=94NS1-0= S1-q扶L0-1C0=94-25x0.071x0.3=93N4.2.2满载上升时驱动扶手带所需功率N扶扶手带驱动处的圆周力SS=S0-S1-0=1969-93=1876N满载上升时驱动一条扶手带所需功率为N1N1=SV=1876x0.495=928w=0.928kw满载上升时驱动两条扶手带所需功率N扶N扶= 2N1=1.856kw4.3功率计算： 由梯路和扶手所引起的在驱动主轴上的总功率为N总=(N梯+ N扶/n扶)/n19n=n扶叶链=N总=(7.2