自動扶梯設計計算書

...wd......wd......wd...自動扶梯設計計算書速度計算：梯級運行速度校核：電動機轉速n=960r/min減速機輸出轉速n1=39.18r/min梯級運行速度V=πd(Z1×n1/Z2)÷60=3.14×0.683(23×39.18/65)÷60=0.495(m/s)與額定速度偏差滿足標準(GB16899-1997第12.2.3條要求)扶手帶運行速度校核：扶手帶速度Vf=π(d5+10)(Z1×n1×Z3/Z2×Z4)÷60=3.14×(587+10)(23×39.18×30/65)÷60=0.499(m/s)與額定速度偏差滿足標準(GB16899-1997第7.1條要求)功率計算：乘客載荷：每節(jié)梯級載荷：W1=1200N承載梯級數(shù)量：H/X1=9.9×1000/200=49.5因此W=1200×49.5=59400N由運動部件的摩擦所引起的能量損耗系數(shù)η1：當α=30°時，η1=0.12電動機效率η=0.83，滿載系數(shù)φ=1P=FV/(1-η1)×η=Vwφsin30°/(1-η1)×η=20.33(KW)考慮扶手帶消耗功率1.6KW選用11×2=22(KW)雙驅動梯級鏈及驅動鏈安全系數(shù)計算：梯級鏈與驅動鏈破斷載荷為180KN梯級鏈漲緊裝置的彈簧漲緊力為2600N(單側1300N)梯級鏈安全系數(shù)計算根據(jù)EN115;1995第9.1.2條規(guī)定計算鏈條安全系數(shù)的乘客載荷為：W=5000ZH/tg30°(Z=1m、H=9.9m=5000×1×9.9/tg30°=85736(N)梯級鏈條所受拉力：Fs=Wsin30°+2600=85736×0.5+2600=45468(N)梯級鏈條的安全系數(shù)：fs=180000/(Fs/2)=7.92>5滿足標準(GB16899-1997第9.1.2條要求)驅動鏈安全系數(shù)計算設定在驅動扶手帶消耗功率為1.6KW因此P扶手=Fh×V則Fh=P扶手/V==4548(N)驅動鏈所受拉力：Fd=(Fs·d+Fh·d3)/d2=(45468×0.683+4548×0.243)/0.657=48950(N)驅動鏈安全系數(shù)：fd=180000×2/Fd=7.35>5滿足標準(GB16899-1997第9.1.2條要求)傳動軸強度計算：軸管的強度計算：扭矩：軸管要求強度：d空=17.2×(d空=159mm)根據(jù)Q235-A《機械設計手冊》化學工業(yè)出版社第3版Q235-A的值在18～25之間，滿足要求。軸管的扭轉角：d空=9.3×(d空=159mm)主軸的強度計算作用在主軸上的力有通過軸承傳遞的力及兩端支反力組成NBY=［1.077Fs/2+Fh(1.077-0.2475)-0.5Fd·cos55°×1.077］/1.077=［1.077×45468/2+4548×(1.077-0.2475)-0.5×48950×cos55°×1.077］/1.077=(24485+3743-15119)/1.077=13109(N)NDY=Fs+Fh-(NBY+Fd·cos55°)=45468+4548-(13109+28077)=8830(N)NBZ=NDZ=Fd·sin55°/2=48950×0.819/2=20045(N)NAY=［NBY(1.077+0.15)+0.15NDY］/1.377=(16085+1325)/1.377=12643(N)NEY=NBY＋NDY－NAY=13109＋8830－12643＝9296(N)NEZ=(1.227NDZ+0.15NBZ)/1.377=(1.227×20045+0.15×20045)/1.377=20045(N)NAZ=Fd·sin55°－NEZ=48950×0.819－20045=20045(N)作用在A點及E點合力：NA合===23699(N)NE合===22096(N)作用在主軸上的力矩：MB=NA合×0.15(合成后)=23699×0.15=3555(N.m)MD=NE合×0.15(合成后)=22096×0.15=3314(N.m)軸的強度校核：根據(jù)Ss===2.13(一般軸在1.2～1.5之間)自動扶梯制動器計算參數(shù)電機額定轉速主軸轉速自動扶梯額定速度自動扶梯制動距離～飛輪矩的計算上部梯級鏈輪以后的飛輪矩換算到制動器軸上c)上部梯級鏈輪以后的載荷折算飛輪矩d)上部梯級鏈輪以前的折算飛輪矩e)總飛輪矩的計算空載總折算飛輪矩:滿載總折算飛輪矩:7.3乘客保持的扭矩Tp7.4制動器設定制動扭矩設定制動扭矩7.5制動停頓距離計算空載向上制停距離式中t為動作延遲時間取當H=9.9m時滿載向下制停距離計算當H=9.9m時0.508[〔0.038×9.9+1.417〕/〔6.0—0.434×9.9〕]+0.0743=0.61(m)即制動距離均在0.2～1.0m范圍內,合格。提升高度9.9米剛度的Ansys應用分析一．金屬骨架的有限元分析1．自動扶梯金屬骨架的相關數(shù)據(jù)：提升高度9.9傾角30°梯級寬度1M扶梯水平跨距24.072中間支撐彈簧剛度5.67E6N/M2．金屬骨架建模和劃分網(wǎng)格建模和計算都使用Ansys軟件進展。模型圖見圖1。金屬骨架采用梁單位〔beam-189〕進展網(wǎng)絡劃分，金屬骨架腹板采用殼單元〔shell-93〕，將自動扶梯金屬骨架的梁橫截面預設為4種。網(wǎng)絡劃分為0.1M。彈簧單元采用COMBIN14單元，剛度系數(shù)設為5.67E6。在金屬骨架材料特性中，設定彈性模量為210E9Pa，泊松比為0.29。3．受力分析GB16899-1997《自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全標準》規(guī)定的乘客載荷〔其值為5000N/m2〕,標準要求扶梯在乘客載荷下變形不大于1/1000。金屬骨架受乘客載荷作用的受力圖，如圖25．