自动人行道计算书

1、自动人行道设计计算XRW600型自动人行道计算说明书编制：校核：批准：上海席尔诺电梯有限公司2005.7目录一.设计计算说明1 .自动人行道的主要参数2 .工作类型3 .输送能力计算2 .自动人行道梯与扶手带速度计算3 .自动人行道架结构强度和刚度计算4 .自动人行道驱动功率计算1 .梯路牵引力计算2 .满出上升时各区段上涨力计算3 .扶手牵引力涨力计算五.传动链与梯级梯牵引链（安全系数校核）1 .驱动传动链安全系数校核2 .梯级牵引链安全系数校核第21页 共17页设计计算书一.设计计算说明自动人行道是一种连续运输机械，主要用于机场、车站、大型购物卖场，超市等大容量人员载人输送设备。近年来，随

2、着改革 开放的进一步深入，我们城乡居民的水平的提高，第三产业的发 展，特别是旅游事业和商业的高度发展需要，自动人行日趋将成 为公共场所中人们代步的工具。总体方案确定后，我们尽量选用性能优良、结构合理、质量稳 定的配套部件。同进，为了保证设计的正确性，我们遵循本公司 的自动人行道技术设计要求及参数相关的标准，对部分机构和金 属结构进行了复核计算，其中涉及的一些机械设计的系数，则参 阅机械设计手册。我公司开发试制的XRW600R自动人行道，部分结构采用了国 外的先进技术，它具有结构紧凑、自重轻，运行平稳等优点。1 .自动人行道的主要参数:额定速度：V=0.5/m/s提升高度：H=5.5m倾斜角：1

3、2梯数宽度：Zi 1000 mm扶手长度：L1 28.347 m2 .工作类型按普通型进行校核计算。3 .输送能力计算：c V 3600 KCi 0.4其中V-额定运行速度0.5m/sK- 系数、当梯级宽度Zi 1000mm, K=2所以 Ct 0.5 3600 2 9000人/h0.4.自动人行道梯级和扶手速度计算1 .已知数据电动机：KFT160M vf 6c 额定速度 n 电=960r/min主动链轮：乙 23t=31.75被动链轮：Z2 65t=31.75梯级曳引链：Z3 16 t=133.39 d1 0.6834m扶手带传动链轮：Z4 30 t=25.40扶手带驱动链轮：Z5 26

4、t=25.40扶手带驱动胶轮：d2 0.5974m减速机传动比：i=24.52 .链的速度计算：主传动总的传动比，i总i 总 i Z2/Z124.5 65/23 69.239主轴转速n主n 主二门电/i 总=960/69.239=13.865(r/min)梯级运行速度v梯v梯二门主/60 X (兀刈1)=(13.865/60)0.68341)=0.496m/s3 .扶手带速度计算：扶手带运行速度v扶v扶=(n 主/60) Xz 4/z 5)xn 刈2(1- & 轮)=(13.865/60)X30/26)X兀 0.5974(1-0.003)=0.499(m/s)式中轮-胶轮打滑系数4扶手胶带与梯

5、级的同步率(v 扶-v 梯)/v 梯=(0.499-0.496)/0.453=0.6%根据GB16899-1997标准规定:扶手带的运行速度相对于梯级的速度允差为0+2%计算结果满足标准要求三.自动人行道行架结构强度与刚度计算:1.已知数据序号代号名称数据及说明1E弹性模量E=2x105N/mm22H提升高度H=5500m3a倾斜角度% =124V人行道运行速度V=0.496x103m/s5q梯梯路线载荷q 梯=0.799N/mm6q人1m宽人行道乘客载何Q 人=5N/mm7Ct理论运载能力Ct=9000人/小时8Q从从动链轮重量Qn=2587N9Q主主动链轮重量Q 主=3744N10Q架金属

6、骨架重量Q架=37514N11Q电电机重量Q 电=1803N12Q减减速机重量Q 减=1617N13Q扶扶手装置重量Q扶=23623N14Q轨导轨重量Q 轨=9679N15Q前梳齿前沿板重量Q 前=4508N16Q控电器控制重量Q控=637N2.人行道金属骨架，组合截面的转动惯量主梁选用角钢80 X125M2a不等边角钢的截面几何参数：截面面积S=2335.1mM重心距离x0=20mmyo=40.7mm惯性矩 Ix0=3.644x106mm4b.组合截面的转动惯量横截面如图2-1 一根角钢的转动惯量 = Ixo+a2 .S=3.644 X06+(716/2-yo)2 2335.1=2.387

7、X08mm4组合截面的转动惯量IxIx =4 Ix =4x2.387 108=9.548 109mm4=9.548 X0-3m43 .受力分析 乘客给人行道的均布载荷q人按国际 q人=5N/mm梯路线载荷q梯q 梯=0.799N/mm金属构件的线载荷q构q构=(Q架+ Q扶+ Q轨+ Q控+Q从+Q主+Q前)/1二(37514+23623+9679+637+2587+2744+4508)/28.267=2.88N/mmb.电机、减速机重量 Q动Q 动二 Q 电+ Q 减=1803+1617=3420N4 .挠度及强度计算由受力图分析，最大挠度和最大弯矩出现在F点，即：ymax二yFMmax二M

8、f,下面计算从A点到B点各分力对F点的挠度和弯矩。a.Q前i对F点引起的挠度yi和弯矩Mib=27284L=282672(L-x)/b+(L-x)/a-x 3/ab2b=26995L=282672(L-x)/b+(L-x)/a-x 3/ab2式中： a=985 x=13616yi=-( Q 前a2b2/6EIL) =-0.122mmMi= Q 前 a(L-x)/L =2.3x106N.mmb.Q从对F点引起的挠度和弯距式中： a=1272 x=13616y2=-( Q 从a2b2/6EIL) =-0.098mmM2=Q 从 a(L-x)/L=1.7 X06N.mmc.均布载荷q对F点引起的挠度

9、和弯矩y3=-5qL4/384EI=-37.19mmM3=ql2/8=8.66 108Nmmd. Q主对F点引起的挠度和弯矩式中 a=26614b=1653x=13616L=28267y4=- Q 主 a2b2/(6EIL) .2x/a+x/b-(b-x) 3/a2b =-0.14mmM4= Q 主 bx/l=2.98 106Nmme.Q前2 Xt F点引起的挠度和弯矩式中 a=27107.2b=1159.8x=136161=28267y5=- Q 前 2a2b2/(6EIL) .2x/a+x/b-(L-x) 3/a2b =-0.12mmM5= Q 前 bx/L=2.51 X06N.mmf.

10、Q动对F点引起的挠度和弯矩式中 a=27679.3b=587.7x=136161=28267y6=- Q 动 a2b2/(6EIL) .2x/a+x/b-(L-x) 3/L =-0.047mmM6= Q 动 bx/L=0.968 X06N.mm所以F点的挠度为：yF=y i+y2+y3+y4+y5+y6=-37.717mm即：最大挠度ymax=37.72mm人行道跨距为28267mm,其允许挠度为L/750所以y=L/750=37.689mm max 62.23MPa所以金属骨架强度满足要求四.自动人行道驱动功率计算1.梯路牵引计算a.已知数据序号代号含义计算式及结果1Q级一个梯级的重量50N

11、2t级梯级节距0.1333m3q链每米链条重量98N/m4q梯梯路线载荷q梯=Q级/ t级+2 q链=571.09N/mm5Q人每位乘客的重量600N6q人乘客的线载荷q 人=n Q 人/ t 级少=2728.8N/m7止级梯级轮轴承磨擦系数0.38d通链条销轴直径20.69R曲线段梯级主轮曲率半径R上3.425mR 下 2.96m10林轮链轮轴承处磨擦系数0.0111d轮链条轴颈直径0.64m12D0链轮节园直径0. 6834cm13a倾斜角度1214H提升高度5500MM15N每个踏板上的人数1166人行道的满载系数乎=(2-V) X 0.6=0.9282L7-8=23.222mL10-1

12、1=0.4mL2-3=21.467m直线段阻力系数CoC, 卜弋L9-1o=0.5mLo-1=1.271mL4-5=0.620mr/_ Zii3-1自狄键鹏中各区战分图梯路各区段长度:b.直线段阻力系数C链C.曲线段阻居系数Cm链d销/R其中R的R上或R下R 上3.43m R 下2.96mCr 上 0.0018CR下0.0021d.链轮上动阻压系数Clc c 链 d链 0.035 6.9cCl 2 - 0.189t 链1665.3413.满足上升时各区段涨力计算由于载客上升为自动人行道牵引阻力最大工况，故将载客上升作为计算工况。从张紧装置的上部S6点开始计算：假设初始张紧力为S65000NS7

13、 S6 C链 L6-9xq 梯5000 0.0464 0.5 571.095013.23NS7-8 S7 (q梯 q人)L 7-8 Sinc链Cos5013.23 (571.09 2728.9) 23.222(Sin120.0464Cos12 )24171.32NS910Sb 1 Cr 上(q 梯 qL)R 上 C 链1 cos1224245.39NS10 11看不懂下面计算下与支链的张力，从第 5节点开始S5S6 C二 q 梯 p 链-2 1 Cl0.189 215000 571.09 0.6834 21 0.1893841.18NS4 S5 C链 L45q 梯 3841.18-0.0464

14、 0.62 571.09 3824.75NS31S4CR2 q 梯R下 1 Cos3 HC r下4210.0021 2 3824.75 571.092.961 Cos121 0.002123820.479NS2S3 q梯 L3 2 C链cos -sin3820.48571.09 21.468 0.0464 0.9780.20795811.81NS21 S2-R q梯 R 1 cos1 Cr 上2”12 0.0018 5811.81 571.09 2.96 0.0221 0.001825837.33NSi 0St C链 L1oq梯=5837.33 0.0464 1.271 571.09=5871

15、.01N所以满足上升圆周力 PP=SiiSo24366.19 5871.0118495.18N18495.18 0.496102 9.89.18KWN实际功率：应该 N=一 = 11.475KW3.扶手牵引张力计算自动人行道扶手系统的梯路见签扶手牵引张力计算时仍采用逐点法进行计算， 各分点的按扶手梯路的 曲、直线自然状态来划分，与梯路相似。a.扶手胶带运动阻力系数计算: 在曲线段上的阻力系数：Cr es其中，-扶手在轴道上滑动时取扶手在滑轮群上运动时,滚=2f10d /D1 0.010.301fi滚动磨擦损耗系数0滑轮轴承磨擦系数di滑轮轴顾的直径Di滑轮群的滑轮直径0.01扶手胶带的僵性系数

16、取fi 0.5取 s 0.011.5cm7cm2 0.5 0.01/1.5 =7=120.01= 0.1538八 八 0.6538/150.032Cr = C =e1.033So 300 q 扶 H= 300 25 5.5=437.5NS2 = S q扶L1 2 sin cos451.94 25 261760.2079 0.301 0.978508.84NS3Cr链0.1358Crgj = e1.621.62 508.8414824.32NS4S3 q扶 q人 L3 4 0.208 0.3 0.9781733.92NS5CRS4= 1.033 1733.92= 1791.14NS6= S5 q

17、扶 q人 L56 o1791.14 70 1.22 0.31816.76NS7C RS6= 1.62X 1816.72=2943.15NS8S7 q 扶 L 7 8 CV= 2943.15 25 2.033 0.3=2958.39S9i= C r Sr= 1.033 2958.39= 3056.02Nb.扶手驱动轮上的牵引阻力是:= 3056.02 437.5= 2618.52NP 扶 V 2618.52 0.499N 扶=102 9.8102 9.8=1.31KWC.驱动总功率估算： 驱动总动率为：NN梯2N扶KK为功率平备用系数，K=11=(11.475+2X 1.63) X 1.1= 1

18、6.225KW由于计算中选用的负出工况是满足状态下， 计算的负出工况在实 际运行中较少出现，故在实际选择驱动装置时，可选用比估算功率略 低一档的电机。选用，新达电扶梯成套公司 FXD-160曳引机可作为配套的驱动 装置，其主要参数：配套电机：YKFT160M-VF6c电机功率：15KW额定转速：960r/min额定电流：37A蜗轮减速机传动比 24.5蜗轮时中心距 160mm蜗轮轴中心高：190mm五、传动链与梯级牵引链校核1.驱动传动链安全系数校核现选用20A的双排传动用精密滚子链，节距为 31.75mm,最低破 断载荷Pj 173500N驱动链轮上的有效圆周力的计算a）梯路载荷引起的扭矩W=S4 S0 D链/2=24366.19 5871.01 0.6834/2= 6319.8N.m扶手运行阻力引起的扭矩扶手驱动轮轴上的扭矩M扶驱= 2S9 So P扶驱/2= 2 3056.02 437.5 0.578/2= 1513.5Nmm在主轴的扶手驱动链轮上的扭矩驱动主轴上的扶手驱动链轮齿数为26扶手驱的轴上链轮的齿数为30在主轴的扶手驱动链轮上的扭矩为M扶=M扶驱20/30=1009N