1600公斤-5米每秒电梯的设计计算书

1、目录1. 前言2. 电梯的主要参数3. 传动系统的计算曳引机的选用曳引机电动机功率计算曳引机负载转矩计算曳引包角计算放绳角计算轮径比计算曳引机主轴载荷计算额定速度验算曳引力、比压计算悬挂绳安全系数计算钢丝绳端接装置结合处承受负荷计算4. 主要结构部件机械强度计算轿厢架计算轿底应力计算轿厢壁、轿门壁、层门壁强度、挠度计算轿顶强度计算绳轮轴強度计算绳头板强度计算机房承重梁计算补偿链计算5. 导轨计算轿厢导轨计算对重导轨计算6. 安全部件计算缓冲器的计算、选用限速器的计算、选用安全钳的计算、选用7. 轿厢有效面积校核8. 轿厢通风面积校核9. 层门、轿门门扇撞击能量计算10. 井道结构受力计算底坑预

2、埋件受力计算层门侧井道壁受力计算机房承重处土建承受力计算机房吊钩受力计算门.井道顶层空间和底坑计算顶层空间计算底坑计算12.引用标准和参考资料1.前言本计算书依据GB7588. GB/T10058. GB/T10059. GB10060等有关标准及有关设计手册, 对TKJ1600/JXW (VVVF)乘客电梯的传动系统、主要部件及安全部件的设计、选用进 行了计算、校核。2. 电梯的主要参数额定载重量：Q=1600kg空载轿厢重量：PF2500kg补偿链及随行电缆重量：P2=700 kg适用于提升高度HOm,随行电缆以60m计。额定速度：v=2. 5m/s平衡系数：二曳引包角：二绕绳倍率：i二2

3、双向限速器型号：XS18A（河北东方机械厂）安全钳型号：AQ1（河北东方机械厂）轿厢、对重油压缓冲器型号：YH2/420（河北东方机械厂）钢丝绳规格：819S+NF121500 （单）右交钢丝绳重量：P3=700kg对重重量：G二3300 kg曳引机型号：GTN2-162P5 （常熟市电梯曳引机厂有限公司）3 传动系统的计算1600x5x(1 0.5)102x0.8x2曳引机的选用曳引机选用常熟市电梯曳引机厂有限公司产品。型号：GTN2-162P5 （复绕）曳引机主要 参数：规格：GTN2-162P5（外加支撑）额定载重：0=1600 kg轿厢额定速度：V=s曳引轮直选用电动机功率：。摘自电梯

4、 与自动扶梯P40选用合适径:D二480绳槽：12X5转速：199rpm额定转矩:1200N沖额定功率：悬挂比：2： 1最大轴负荷：8000kg曳引机自重:1150 (I-)102曳引机电动机功率计算静不平衡力矩，Nm;曳引机负载转矩计算1.起动总转矩计算D 1=(P + (2_G)4 “M 二 Ms+Md+陥=1176+8964-= m式中：M起动总转矩，Nm;Md加速转矩，Nm;Mf摩擦转矩，Nm;D曳引轮直径，D二0.48m;T效率，T|=；J一一总转动惯量；g + Js + /.iRrJ=Ji+J2=91.84kg m2J1直线运动部件计算转动惯量,Ji=54. 84kg* m2J2旋

5、转体转动惯量，J2=37kg* m2一曳引轮圆周处切向角加速度，摩擦系数,U =R轴承上总载荷,轴承处轴半径，m;=681N m曳引机标定值：Me二682Nm3. 转矩比计算M/M= 2.额定速 度转矩校 核：Ms 二N mM=682N m2.电机容量计算曳引包角计算：际动载，kg；2.曳引轮与轿顶轮轮径比计算:K动载系数，K二;=4040d 12曳引轮主轴负荷计算：P主轴允许静载;额定速度验算工 P = (G + P|+4+4*Q)/2二4400kg实际额定速度应符合下式:工 f =K 工P = 5280(92%VV 实C105%VEPk 二5280kgP二8000kgm D6x 104 i

6、=2.5117m/s式中：EP实际静载，kg;ZPk实式中：n电动机额定转速;D曳引轮直径，mm;i绕绳比;满足要求符 合GB7588 第9.2. 1 条主轴载荷满足5）补偿链、电缆重量 ：P2=700m/s曳引力计算1.技术参数8）轿顶轮、 对重轮 直径： Dp6009）额定速度:V=s92%V=2. 3 m/s105%V=2. 625 m/s6）曳引轮直径：92%V=2. 3 m/sV 实=2. 5117m/s efa = 3.825T2在井道下部T8cos(y)=X二n d D 兀一0一sin0 2.Mpa下行时：(3)轿厢滞留工况3.比压计算：式中：P比压，MPa;d 一曳引绳直径，m

7、m：D 一曳引轮直径，mm;n曳引绳根 数；T轿厢以额定 载重量停靠 在最低层站时，在曳引轮水平面上，轿厢轿厢滞留工况，曳引绳能打滑。IP =12.5 + 4%+Vc=5.4167 MPa一侧的曳引绳静拉力，N：式中：P满载轿厢在井道下 部下行，紧急制动, 曳引绳不打滑。许用比压，MPa;vc对应于轿厢额定速度 的曳引绳速度，m/sP 二 CP二比压满足。Nequiv(p) = Kp (Nps+4Npr)式中：D =X (3+0)一曳引轮直径，mm;悬挂绳安全系数计算Nequiv Nequiv(t)+ Nequiv(p)式中：NPS引起简单弯折的滑轮数量；=2+Npr引起反向弯折的滑轮数量；K

8、P跟曳引轮和滑轮直径有关的系式中：Nequiv等效滑轮数量;=0.6243式中：Dt曳引轮直径，mm;曳引轮的等效数量；Do除曳引轮外的所有滑轮的平均直径，mm导向轮的等效数Dr _ 480=40量;H=1 732mm*乎）2=156.666其中：d3=d-H/6=螺纹性能等级为级，as=480MPaSp = 091b、 As= 68431.7Ndr钢丝绳直径，mm查图N得：Sf13S _ n N _5x63300一（片 +化 + Q）g”/2 一（2500+700+1600）x9.8/2=13.46 S t = 13式中：Sp保证载荷，N；钢丝绳端接装置结合处承受负荷计算屈服极限，MPa;钢

9、丝绳与其端接装置的结合处按照GB7588 第9. 2.3条的规定，至少应能承受钢丝绳最小 破断负荷的80%o现端接装置采用材料是30” 钢，螺纹直径是M16 （粗牙、螺距2mm）。端接 装置最危险截面在螺纹内径处。内径dF中径d2=一螺纹公称应力截面8X 19S+NF12 1500 （单）右交最小破断载荷：F=悬挂绳安全系数满足80%F=50640NSP=80%F=50640N摘自机械设计手 册第3卷P216.P21454.主要结构部件机械强度计算轿厢架计算钢丝绳端接装置符合 GB7588 第 9.2.3条轿厢架是一 个空间超静 定刚架结 构，较为精 确地计算轿 厢架构件的 承载强度， 需用有

10、限元 法。由于轿 厢架的强度裕量比较大，因此 常用偏于保守的分 离法进行计算。即 在构件的连接点上 释放掉一些约束， 使构件静定或即使 是超静定也是低次 超静定。4. 1.1轿厢架的结 构及参数b）平衡绳及随行电缆的拉力形成的集中载 荷。c）额定重量的负载对客梯和A类负载的货梯，取额定负载的5/8 均布在下梁上。4. 1.2上梁计算上梁选用22/Q23512. S6kg/cm1631kg1631kg一(P + 0)g,b =4W= 47MP“ vb = 48MPaIVLF(1631 X 1020-1281 X510) X4.1.3下梁计算=9901038N mm下梁选用16/Q235（1）正常

11、工况下的载荷= 42 AM Pa b = ASMPa 2WX下梁强度满足a）轿底自重的5/8均布在下上梁强度满足梁上。(1)立柱撞底，轿厢碰到缓冲器时，缓冲器的反作 用使下梁承受冲击载荷。_ (P + Q)g(SGb =4乙_ (7500 +1600) X 9.8 x (2080- 900)4x2x116800=50.74MM v b = 96MP“式中：Lo两轿厢导轨之间的距离。Io两缓冲器之间距离。Zn下梁的抗弯截面模量。4. 1.4轿厢立柱计算立柱选用18/Q235(2)非正常工况下，当电梯失控3 = 3822000/V mm 8& =Mo/H = 899.3NF = Mq/2H =44

12、9.65N=0M+M =M(上/2HM = 768896.5N 血一也上，(P + Q)gC/十4HW, 2A应力计算(2)立柱一端相对于另一端变形计算24EJ H=6.6nun 5 = 20mm式中：8 由于偏载引起端点转 角e,立柱 一端相对于另一端的变形，mm。= 42.6MPavb = 48MPa(3)立柱强度满足立柱強度满足立柱变形量满足细长比计算I /1 c=2800/ =160注：拉点位 置小于 2/3Lo轿底应力计 算4. 2. 1装载 工况轿底框 应力计算轿底宽度方 向由五根10/Q235组成深度方向由四 心5cm2面积上受均布载荷q根10I/Q235组成强度满足M=O.40

13、g= 0.4x1600x9.8x(900- 590)= 1317120N nunMb = = 6.6MPa(y = 48MP VV4. 2.2轿底板应力计算轿底板采用钢板65/Q235假设轿底板为周边 简支，均布载荷q, 则：= 0.3756x(坐譽尸 x= 15MPdVb = 48MPo1.强度计算max =&() 7300x500= 3.SMPaa = 4SMPa2 挠度计算稳定性满足00x9.81950x1750摘自机械 设计手册第1卷P4185强度满足轿厢壁、轿门壁、层门壁计算假设四边简支、中轿顶强度计算:假设四边简支，中心X面积上受均布载荷qb 2n027/1 ,200.2 1000

14、=0.2874 x () x2.5200 x 200=45.984MP。v b| = 170MPa摘自机械设计手册第1 卷P4-187挠度满足摘自机械设计手册第 1 卷P4-185W = Z?(-)2 maxEt300 ? = 0.1851x()2,X2.52.05 x=1.56/n/ri W = 5mm100105 x2.5强度满足绳轮轴强度计算4.5.1.轿顶轮轴强度计算2400kg2400kg2400kg,238/2400kgM二(2400X X) X=1505280N mm7tdy x 703W =3232=33673 .946 nun3(J = = 44.7MPa 注：轮轴材料为45

15、”。4. 5. 2.对重轮轴强度计算2000tgIDDOtgM= (2000XX) XM50800N mm. 7tdx 703W =3232=33673 .946 mnra = = 3AMPa WX注：轮轴材料为45”。绳头板强度强度满足计算4. 6. 1轿厢绳头板强度计算Rif136250R 产 480(74+94+114+134+强度满足154)R,=1094. 4kgM= X 136-480 X(40+20)X6=30216.67”、ab2 148x352 W =6cr = = 3&93MPxb48MM4. 6.2对重绳头板强度计算绳头板強度满足对重侧受力比轿厢侧小，故对重绳头板不必计算

16、30b/Q235o2.曳引机自重:1150kg机房承重梁计算机架重：330kg重3? 2500kgi我重:ko600 kgx IsLO殳阖行电缆的重量：700kg1： 40由上图可知，只须对重重量：3300kg计算梁2、梁3即4受力点如下:可。A二2740 kg技术参数B=3140 kg1梁1、梁2选用I32b/Q235o02000 kg梁3、梁4选用Yx=0. 49mmYQh.667mmI96 0. 2關171 D.狄8q-JTr 7kg4. 7. 1梁2计算1.强度计算：28007?. = 1960.2 xl 175 + 1710.5x 2425 + 57.7 x 2.8x1400AmR2

17、 = 2384.8/CgR、=1285.9KgM, =(1285.9 xll75-57.7xl.175 x 587.5) x 9.8=14416794.4N mm二(2384.8x375-57.7x0.375x187.5)x9.8= 8724381.1AT mwMcr = = 19.85MPavb = 48MPa丫严9 羽Ell=0.013cw?强度满足=0.13nim2.挠度计算D二2400 kg19屣=0.036c7?7=0.36挠度满足Yx=0. 536mmY=1.667 mm4. 7.2梁3计算1.強度计算28000 =1200x1175+1000x 2425 + 39.16x2.8x

18、1400&= 424.5kg& =775.5kgA/ =(775.5x1175-396x 1.175x587.5)x9.8=86649637V mmM(J =二 20MPa v b = 48MP叭,11 737$Sr v V V 、釘卜/JJJ丿J b w v、/.25tn 01000kgR1Q-39.强度满足2.挠度计算y严19 运 Ell丿血98则立=O.O13&777=0.138/nm2.若选用不带钢缆的扃形电缆挠度满足1Qb =Qy-Qd=464-lxl.l4=3.889/m补偿链计算1. 若选用带钢缆的扁形电缆1色=的，一严= 4.164-1x1.54=3.785焙/加式中：qb补偿

19、链单位长度重量，kg/m;qy钢丝绳单位长度重量，kg/m;qd随行电缆单位长度重量，kg/mo技术参数:S二28. 90cm2I xx=200. 00c m4Wxx=31.00cm3ixx=2. 68cmI yy=235. 00c m4Wyy=36. 80cm35.导轨计算iyy=2. 86cm轿厢导轨计算轿厢导轨选用T1272/Bo导轨支架间 距：L=2000mm1. 安全钳动作工况(1)弯曲应力a)由导向力引起 的Y轴上的弯 曲应力。Fx =K、g”(QXQ+PXp)=899.37VM厂菩37235.3N ”M ,crv = - = 9.2MPa %b)由导向力引起 的X轴上的弯 曲应力

20、K&(QYq+PY)F厂A= 161412NMx3Fyl1?=605294.12N nun= 195MP“(2)压弯应力务=s +0.9% = 46.43MP = 205MPa(4)挠度F I5西=0.7-L-48E/r=0.21 Smm Jv = 5mm 0.7 也48E/X=0.455/z?/?! = 5mm2.正常使用运行工况Fk_K&(P + Q)n=40180/VFke6 =k A=20.6MP(几=(=74.6, co = 1.48)(1)弯曲应力a)由导向力引起的Y轴上的弯曲应力。(3)复合应力a) 弯曲应力% =叭 + 6, = 28.7MP j = 205MPb) 弯曲和压缩

21、应力b = 6 + = 42.6MP。: crlvnn = 205MPaAc) 压弯和弯曲应挠度满足。K经(QXq+PXJ=484.243.正常使用装载工况(1)弯曲应力a)由导向 力引起 的Y轴 上的弯 曲应力= 18158&2N - mm=4.93MP曲应力。匸 _K2gn(QYQ+PYp)外=h= 1079.157716=404682.35N mm= 13O5MP“(2)复合应力6 =+ by = 17.98MPtz bp“n = 165MPa=0.312/?/n JJ = 5mm(3)挠度b)由导向力引起的X轴上的弯F p5. =0.7_A 48EZr=0.11 Snun = 5mmb

22、）由导向力引起的X轴6 = bx + by = f 8MP apenn = 165 MPa上的弯曲应力。复合挠度满足应力(3)挠度g“PXp+F,XnhF /3 叭=鮎旦 x 48EZy=0.16mni = 5mm= 664 AN= 2490353N 伽=G.SMPaby =0=484.437V挠度满足= 11321N=42454.93N mm=3.6MPa5. 2对重导轨计算对重导轨选用 T90/B1.技术参数S=17. 20cm2lxx=102. 20c4mWxx=20. 90cmi xx=2. 5cmI y =52. 00cm4Wyy=11.90cm348E7r=0.124” 48码=0

23、.27 nun =5mm(1)弯曲应力a) 由导向力引起 的Y轴上的弯 曲应力b) 由导向力引起 的X轴上的弯 曲应力b）额定速度：2.5m/s额定速Mx3FyI=181662.87V-w/n=S.JMPa6.安全部件计算强度满足(2)复合应力crm =+ 07 = 2.3MPa ypcnn = 165MP3.挠度挠度满足c）总容许质量:9003750kg校核缓冲器的计算、选用1.轿厢缓冲器选用 二只油压缓冲器。型号:YH2/420（河北东方机械 厂）技术参数：a）行程：420mm度：s总容许质量：9003750kg（2）校核a）速度：V=2. 5m/sb）总容许质量：a）速度:V=2.5m/

24、sb）总容许质量：1800kgP+Q=2800kg7500kgc）行程：S=0. 42m2. 对重缓冲器选用二只油压缓冲器（1）型号：YH2/420 （河北东方机械厂）技术参数：行程：420mm符合符合符合GB7588第10.4. 3. 1 条符合1800kgG=3300kg7500kgc）行程：S=0. 42m限速器的计算、选用1.限速器选 用双向限速 器型号:XS18A（河北东方机械厂）技术参数： 额定速度：VWs 钢丝绳张 紧力：M800N 钢丝绳直径：8mm符合绳轮节圆直径:0 300mm符合 GB7588 第 10.4. 3. 1 条符 合GB7588 第9. 9. 6. 4 条2.

25、校核速度：V二s钢丝绳张紧力限速器动作时，安全钳起作用所需力为 N二200N符合2N=400Nh = 8钢丝绳强度计算：轮径比= 37.5 30符合GB7588第9.94条符合GB7588第9.962条3008安全钳的计算、选用1.安全钳选用渐进式安全钳型号：AQ1 （河北东方机械厂）技术参数： 额定速度：W5m/s 总容许质量：18004500kg导轨宽度：10, 16mm2.校核： 速度：V二s 总容许质量：1800kgP+Q=4100kg4500kg 导轨宽度T1272/B,导轨宽度为16o符合符合符合符 合GB7588 第8. 2.1 条、第条7.轿厢有效面积校最大有效面积查GB758

26、8表1得:Smax=3. 56m2最小有效面积Smin=3. 245m2校核Smin=3. 245m2 S=3. 5115m22-ZlS= 0.0702 m2有效面积计算均不应小于：A5 = 80 x (C .026 x 0.009 + 八。009) 4=0.0238057 n2A S=1 %S= m28.轿厢通风而积计算轿厢上部及下部通风孔面积计算：轿门四周间隙通风面积计算部分轿门四轿厢有效面积计算：S=X + X=3. 5115m2A52 =(1+ 2.1)x2x0.004= 0.0256/m 2周间隙通风面积所占百分比：轿厢通风面积计算AS A5 =0.01131 m2 f0%AS =

27、0.0170625 in2E = 2my2)+E21 夕1= 2(-/h1V2) + 2(-MV2)2 2= 2.375/ 10JGB7588 第 8.16.2 条轿厢通风面积符合GB7588第& 16. 2条9层门、轿门门扇撞击能量计算GB7588 第 8.16.2条主要参数：1.门距：宽X 高=1100 X2100；2. 型式：中分门；3. 门板重量：mi 二 35kg;4. 门机重量：m2=75kg;5. 门机转动部分转动惯量：J= m2;6. 开、关门平均速 度:V二 s;7. 强迫关门重锤重量：M二3kg；8. 转动部分平均转 速 ：n=100r/min符 合GB7588 第7. 5

28、. 2.条符 合GB7588 第8. 7. 2.条10.井道结构受力计算9. 2能量计算：9.2.1层门门扇撞击能量计算9.2.2轿门门扇撞击能量计算式中：E轿门、层门关闭时总能量，J;E = 2(-mV2) + El2=2(-/?/1V2) + -J6y22 2= 3.83J 1OJEi门机转动部分能量，J;E2强迫关门装置能量，Jo底坑预埋件受力计算1.轿厢缓冲支反力计算2.技术参数：(1) 门距：宽X高二门00X2100;(2) 型式：中分n；(3) 层门 自重：xP二70kg；(4) 层门 装置自 重：XPh 00kg9(5) 膨胀土建图标定值：N = 60kNN 产 4gP+Q)/2

29、=Nj=160kN2.对重缓冲支反力计算土建图标定值：N2h28kNN2=4gnG/2=N2=128kN层门侧井道壁受力计算1. 预留门洞上方应为钢筋混凝土墙或设置钢 筋混凝土过梁(过梁高M350),以固定层门 装置(用膨胀螺栓)，钢筋混凝土墙或过梁厚 度不应小于120mm,其耐压强度应不低于 24MPa。螺栓规格及数量：2M12；底坑强度满足GB7588 第 5. 3. 2. 2条底坑强度满足GB7588 第 5. 3. 2. 3条(6)层门 装置、层 门重心 位置离 墙距离：= 833 TV 7257.7L=60mm(7)层门装置固定架螺栓离支架上平面距离：I=78mm3.膨胀螺栓受力计算

30、：允许承受拉力：NF10101N方为非混凝土结构，须作特殊处理，其强度 应不低于上述要求。机房承重处土建承受力计算1. 土建图标定值：A=126000N剪力：B二86000N膨胀螺栓强度满足N2=7257N=640/7/V 101017V式中：F,每只膨胀螺栓所受拉力，N;C二40000ND=30000NF2每只膨胀螺栓所受剪力，N;2.计算值:a 二4.若预留门洞上F=1480kgh =符合8.13.2尺寸要求的轿顶最高面积的水平面不包括c所述20理论距离：h=+ 二(m )=1218. 75mm实际距离：h二顶层高-轿底板至轿顶上平面之间距离-对重缓冲距-缓冲器 行程=5500-2550-

31、350-4=2180mm.h=1230mmh =b)导靴或滚 轮、曳引绳 附件和垂直 滑动门的横 梁或部件的 最高部分之 间的自由垂 直距不应符合GB7588第5. 7.1.条 h=2180mmh =井道顶的最低部件与：a)固定在轿厢上的设备的最高部件之间的自由 垂直距离不包括下面2)所述及的部件,不 应小于+ (m)理论距离：h= += (m) =51&75mm实际距离：h二顶层高-轿厢地板至轿顶轮最高点之间距离-对重缓冲距-缓冲器行程=5500-3500-350-420=1230mm符合GB7588第5. 7. 1.条=5500-3720-350-420=1010mm小于+ (m)理论距离：h= += (m) =318. 75mm实际距离：