电梯1350kg梯速175设计计算.docx

1、电梯1350kg梯速175设计计算设计计算书TKJ（ 1350/ ）1设计的目的2主要技术参数3电机功率的计算4电梯运转速度的计算5电梯曳引能力的计算6悬挂绳或链安全系数计算7绳头组合的验算8轿厢及对重导轨强度和变形计算9轿厢架的受力强度和刚度的计算10搁机梁受力强度和刚度的计算11安全钳的选型计算12限速器的选型计算与限速器绳的计算13缓冲器的选型计算14轿厢和门系统计算说明15井道顶层和底坑空间的计算16轿厢上行超速保护装置的选型计算17盘车力的计算18操作维修地区的空间计算19电气选型计算20机械防备的设计和说明21主要参照文件1 设计的目的TKJ(1350/型客梯， 是一种集选控制的、

2、 沟通调频调压调速的乘客电梯，额定载重1350Kg，额定运转速度 s。本客梯采纳先进的永磁同步无齿轮曳引机进行驱动，曳引比为 2:1 ，绕绳方式为单绕， 采纳 2 导轨构造， 用一个主轿架蒙受轿厢， 在曳引绳的牵动下沿着 2 根主导轨上下运转，以达到垂直运输乘客和医疗设施的目的。本客梯的轿厢内净尺寸为宽 2100mm*深 1600mm，内净面积为，完整切合 GB7588-2003电梯制造与安装安全规范的要求。本计算书依据 GB7588-2003电梯制造与安装安全规范的要求进行计算，以考证设计能否知足 GB7588-2003 标准和型式试验细则的要求。本计算书验算的电梯为本企业标准的1350kg

3、 乘客电梯，主要参数以下：额定速度 s额定载重量 1350kg提高升度层站数 15 层 15 站轿厢内净尺寸 2100mm*1600mm开门尺寸 1100mm*2100mm开门方式为中分式本电梯对以下主要零件进行计算：（一）曳引机、承重部分和运载部分曳引机永磁同步无齿轮曳引机，型，15 Kw，绕绳比 2： 1，单绕，曳引轮节径450 mm，速度 s搁机大梁主梁 25#工字钢轿厢2100mm*1600mm ， 2 导轨钢丝绳7- 10， 2 1 曳引方式导轨轿厢主导轨 T89/B（二）安全零件计算及申明安全钳渐进式 AQ11B型，总允许质量 3500kg，额定速度 s限速器LOG03型，额定速度

4、 s缓冲器YH68-210型油压缓冲器，额定速度 s，总允许质量 800-3500 kg，行程 210mm，总高 675mm2主要技术参数Q额定载重量Q=1350kgv e额定速度v e =s轿厢尺寸（宽 * 深 * 高）2100mm *1600mm *2400mm开门方式中分开门尺寸（宽 * 高）1100mm *2100mmH提高升度H=i曳引比i= 2d曳引绳及绳径8 19s 西鲁式， d 10mmn曳引绳根数n=8D曳引轮节径D =450mmD导向轮、轿顶轮、对重轮D =520mm11的均匀直径K均衡系数K =P轿厢自重P=1400kg曳引钢丝绳每米重量mW轿厢在基层时曳引轮轿W 8*

5、120 kg11厢侧的钢丝绳重量随行电缆每米重量kg/mW2轿厢在顶层时轿厢侧的W2（ 2） * 37 kg随行电缆重量赔偿链每米重量kg/mW轿厢在顶层时轿厢侧的W 110kg33赔偿链重量G对重重量G=P+K*Q（ 19402075） kgamax最大加减速度值a s2max曳引包角 =155o = rad半圆曳引绳槽的切吵嘴 =95曳引绳槽的槽角度 =35 oS max曳引机最大径向负载6000 kg电梯运转的总效率 =N电机功率15 kwv l曳引机节径线速度m/sn1电机额定转速149 rpm轿厢导轨T89/B限速器XS3 型，额定速度 s安全钳渐 进 式 AQ10A 型 ， 最 大

6、 总 容 许 质 量P+Q=3331kg，额定速度 s缓冲器YH68-210 型油压缓冲器，额定速度 s，总容许质量 3500kg，行程 h1=210 mm，总高 h=675mm3电机功率的计算对于沟通电梯，功率按以下公式计算：N= （ 1- K ） QV1 / 102 i （ kW）式中： K均衡系数， K；Q额定载荷，Q=1350KgV1曳引机节径线速度， V1=s电梯传动的总效率， =i曳引比 ， i= 2将各参数代入上式：N=（） *1350* （ 102*2 ） =考虑到轿厢运转产生的附带阻力、满载起动工况及电机温升等状况，采纳型，电机功率 ，能够知足设计要求。曳引轮导向轮搁机梁轿顶

7、轮轿厢对重轮对重图 1 曳引系统表示图4电梯运转速度的计算电梯的运转速度 V= *D* n 1 / 60*i式中： D曳引轮节园直径，n 1电机的额定转速，D=n1=149rpmi曳引比，i =2将各参数代入： V=*149 / (60*2)= m/s对于 VVVF控制的电梯，只需 V 大于等于额定速度 s，就能够经过改变电机的输入频次和电压来调理电梯的运转速度，使之在 * 额定速度的范围内，进而知足要求。5电梯曳引能力的计算依据 GB7588 2003 的要求，电梯曳引力的计算分别按轿厢装载、紧迫制动、轿厢滞留3种工况进行。基本参数 采纳的 型曳引机，其曳引轮的槽型为半圆槽，槽形的几何参数为

8、：槽的角度 =35o= rad下部切吵嘴度 =95o= rad 当量摩擦系数的计算依据 GB7588 2003 的要求，当量摩擦系数按下式计算：f = *4* ( cos ( 式中：摩擦系数，对应/ 2 )- sin ( / 2 ) ) /3 种工况分别为：（- - -sin + sin）装载工况紧迫制歇工况轿厢滞留工况 = = / (1 + V =1 / 10 )/ (1 + / 10 )将各参数代入可得 3 种工况下的当量摩擦系数：1)装载工况f =*4* ( cos (35 o / 2 )- sin (95 / 2 ) ) / （ + sin 35 o） =2)紧迫制歇工况f =*4*(

9、 cos (35 o / 2 )- sin (95 o / 2 ) ) / （ + sin 35 o） =3)轿厢滞留工况f =*4*( cos (35 o / 2 )- sin (95 o / 2 ) ) / （ + sin 35 o） =轿厢装载工况依据 GB7588 2003 的要求，依据载有 125%额定载荷的轿厢在基层平层地点时最不利状况进行计算，此时应知足：T1/ T2 e f 式中： T1/ T2 曳引轮两边曳引绳的较大静拉力与较小静拉力的比值e 自然对数的底， e曳引绳在曳引轮上的包角， =155o = rad将有关参数代入可得：T1=(P+*Q+W)g/ i =(1400+*

10、1350+51) *2=15379NT2=(G+W3)g/ i =(2008+0)* /2=9839 NT1/ T2= 15379/9839=e f = e * =因为 T1/T2 = ef =所以知足曳引条件。紧迫制歇工况依据 GB7588 2003 的要求，依据空载轿厢在顶层平层地点时最不利状况进行计算，此时应知足：T1/ T2 e f 将有关参数代入可得：T1=G*(g+a max) /i+ W1*(g+i*a max)=2008*+/2+51*+2*=10892 NT2=(P+W2 +W3)* (g-amax) /i =(1400+110)* NT1/ T2=10892/7105=e

11、f = e * =f 因为 T1/T2 = e =轿厢滞留工况依据 GB7588 2003 的要求，依据空载轿厢在顶层地点、对重压实在对重缓冲器上时最不利状况进行计算，此时应知足：T1/ T2 e f 将有关参数代入可得：T1=(P+W+W)*g /i =( 1400+110)*2=7486 N23T2= W1*g=51*= NT1/ T2=7486/=e f = e * =因为 T1/T2 = ef =所以知足曳引条件。6 曳引绳的安全计算 曳引绳的直径要求依据 GB7588 2003 的要求， 曳引轮的节径 D 与曳引绳的直径 d 之比不该小于 40。在本系统中， D 450mm， d 1

12、0mm，则 D/d= 450/10= 45 40，知足标准要求。曳引绳的安全系数计算依据 GB7588 2003 的要求，当装有额定载荷的轿厢停靠在最低层站时，曳引绳的实质安全系数 S 应不小于按标准附录 N 规定的安全系数计算值 Sf ，即 S Sf ，其实不小于 12。 实质安全系数S 的计算S nF /（ P+Q）/i+ W1） g式中： F单根曳引绳的最小破断载荷，F 44 KN将有关参数代入可得：S7*44*1000/（ 1400+1350）/2+51 ）* ） 标准规定的安全系数Sf 的计算依据GB7588 2003标准附录N的规定，本系统中滑轮的等效数目Nequiv为：Nequi

13、v = Nequiv(t) + Nequiv(p)式中：Nequiv(t)曳引轮的等效数目，Nequiv(t)=Nequiv(p) 导向轮的等效数目Nequiv(p)= K P* (Nps +4 * Npr )依据标准的规定和曳引系统表示图 ( 图 1) 可得：KP=( D/D 1) 4=(450/520) 4=Nps=3Npr=0则Nequiv(p)= * (3 +4 *0 )= Nequiv =+=因为 S f =10XX=X2X1= log ( * 106 * Nequiv ) / (D / d) )= log ( * 106 * / 45 )= -X = log ( * (D / d

14、)= log ( * 45= -2X=X= =2所以 S f =10X =从以上计算可得：S= S =，即实质安全系数S 大于标准规定的安全系数S 其实不小于12，ff所以曳引绳的安全系数知足标准要求。7绳头组合的验算采纳专业厂生产的 10mm型楔块式绳头组合，其型式试验的破断力为 44kN，大于每根钢丝绳最小破断载荷的 80%，即 44*80%，知足 GB7588-2003 的规定，绳头组合的强度足够。8轿厢及对重导轨的计算采纳标准 JG/电梯 T 型导轨规定的 T89/B 型导轨作为轿厢主导轨。依据标准，相应的主要技术参数以下：主导轨数目 n=2翼缘厚度 C=10mm截面积 A=1570m

15、m惯性半径 ix=iy=惯性距 Jx=597000mm4Jy=530000mm43Wy=11900mm3抗弯模量 Wx=14500mm2弹性模量E=*1052抗拉强度 Rm =370 N/mmN/mm许用应力：正常使用时 1=165 N/mm 2， 安全钳动作时 2=205 N/mm 2许用变形 =5mm导轨支架间距 l=2500 mm修长比 =l / ix =2500 / =126曲折系数 ( 查 GB7588-2003 附录 G表 G3) ： =轿厢尺寸：宽Dx=2000 mm，深 Dy=1750mm，高 Dz=2400mm轿厢上下导靴之间距离h=3550mm导轨受力主要有3 种工况： 1

16、、安全钳动作时工况，2、装卸载工况，3、运转工况。此中最不利的工况为安全钳动作时的工况，其次为装卸载工况， 所以只需计算这2 种工况下导轨的受力和变形能否知足要求。安全钳动作时的工况本系统采纳渐进式安全钳，其冲击系数为 k1=2。本系统为中心导向和悬挂的轿厢，其坐标见轿厢部署图 2 ( 轿厢中心 Cd 和轿厢重心 Pd 与悬挂中心 Sd 重合，额定载荷 Q分别按相对于 X 轴和 Y 轴、均匀散布在最不利的 3/4 的轿厢面积里计算 ) 。图 2 轿厢部署图额定载荷中心坐标 Xq=325mm Yq= 由导向力惹起的 Y 轴上的曲折应力Fx=k1*Q*g*Xq / (2h) =2*1350*325

17、/(2*3550) = 1211NMy=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656 Nmmy= My/ Wy=567656/11900= N/mm 2 由导向力惹起的 X 轴上的曲折应力Fy=k1*Q*g*Yq /h=2*1350* 3550= 1398 N2x= Mx/ Wx=655313/14500= N/mm 8.1.3 压弯应力Fk=k1*(P+Q)g/n =2*(1400+1350)*2=26950 Nk=Fk* / A=26950*1570=mm2 复合应力和翼缘曲折应力m= x+ y=+=mm2 2=205 N/mm 2= m+Fk / A=+26950/

18、1570=mm2 2=205 N/mm 2c= k+* m=+*= N/mm2 2=205 N/mm 2 f=*Fx /C 2 =*1211/10 2= N/mm2 2=205 N/mm 2知足强度要求。 挠度x=*Fx*ly=*Fy* l3/(48EJy) =*1211*2500 3 /(48*10 5 *530000)= =5mm3 3 5/(48EJx) =*2500 /(48*10 *597000)= mm =5mm知足许用变形要求。装卸载工况装卸载时： FS=*1350=5292 N ， X 1=1400 mm 由导向力惹起的 Y 轴上的曲折应力Fx= F S* X 1/ (2h)

19、=5292*1400 / (2*3550) = 1043 NMy=3*Fx*l/16 =3*1211*2500/16 =567656Nmm y= My/ Wy=567656 /11900= N/mm 2 由导向力惹起的 X 轴上的曲折应力本系统中不存在由导向力惹起的 X 轴上的曲折应力，所以：Fy=0Mx=0x= 08.2.3 压弯应力在装卸载时不发生压弯状况，所以：Fk=0k=0复合应力和翼缘曲折应力2 m= x+ y=0+= N/mm2 1=165 N/mm2 = m+Fk / A=+0= N/mm2 1=165 N/mm f=*Fx /C 2 =*1211/10 2= N/mm2 1 =

20、165 N/mm2知足强度要求。挠度x=*Fx*l 3/(48EJy) =*1211*25003 /(48*105 *520000)= mm =5mmy=0 =5mm知足许用变形要求。8.2.6 对重导轨计算采纳 T/K5A 导轨，切合 JG/电梯对重空心导轨 。TK5A的技术参数：3x 轴的截面积3y 轴的截面积A 6.17cm 2 的截面 Ixx=24.33cm 4x 的截面 性矩4y 的截面 性矩x 的回 半径y 的回 半径E= 性模量 = 系数（依据 比 表求得 lk/i= ）100 perm=正常使用 用 力 perm=最大允 形量 接部分 度L=2000mm 支架的最大 距n=2

21、支 的数目Rm=370Mpa 抗拉 度（ 资料力学性能）A5 % 资料的延长率K1=K2=K3=G=P+rQ=2008kgh=2800mm上下 靴 距DBG=1450mm 重架 距W=250mm 重架 度GB7588-2003 梯制造与安装安全 范 定： 于中心 挂或 称 挂的 重或均衡重， 定重力的作用点误差在 度方向 5%，深度方向 10%，DBGy=145mm重力作用点在 y 方向的偏移重力作用点在 x 方向的偏移附带装置的 量 正常使用 靴在 Y 方向作用在 上的力Fx=K2Gg BTFx/(2h)= 2008 22800=My=3Fxl/16=y=My/Wy=19766/ 1000=

22、 导靴在 X 方向作用在导轨上的力Fy=g(gPYp+FsYl)/h= 2008 145/2800=1223NMx=3Fyl/16=3 1223 2000/16=458577Nmmx=Mx/Wx=458577/6300= 8.2.6.3 曲折应力在正常使用工况下，不发生曲折状况。 复合应力m=x+ y=+= perm=165Mpa= m +(k3M)/A=+ 20/617)=+= perm=165Mpa8.2.6.5 翼缘曲折 :f=C2= = perm=165Mpa 挠度：x=3/48EIy= 20003/(48 210000 530000)= perm=5mm结论：电梯正常使用、运转时对重

23、导轨的应力和变形切合要求 。9 轿厢架强度和刚度的计算轿厢架是电梯的主要受力零件， 它由上梁、 下梁、立梁及连结它们的若干紧固件构成， 计算时，视上、下梁均为简支梁， 此中上梁作用载荷为整个安装在轿厢架上所有零零件的总重量（包含轿厢架自己的重量） 和额定载重量之和， 并作用于上梁的中央； 下梁则假设额定载重量和轿厢上各个零件的总重量之和的 5/8 均布于下梁上， 其他 3/8 的总重量再加上赔偿链及随行电缆的重量集中作用于下梁中央。 对于立梁， 因为载荷在轿厢内散布不均匀， 及立梁与上、 下梁视为刚性连结等特色，立梁遇到拉伸与曲折的组合作用。2 346 5图 3 轿厢架构造表示图1拉杆 2 上

24、梁 3 直梁 4轿厢 5 轿底 6 下梁基本参数（1） T1电梯满载起动时，上梁所受的作使劲：T1=（ P+Q） (g+a)=(1400+1350)*+=28325 N式中： P整个轿厢的重量Q额定载荷（2） T2电梯满载起动时，下梁所受的均布载荷：T2=（ P1+Q） (g+a)*5/8=(1200+1350)*+ *5/8=16416 N式中： P1去除上梁、轿顶轮、直梁等辅件后的轿厢重量（3） T3电梯满载起动时，下梁所受的集中载荷：T3=（ P1+Q） (g+a)*3/8+(W 2+W)=(1200+1350)*+ *3/8+（ +110） =9977 N3式中： W2随行电缆的重量W3赔偿链的重量（4） T4电梯满载起动时，立梁所受的垂直作使劲：T4=（ P2+Q） (g+a)= (1300+1350)*+=27295 N式中： P2去除上梁、轿顶轮等辅件后的轿厢重量（