G4 2.7 轿架受力强度及安全系数计算.doc

轿架受力及安全系数计算20150906 上海中联重科电梯有限公司 轿架受力及安全系数计算20150906 编制： 校对： 标审： 工艺审查： 批准： 日期：版本历史版本发行日期作者内容 目录1轿厢悬吊方式22相关参数22.1轿厢基本参数22.2轿架结构参数22.3拉杆相关参数22.4轿底托架槽钢参数23拉杆、拉条强度计算23.1拉条与托架连接处受力计算23.2拉杆安全率校核23.2.1拉条螺栓应力校核23.2.2拉条应力校核23.2.3拉板应力校核23.2.4轿底托架粱校核23.3拉杆疲劳安全率校核2 I 轿架受力及安全系数计算1 轿厢悬吊方式轿厢悬吊方式示意图2 相关参数2.1 轿厢基本参数序号参数名称缩写值单位1额定载重量Q1000kg2轿厢自重P1092kg3额定速度V1.75m/s4提升高度H60m5曳引比R2：16平衡系数0.457轿厢重量Mcar1170 kg9曳引绳重量MSR135Kg10补偿链重量MCR135Kg11随行电缆重量MTrav30.3Kg12电梯加减速度a0.15m/min213载重100%计算b12.2 轿架结构参数X-HEADSLINGDN-BASEFLOOR BASETIE RODP1P212P3P3HLR1LR2LF1LF2H=1415mmP1=616mmP2=537.5mmP3=70mmLR1=270mmLF1=1246mmLR2=270mmLF2=1220mm2.3 拉杆相关参数Blht序号参数名称缩写值单位1螺栓 规格M162M16有效截面面积As1.57cm23螺栓截面面积A112.01cm24螺栓惯性矩I10.32cm25拉杆板宽度B50mm6拉杆板厚度t5mm7锁附孔直径18mm8焊道长度L120mm9焊道宽度h5mm10拉杆板截面面积A12250cm211拉杆板惯性矩I12520mm42.4 轿底托架槽钢参数槽钢断面图H=14.4cmW=6.5cmt=0.4cm截面面积 A2=9.67cm2惯性矩 I2=265.1cm2断面系数 Z2=39.27cm3托架以上重 W1=319.85kg：3 拉杆、拉条强度计算3.1 拉条与托架连接处受力计算W021FLOOR BASETIE ROD拉杆处受力图拉条变形量：1；引起变形的力：W01托架梁变形量：2；引起变形的力：W02前侧重量W0用Wof表示W0fMAX=1+aW1+bWL4+WtW0fMIN=1-aW14 W0fMAX=400.16kgW0fMIN=67.97kg 前侧重量W0用Wor表示W0rMAX=1+aW1+bWL4+WcW0rMIN=1-aW14 W0fMAX=559.46kgW0fMIN=67.97kg a) 所受外力总和为：W0=W01+W02b) 由图受力分析可得：1=2sinc) 由胡克定律可得：FnS=EII1=LRsinW01A11Ed) 由挠度方程可得2=W02P33EI2综合a）b）c）d）可得W02=LRA12+LFA11A11A12sin2P3sin3I2+LRA12+LFA11A11A12sin2W0W01=W0-W02 将 带入上述公式可得W01fMAX=316.40kg（前侧拉条受最大力）W01fMIN=53.74kg （前侧拉条受最小力）W01rMAX=407.73kg（前侧拉条受最大力）W01rMIN=49.54kg（前侧拉条受最小力）将 带入上述公式可得W02fMAX=83.76kg（前梁受最大力）W02fMIN=14.23kg前梁受最小力 W02rMAX=151.72kg（后梁受最大力）W02rMIN=18.43kg（后梁受最小力）3.2 拉杆安全率校核根据胡克公式=WA疲劳载荷安全系数计算公式Sf=bpb-轿架疲劳载荷计算应力，Mpap-轿架材料强度极限，MPa3.2.1 拉条螺栓应力校核1fMAX=W01fMAXAs=201.53kg/cm21fMIN=W01fMINAs=34.23kg/cm21rMAX=W01fMAXAs=201.53kg/cm21rMIN=W01fMINAs=34.23kg/cm2轿底托架梁安全系数：Sf=41001MAX=15.9校核：Sf=15.97.5结论：满足条件3.2.2 拉条应力校核1fMAX=W01fMAXA11=157.36kg/cm21fMIN=W01fMINA11=26.73kg/cm21rMAX=W01fMAXA11=202.79kg/cm21rMIN=W01fMINA11=24.64kg/cm2轿底托架梁安全系数：Sf=41001MAX=20.22校核：Sf=20.227.5结论：满足条件3.2.3 拉板应力校核1fMAX=W01fMAXA12=126.56kg/cm21fMIN=W01fMINA12=21.50kg/cm21rMAX=W01fMAXA12=163.09kg/cm21rMIN=W01fMINA12=19.81kg/cm2轿底托架梁安全系数：Sf=41001MAX=25.14校核：Sf=25.147.5结论：满足条件3.2.4 轿底托架粱校核2fMAX=W01fMAXP1Z2=131.38kg/cm22fMIN=W01fMINP1Z2=22.31kg/cm22rMAX=W01fMAXP2Z2=207.65kg/cm22rMIN=W01fMINP2Z2=25.23kg/cm2轿底托架梁安全系数：Sf=41001MAX=19.75校核：Sf=19.757.5结论：满足条件3.3 拉杆疲劳安全系数校核3.3.1 拉杆变形量=FlEAa) 前侧拉杆形变量：1f=W01fmaxsin1LR1EA11+W01fmaxsin1LF1EA12=0.08cmb) 后侧拉杆形变量：1r=W01rmaxsin2LR2EA11+W01rmaxsin2LF2EA12=0.1cm3.3.2 拉杆疲劳安全系数疲劳载荷安全系数计算公式Sf=bpb-轿架疲劳载荷计算应力，Mpap-轿架材料强度极限，MPa3.3.2.1 螺纹处疲劳强度安全系数a) 前部螺纹应力平均值计算：m1=01fMAX+01fMIN2=117.8kg/cm2应力幅计算a1=01fMAX-01fMIN2=83.65kg/cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限：p=1400kg/cm2；破断力：s=7000kg/cm2带入公式得Sf=13.062结论：满足要求b) 后部螺纹应力平均值计算：m1=01rMAX+01rMIN2=145.63kg/cm2应力幅计算a1=01rMAX-01rMIN2=114.08kg/cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限：p=1400kg/cm2；破断力：s=7000kg/cm2带入公式得Sf=9.782结论：满足要求3.3.2.2 拉杆处疲劳强度安全系数a) 前部拉条应力平均值计算：m1=01fMAX+01fMIN2=92.05kg/cm2应力幅计算a1=01fMAX-01fMIN2=65.32kg/cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限：p=1400kg/cm2；破断力：s=7000kg/cm2带入公式得Sf=16.722结论：满足要求b) 后部拉条应力平均值计算：m1=01rMAX+01rMIN2=113.71kg/cm2应力幅计算a1=01rMAX-01rMIN2=89.08kg/cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限：p=1400kg/cm2；破断力：s=7000kg/cm2带入公式得Sf=12.522结论：满足要求3.3.2.3 拉处疲劳强度安全系数c) 前部拉板应力平均值计算：m1=01fMAX+01fMIN2=74.03cm2应力幅计算a1=01fMAX-01fMIN2=52.53cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限：p=1400kg/cm2；破断力：s=7000kg/cm2带入公式得Sf=20.792结论：满足要求d) 后部拉板应力平均值计算：m1=01rMAX+01rMIN2=91.45cm2应力幅计算a1=01rMAX-01rMIN2=71.64cm2疲劳安全系数计算：Sf=1a1p+m1s疲劳极限