1600公斤2.5米每秒電梯的設(shè)計計算書

1、目錄1.前言2.電梯的主要參數(shù)3.傳動系統(tǒng)的計算3.1曳引機(jī)的選用3.2曳引機(jī)電動機(jī)功率計算3.3曳引機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算3.4曳引包角計算3.5放繩角計算3.6輪徑比計算3.7曳引機(jī)主軸載荷計算3.8額定速度驗算3.9曳引力、比壓計算3.10懸掛繩安全系數(shù)計算3.11鋼絲繩端接裝置結(jié)合處承受負(fù)荷計算4.主要結(jié)構(gòu)部件機(jī)械強(qiáng)度計算4.1轎廂架計算4.2轎底應(yīng)力計算4.3轎廂壁、轎門壁、層門壁強(qiáng)度、撓度計算4.4轎頂強(qiáng)度計算4.5繩輪軸強(qiáng)度計算4.6繩頭板強(qiáng)度計算4.7機(jī)房承重梁計算4.8補(bǔ)償鏈計算5.導(dǎo)軌計算5.1轎廂導(dǎo)軌計算5.2對重導(dǎo)軌計算6.安全部件計算6.1緩沖器的計算、選用6.2限速器的計算

2、、選用6.3安全鉗的計算、選用7.轎廂有效面積校核8.轎廂通風(fēng)面積校核9.層門、轎門門扇撞擊能量計算10.井道結(jié)構(gòu)受力計算10.1底坑預(yù)埋件受力計算10.2層門側(cè)井道壁受力計算10.3機(jī)房承重處土建承受力計算10.4機(jī)房吊鉤受力計算11.井道頂層空間和底坑計算11.1頂層空間計算11.2底坑計算12.引用標(biāo)準(zhǔn)和參考資料1. 前言本計算書依據(jù)gb7588、gb/t10058、gb/t10059、gb10060等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)設(shè)計手冊，對tkj1600/2.5jxw（vvvf）乘客電梯的傳動系統(tǒng)、主要部件及安全部件的設(shè)計、選用進(jìn)行了計算、校核。2. 電梯的主要參數(shù)2.1額定載重量：q=1600kg

3、2.2空載轎廂重量：p1=2500kg2.3補(bǔ)償鏈及隨行電纜重量：p2=700 kg 適用于提升高度110m，隨行電纜以60m計。2.4額定速度：v=2.5m/s2.5平衡系數(shù)：j=0.52.6曳引包角：a=310.172.7繞繩倍率：i=22.8雙向限速器型號：xs18a （河北東方機(jī)械廠）2.9安全鉗型號：aq1 （河北東方機(jī)械廠）2.10轎廂、對重油壓緩沖器型號：yh2/420 （河北東方機(jī)械廠）2.11鋼絲繩規(guī)格：819s+nf121500（單）右交2.12鋼絲繩重量：p3=700kg2.13對重重量：g=3300 kg2.14曳引機(jī)型號：gtn2-162p5 （常熟市電梯曳引機(jī)廠有限

4、公司） 3.傳動系統(tǒng)的計算3.1曳引機(jī)的選用曳引機(jī)選用常熟市電梯曳引機(jī)廠有限公司產(chǎn)品。型號：gtn2-162p5（復(fù)繞）曳引機(jī)主要參數(shù)：規(guī)格：gtn2-162p5（外加支撐）額定載重：q=1600 kg轎廂額定速度：v=2.5m/s曳引輪直徑：d=480繩槽：f125轉(zhuǎn)速：199rpm額定轉(zhuǎn)矩：1200nm額定功率：27.5kw懸掛比：2：1最大軸負(fù)荷：8000 kg曳引機(jī)自重：1150 kg3.2曳引機(jī)電動機(jī)功率計算 =24.5kw選用電動機(jī)功率：27.5kw。摘自電梯與自動扶梯p40選用合適3.3曳引機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算1. 起動總轉(zhuǎn)矩計算m=ms+md+mf =1176+896+102.9 =

5、1651.8nm式中：m起動總轉(zhuǎn)矩，nm； ms靜不平衡力矩，nm； md加速轉(zhuǎn)矩，nm；mf摩擦轉(zhuǎn)矩，nm；d曳引輪直徑，d=0.48m； 效率，=0.8； j總轉(zhuǎn)動慣量； j=j1+j2=91.84kgm2 j1直線運(yùn)動部件計算轉(zhuǎn)動慣量， j1=54.84kgm2 j2旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動慣量，j2=37kgm2 曳引輪圓周處切向角加速度， =9.756rad/s2; 摩擦系數(shù)，=0.1 r軸承上總載荷，n； r軸承處軸半徑，m； 2.電機(jī)容量計算 =681nm曳引機(jī)標(biāo)定值：me=682 nm3.轉(zhuǎn)矩比計算m/me=2.422.52. 額定速度轉(zhuǎn)矩校核：ms=652.925 nmme=682nm3.

6、4曳引包角計算：=180+90+arctg650/770 =310.173.5放繩角計算1. 曳引輪與導(dǎo)向輪之間的放繩角計算=0.007940.03起動轉(zhuǎn)矩滿足額定速度運(yùn)行轉(zhuǎn)矩滿足滿足要求2.曳引輪與轎頂輪3.6輪徑比計算：3.7曳引輪主軸負(fù)荷計算：=4400kgpk=5280kg p=8000kg式中：p實際靜載，kg； pk實際動載，kg； k動載系數(shù)，k=1.2； p主軸允許靜載；3.8額定速度驗算 實際額定速度應(yīng)符合下式： 92%vv實105%v =2.5117m/s式中：n電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速；d曳引輪直徑，mm；i繞繩比；滿足要求符合gb7588第9.2.1條主軸載荷滿足92%v=2.3

7、 m/s105%v=2.625 m/s92%v=2.3 m/sv實=2.5117m/s105%v=2.625 m/s3.9曳引力計算1.技術(shù)參數(shù)1) 額定載重量：q=1600kg2) 轎廂自重：p1=2500 kg3) 平衡系數(shù)：0.504) 對重重量：g=3300 kg5) 補(bǔ)償鏈、電纜重量：p2=700 kg6) 曳引輪直徑：d=4807) 選用鋼絲繩及根數(shù)：5128) 轎頂輪、對重輪直徑：dp=6009) 額定速度：v=2.5m/s10) 懸掛比： 2：111) 曳引輪輪槽角：=3012) 曳引包角：=310.1713) 鋼絲繩重量：700kg2. 曳引力計算（1） 轎廂裝載工況額定速度

8、符合gb7588，第12.6條（2） 緊急制動工況（取制動減速度a=0.5m/s2）a）空載轎廂在井道上部上行裝載工況曳引繩不打滑空載轎廂在井道上部上行時，緊急制動，曳引繩不打滑b)滿載轎廂在井道下部下行時：(3)轎廂滯留工況3. 比壓計算：式中：p比壓，mpa; d曳引繩直徑，mm； d曳引輪直徑，mm; 滿載轎廂在井道下部下行，緊急制動，曳引繩不打滑。轎廂滯留工況，曳引繩能打滑。 n曳引繩根數(shù)； t轎廂以額定載重量停靠在最低 層站時，在曳引輪水平面上，轎廂 一側(cè)的曳引繩靜拉力，n；式中：p許用比壓，mpa; vc對應(yīng)于轎廂額定速度的曳引繩 速度，m/sp=2.1mpa80%f=50640n

9、鋼絲繩端接裝置符合gb7588第9.2.3條4. 主要結(jié)構(gòu)部件機(jī)械強(qiáng)度計算4.1轎廂架計算轎廂架是一個空間超靜定剛架結(jié)構(gòu)，較為精確地計算轎廂架構(gòu)件的承載強(qiáng)度，需用有限元法。由于轎廂架的強(qiáng)度裕量比較大，因此常用偏于保守的分離法進(jìn)行計算。即在構(gòu)件的連接點上釋放掉一些約束，使構(gòu)件靜定或即使是超靜定也是低次超靜定。4.1.1轎廂架的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 4.1.2上梁計算上梁選用22/q2354.1.3下梁計算下梁選用16/q235（1) 正常工況下的載荷a) 轎底自重的5/8均布在下梁上。b) 平衡繩及隨行電纜的拉力形成的集中載荷。c) 額定重量的負(fù)載對客梯和a類負(fù)載的貨梯，取額定負(fù)載的5/8均布在下梁上。m

10、max=(16311020-1281510)9.8=9901038nmm上梁強(qiáng)度滿足下梁強(qiáng)度滿足（2) 非正常工況下，當(dāng)電梯失控撞底，轎廂碰到緩沖器時，緩沖器的反作用使下梁承受沖擊載荷。式中：l0兩轎廂導(dǎo)軌之間的距離。 l0兩緩沖器之間距離。 zn下梁的抗彎截面模量。4.1.4轎廂立柱計算立柱選用18/q235（1） 立柱應(yīng)力計算（2） 立柱一端相對于另一端變形計算式中：由于偏載引起端點轉(zhuǎn)角，立柱一端相對于另一端的變形，mm。強(qiáng)度滿足立柱強(qiáng)度滿足立柱變形量滿足（3） 立柱細(xì)長比計算l/ic=2800/19.5=143.6160注：拉點位置小于2/3l。4.2轎底應(yīng)力計算4.2.1裝載工況轎底框

11、應(yīng)力計算轎底寬度方向由五根10/q235組成 深度方向由四根10i/q235組成4.2.2轎底板應(yīng)力計算轎底板采用鋼板5/q235假設(shè)轎底板為周邊簡支,均布載荷q,則:4.3轎廂壁、轎門壁、層門壁計算假設(shè)四邊簡支、中心5cm2面積上受均布載荷q1.強(qiáng)度計算2.撓度計算穩(wěn)定性滿足強(qiáng)度滿足摘自機(jī)械設(shè)計手冊第1卷p4185強(qiáng)度滿足4.4轎頂強(qiáng)度計算：假設(shè)四邊簡支，中心0.20m0.20m面積上受均布載荷q摘自機(jī)械設(shè)計手冊第1卷p4-187撓度滿足摘自機(jī)械設(shè)計手冊第1卷p4-185強(qiáng)度滿足4.5繩輪軸強(qiáng)度計算4.5.1.轎頂輪軸強(qiáng)度計算m=（240091.5-240027.5）9.8 =1505280

12、n mm 注：輪軸材料為45#。4.5.2.對重輪軸強(qiáng)度計算m=（200050.5-200027.5）9.8 =450800n mm 強(qiáng)度滿足注：輪軸材料為45#。4.6繩頭板強(qiáng)度計算4.6.1轎廂繩頭板強(qiáng)度計算250r1=480（74+94+114+134+154）r1=1094.4kgm=1094.4136-480(40+20)9.8 =1176376.32n mm4.6.2對重繩頭板強(qiáng)度計算對重側(cè)受力比轎廂側(cè)小，故對重繩頭板不必計算強(qiáng)度滿足繩頭板強(qiáng)度滿足4.7機(jī)房承重梁計算由上圖可知，只須計算梁2、梁3即可。技術(shù)參數(shù)1.梁1、梁2選用i32b/q235。 梁3、梁4選用30b/q235。

13、2.曳引機(jī)自重：1150kg 機(jī)架重：330kg3.轎廂自重：2500kg 載重：1600 kg 補(bǔ)償鏈及隨行電纜的重量：700kg 對重重量：3300kg4.受力點如下： a=2740 kg b=3140 kg c=2000 kgd=2400 kg4.7.1梁2計算1.強(qiáng)度計算：2.撓度計算ymax=0.49mm ymax=1.667mm強(qiáng)度滿足撓度滿足4.7.2梁3計算1.強(qiáng)度計算2.撓度計算ymax=0.536mmy=1.667mm強(qiáng)度滿足撓度滿足4.8補(bǔ)償鏈計算1.若選用帶鋼纜的扁形電纜式中：qb補(bǔ)償鏈單位長度重量，kg/m； qy鋼絲繩單位長度重量，kg/m； qd隨行電纜單位長度重

14、量，kg/m。2.若選用不帶鋼纜的扁形電纜5. 導(dǎo)軌計算5.1轎廂導(dǎo)軌計算轎廂導(dǎo)軌選用t1272/b。技術(shù)參數(shù)：s=28.90cm2ixx=200.00cm4wxx=31.00cm3ixx=2.68cmiyy=235.00cm4wyy=36.80cm3iyy=2.86cm導(dǎo)軌支架間距：l=2000mm1. 安全鉗動作工況（1） 彎曲應(yīng)力a) 由導(dǎo)向力引起的y軸上的彎曲應(yīng)力。b) 由導(dǎo)向力引起的x軸上的彎曲應(yīng)力（2） 壓彎應(yīng)力（3） 復(fù)合應(yīng)力a) 彎曲應(yīng)力b) 彎曲和壓縮應(yīng)力c) 壓彎和彎曲應(yīng)力（4） 撓度2.正常使用運(yùn)行工況（1) 彎曲應(yīng)力a) 由導(dǎo)向力引起的y軸上的彎曲應(yīng)力。撓度滿足。b)

15、由導(dǎo)向力引起的x軸上的彎曲應(yīng)力。（2) 復(fù)合應(yīng)力（3) 撓度3.正常使用裝載工況（1) 彎曲應(yīng)力a) 由導(dǎo)向力引起的y軸上的彎曲應(yīng)力撓度滿足b) 由導(dǎo)向力引起的x軸上的彎曲應(yīng)力。（2) 復(fù)合應(yīng)力（3) 撓度撓度滿足52對重導(dǎo)軌計算對重導(dǎo)軌選用t90/b1. 技術(shù)參數(shù)s=17.20cm2ixx=102.20cm4wxx=20.90cm3ixx=2.5cmiyy=52.00cm4wyy=11.90cm3iyy=1.76cm2. 正常使用運(yùn)行工況（1) 彎曲應(yīng)力a) 由導(dǎo)向力引起的y軸上的彎曲應(yīng)力b) 由導(dǎo)向力引起的x軸上的彎曲應(yīng)力（2) 復(fù)合應(yīng)力3. 撓度強(qiáng)度滿足撓度滿足6.安全部件計算6.1緩沖

16、器的計算、選用1.轎廂緩沖器選用二只油壓緩沖器。（1）型號：yh2/420（河北東方機(jī)械廠）技術(shù)參數(shù)：a）行程：420mmb）額定速度：2.02.5m/sc)總?cè)菰S質(zhì)量：9003750kg(2)校核a）速度：v=2.5m/sb）總?cè)菰S質(zhì)量：1800kgp+q=2800kg7500kgc)行程：s=0.0674v2=0.42m2.對重緩沖器選用二只油壓緩沖器（1）型號：yh2/420（河北東方機(jī)械廠）技術(shù)參數(shù)：行程：420mm額定速度：2.02.5m/s總?cè)菰S質(zhì)量：9003750kg(2)校核a）速度：v=2.5m/sb）總?cè)菰S質(zhì)量：符合符合符合gb7588第10.4.3.1條符合1800kgg

17、=3300kg7500kgc)行程：s=0.0674v2=0.42m6.2限速器的計算、選用1.限速器選用雙向限速器型號：xs18a（河北東方機(jī)械廠）技術(shù)參數(shù)：額定速度：v2.5m/s鋼絲繩張緊力：800n鋼絲繩直徑：8mm繩輪節(jié)圓直徑：300mm2.校核速度：v=2.5m/s鋼絲繩張緊力限速器動作時，安全鉗起作用所需力為n=200n2n=400n800n鋼絲繩強(qiáng)度計算：輪徑比符合符合gb7588第10.4.3.1條符合符合gb7588第9.9.4條符合gb7588第9.9.6.2條符合gb7588第9.9.6.4條6.3安全鉗的計算、選用1.安全鉗選用漸進(jìn)式安全鉗型號：aq1（河北東方機(jī)械廠

18、）技術(shù)參數(shù)：額定速度：5m/s總?cè)菰S質(zhì)量：18004500kg導(dǎo)軌寬度：10，16mm2.校核：速度：v=2.5m/s總?cè)菰S質(zhì)量：1800kgp+q=4100kg4500kg導(dǎo)軌寬度t1272/b，導(dǎo)軌寬度為16。符合符合符合7.轎廂有效面積校核7.1最大有效面積查gb7588表1得：smax=3.56m27.2最小有效面積smin=3.245m27.3校核smin=3.245m2 s=3.5115m2 smax=3.56m2符合gb7588第8.2.1條、第8.2.3條8.轎廂通風(fēng)面積計算8.1轎廂有效面積計算：s=1.951.75+0.091.1=3.5115m28.2轎廂上部及下部通風(fēng)孔

19、有效面積計算均不應(yīng)小于：s=1%s=0.035115 m28.3轎廂上部及下部通風(fēng)孔面積計算：8.4轎門四周間隙通風(fēng)面積計算8.5部分轎門四周間隙通風(fēng)面積所占百分比：8.6轎廂通風(fēng)面積計算gb7588第8.16.2條gb7588第8.16.2條轎廂通風(fēng)面積符合gb7588第8.16.2條9.層門、轎門門扇撞擊能量計算9.1主要參數(shù)：1. 門距：寬高=11002100；2. 型式：中分門；3. 門板重量：m1=35kg；4. 門機(jī)重量：m2=75kg；5. 門機(jī)轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動慣量：j=0.03kgm2；6. 開、關(guān)門平均速度：v=0.25m/s;7. 強(qiáng)迫關(guān)門重錘重量：m=3kg；8. 轉(zhuǎn)動部分平

20、均轉(zhuǎn)速：n=100r/min9. 2能量計算：9.2.1層門門扇撞擊能量計算9.2.2轎門門扇撞擊能量計算式中：e轎門、層門關(guān)閉時總能量，j； e1門機(jī)轉(zhuǎn)動部分能量，j； e2強(qiáng)迫關(guān)門裝置能量，j。符合gb7588第7.5.2.1.1.2條符合gb7588第8.7.2.1.1.2條10. 井道結(jié)構(gòu)受力計算10.1底坑預(yù)埋件受力計算1. 轎廂緩沖支反力計算土建圖標(biāo)定值：n1=160knn1=4gn(p+q)/2 =80.36knn1=160kn2. 對重緩沖支反力計算土建圖標(biāo)定值：n2=128knn2=4gng/2 =64.68knn2=128kn10.2層門側(cè)井道壁受力計算1. 預(yù)留門洞上方應(yīng)

21、為鋼筋混凝土墻或設(shè)置鋼筋混凝土過梁（過梁高350），以固定層門裝置（用膨脹螺栓），鋼筋混凝土墻或過梁厚度不應(yīng)小于120mm，其耐壓強(qiáng)度應(yīng)不低于24mpa。2. 技術(shù)參數(shù)：（1) 門距：寬高=11002100；（2) 型式：中分門；（3) 層門自重：p=70kg；（4) 層門裝置自重：p=100kg；（5) 膨脹螺栓規(guī)格及數(shù)量：2m12；底坑強(qiáng)度滿足gb7588第5.3.2.2條底坑強(qiáng)度滿足gb7588第5.3.2.3條（6) 層門裝置、層門重心位置離墻距離：l=60mm（7) 層門裝置固定架螺栓離支架上平面距離：l=78mm3. 膨脹螺栓受力計算：允許承受拉力：n1=10101n 剪力：n2=

22、7257n式中：f1每只膨脹螺栓所受拉力，n； f2每只膨脹螺栓所受剪力，n；4. 若預(yù)留門洞上方為非混凝土結(jié)構(gòu)，須作特殊處理，其強(qiáng)度應(yīng)不低于上述要求。10.3機(jī)房承重處土建承受力計算1.土建圖標(biāo)定值：a=126000nb=86000nc=40000nd=30000n2.計算值：a=50877.67n膨脹螺栓強(qiáng)度滿足b=34287.75nc=14554.47nd=9824.01n3.安全系數(shù)：na=a/a=2.5nb=b/b=2.5nc=c/c=2.6nd=d/d=310.4機(jī)房吊鉤受力計算機(jī)房吊鉤允許受力標(biāo)定值：f=3000kg實際受力：f=1480kgh=318.75mm 符合8.13.2

23、尺寸要求的轎頂最高面積的水平面不包括5.7.1.1c所述及的部件面積、與位于轎廂投影部分井道頂最低部件的水平面（包括梁和固定在井道頂下的零部件）之間的自由垂直距離不應(yīng)小于1.0+0.035v2（m）符合gb7588第5.7.1.1.a)條理論距離：h= 1.0+0.035v2=1.21875（m）=1218.75mm實際距離：h=頂層高-轎底板至轎頂上平面之間距離-對重 緩沖距-緩沖器行程 =5500-2550-350-420=2180mmh=2180mmh=1218.75mm 井道頂?shù)淖畹筒考c：a)固定在轎廂上的設(shè)備的最高部件之間的自由垂直距離不包括下面2所述及的部件，不應(yīng)小于0.3+0.

24、035v2（m）理論距離：h= 0.3+0.035v2=0.51875（m）=518.75mm實際距離：h=頂層高-轎廂地板至轎頂輪最高點之間距離-對重緩沖距-緩沖器行程 =5500-3500-350-420=1230mmh=1230mmh=518.75mmb)導(dǎo)靴或滾輪、曳引繩附件和垂直滑動門的橫梁或部件的最高部分之間的自由垂直距不應(yīng)符合gb7588第5.7.1.1.b)條符合gb7588第5.7.1.1.c1條小于0.1+0.035v2（m）理論距離：h= 0.1+0.035v2=0.31875（m）=318.75mm實際距離：h=頂層高-轎底板至上導(dǎo)靴之間的距離-對重 緩沖距-緩沖器行程 =5500-3720-350-420=1010mmh=1010mmh=318.75mmc)轎廂上方應(yīng)有足夠的空間，該空間的大小以能容納一個不小于0.50m0.60 m0.80 m的長方體為準(zhǔn)，任一平面朝下放置即可。轎廂尺寸為：19501750顯而易見，上述長方體能放入轎廂上方2.當(dāng)轎廂完全壓在它的緩沖器上時，對重導(dǎo)軌長度應(yīng)能提供不小于0.1+0.035v2（m）的進(jìn)一步制導(dǎo)行程。理論制導(dǎo)行程