5吨电梯计算书一

1、XXXX5000/0.5 J交流调频调压调速载货电梯计算书XXXXXX府限公司目录1.前言2.电梯的主要参数3 .传动系统的计算3.1 曳引机的选用3.2 平衡系数的计算3.3 曳引机电动机功率计算3.4 曳引机负载转矩计算3.5 曳引包角计算3.6 放绳角计算3.7 轮径比计算3.8 曳引机主轴载荷计算3.9 额定速度验算3.10 曳引力、比压计算3.11 悬挂绳安全系数计算3.12 钢丝绳端接装置结合处承受负荷计算资料来源编制校对标准化提出部门审定批准标记处数更改文件号签字日期职责签字日期4 .主要结构部件机械强度计算4.1 轿厢架计算4.3 轿厢壁、轿门壁、层门壁强度、挠度计算4.4 轿

2、顶强度计算4.5 绳轮轴强度计算4.6 绳头板强度计算4.7 机房承重梁计算5 .导轨计算5.1 轿厢导轨计算5.2 对重导轨计算6 .安全部件计算6.1 缓冲器的计算、选用6.2 限速器的计算、选用6.3 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10.1 底坑预埋件受力计算10.2 层门侧井道壁受力计算10.3 机房承重处土建承受力计算10.4 机房吊钩受力计算11 .井道顶层空间和底坑计算11.1 顶层空间计算11.2底坑计算12 .电气选型计算（变频器的容量，应急电源容量、接触器、主开关、电缆计算）13 .机械

3、防护的设计和说明14 .轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离计算15 .轿顶护栏设计16 .轿厢护脚板的安装和尺寸图17 .开锁区域的尺寸说明图示18 .操作维修区域的空间计算（主机、控制柜、限速器、盘车操作）19 .轿厢上行超速保护装置的选型计算（类型、质量范围）20 .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KJDF5000/0.25J （VVVF）载货电梯的传动系统、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2.1 额定载重量：Q=5000kg2.2 空载轿厢重量：Pi

4、=1650kg2.3 补偿链及随行电缆重量：P2=100 kg （适用于提升高度30m,随行电缆以40m计）2.4 额定速度：v=0.25m/s2.5 平衡系数：=0.452.6 曳引包角：二1802.7 绕绳倍率：i=22.8 双向限速器型号：XS12B（河北东方机械厂）2.9 安全钳型号：AQ5A（河北东方机械厂）2.10 轿厢、对重油压缓冲器型号：YH3/80（河北东方机械厂）2.11 钢丝绳规格：16NAT8 19S+FC1370/1770ZS2.12 钢丝绳重量：P3=800kg2.13 对重重量：G=3900 kg2.14 曳引机型号：YJ300（常熟市顺达电梯曳引机厂）3 .传动

5、系统的计3.1 曳引机的选用曳引机选用常熟市顺达电梯曳引机厂产品，曳引机主要参数:规格：YJ300额定载重：Q=5000 kg轿厢额定速度：V=0.25m/s曳引轮直径：D=725绳梢： 16X 6转速：985rpm额定转矩：5446.5N m额定功率：18.5kW悬挂比：2: 1最大轴负荷：22500 kg曳引机自重：1050 kg、3.2 平衡系数的计算少=(G-P1) / Q = (3900 1650) /5000 = 0.45 满足规范要求3.3 曳引机电动机功率计算N QV(1 - )5000 0.25 (1 - 0.45)102 -i 一 102 0.5=13.48kW选用电动机功

6、率：18.5kW。摘自电梯与自动扶梯P40选用合适3.4曳引机负载转矩计算1.起动总转矩计算M=M S+MD+MfD 1,二(P Q -G) i - g J ；Rr=13038+896+102.9=14036.9N? m式中：M 起动总转矩，N m;Ms静不平衡力矩，N m;Md加速转矩，N m;Mf摩擦转矩，N m;D曳引轮直径，D=0.725m;刀效率，刀=0.5;J总转动惯量；J=J1+J2=91.84kg - m2Ji直线运动部件计算转动惯量，J1=54.84kg? m2J2旋转体车动惯量，J2=37kg? m2£ 曳引轮圆周处切向角加速度，£ =9.756rad/

7、s 2;u摩擦系数，w=0.1R轴承上总载荷，N;r轴承处轴半径，m;2.电机容量计算9555 , N eMe )n=681N m曳引机标定值：M=682 N m3.转矩比计算M/M=2.42<2.5起动转矩满足要求1.1 定速度转矩校核：M=652.925 N m<M=682N m额定速度运行转矩满足要求3.5 曳引包角计算：% =180 +90 +arctg650/770=310.173.6 放绳角计算1 .曳引轮与导向轮之间的放绳角计算8tg ：:22,650770=0.00794<0.03满足要求2 .曳引轮与轿顶轮40tg： = -40- = 0.0104 : 0.

8、033850满足要求3 .7轮径比计算:D 725=45 _ 40d 16符合GB7588第9.2.1条3.8曳引轮主轴负荷计算：v P =(G p P2 P3 Q)/2=5735kg“ PK =K 工 P =6882kg万Pk=6882kg< P=22500kg式中：P实际静载，kg;Z2FK实际动载，kg;K动载系数，K=1.2;P主轴允许静载；主轴载荷满足3.9额定速度验算实际额定速度应符合下式：92%V<V 实<105%V-： n DV实 =A6 104 *i=0.2517m/s式中：n电动机额定转速；D曳引轮直径，mm;i 绕绳比；92%V=0.24 m/s105%

9、V=0.265 m/s92%V=0.24 m/s<V 实=0.2517m/s<105%V=0.265 m/s额定速度符合GB7588,第12.6条3.10曳引力计算1 .技术参数1）额定载重量：Q=5000kg2）轿厢自重：Pi=1670 kg3）平衡系数：0.454）对重重量：G=3900 kg5）电缆重量：P2=100 kg6）曳引轮直径：D=7257）选用钢丝绳及根数：6X168）轿顶轮、对重轮直径：D=6409）额定速度：V=0.25m/s10）悬挂比：2 : 111）曳引轮轮梢角：丫 =3512）曳引包角：0c =18013）钢丝绳重量：700kg2 .曳引力计算（1）轿

10、厢装载工况装载工况曳(COSC俱下滑)= 0.1239f = J：2°二-sin 1 sinef： = 1.95567M cwt , g nM CRcwtT2 =(P ' 1.25Q) fg- .gn =19600NT1 n MSRcar *gn =28910NT1 =1.475 二 ef；' =1.95567T2（2）紧急制动工况（取制动减速度 a=0.5m/$）,0.1=0.06671 107 P4(cos- -sin ) -sin : sin=0.0826ef： =1.564a）空载轿厢在井道上部上行T1 JP Q MCRcar MTrav)(gn-a)rFR-

11、 (mPcariPcari 1cara)r= 14921.5NM cwt (g n a)T2 二M SRcwt (gn r a)mDP r arr 1 cwt mPcwt iPcwt a-yr= 20738.5NT2 =1.39 : ef： =1.564T1空载轿厢在井道上部上行时，紧急制动，曳引绳不打滑b）满载轿厢在井道下部下行时:(P Q)(gn a)FRcara)rTl = () M SRcar(gn r a) (mPcar i Pcar i 1= 24853.5NMcwt(gn -a) MCRcwt(gn -a)I 2 二一 mDPrrFR ,cwt (mPcwt i Pcwt a)i

12、 4r= 18637.75N =1.334 :二 ef： =1.564T2满载轿厢在井道下部下行，紧急制动，曳引绳不打滑。(3)轿厢滞留工况V P 4(cos- -sin ) f 二/一：2 sin : sin= 0.2478e"； =3.825(P M eRcar MTrav) gn Ti 二r= 15680NT2 = M $. g n=3430NT1 =4.57 ef： =3.825T2轿厢滞留工况，曳引绳能打滑3.比压计算：P. n d D= 2.1Mpa式中：P-8 cos2 x±二-sin ：比压，MPa;d曳引绳直径，mm;D曳引轮直径，mm;n曳引绳根数;T轿

13、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 一侧的曳引绳静拉力，N;12.5 4VCP:C1 Vc=5.4167MPa式中：P许用比压，MPa;V c对应于轿厢额定速度的曳引绳速度，m/sP=2.1MPa<P=5.4167MPa比压满足。3.11 悬挂绳安全系数计算N equiv二Nequiv(t)+ N equiv(p)=2+1.873=3.873式中：Nequiv-一等效滑轮数量;Nequiv(t)-一曳引轮的等效数量;Nequiv(p)一-导向轮的等效数量；Nequiv(p) = Kp ( Nps+4Npr)=0.6243X (3+0)= 1.873式中：Nps引起简单

14、弯折的滑轮数量； Npr 引起反向弯折的滑轮数量；Kp跟曳引轮和滑轮直径有关的系 数Dt 4725 4Kp =( L)4 =(一)4 =0.6243D 785 p式中：Dt曳引轮直径，mm;Dp除曳引轮外的所有滑轮的平均直径，mmDt 725= =45dr 16式中：Dt曳引轮直径，mm;dr钢丝绳直径，mm 查图Ni得：Sf=136 113000(P1P2 Q)gn/2(1670 100 5000) 9.8/2= 20.43 Sf =13悬挂绳安全系数满足3.12 钢丝绳端接装置结合处承受负荷计算钢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

15、荷的80%。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 di = 13.835中径 d2=14.701H=1.732mm2=156.666mm其中：d3=di-H/6=13.546GB3089.1 表 3螺纹性能等级为6.8级，（T s=480MPaSp -0.91-s As= 68431.7N式中：Sp保证载荷，N;小屈服极限，MPa；As螺纹公称应力截面积，mm2;8X19S+FC161500 （单）最小破断载荷：F=63.3kN80%F=50640NSp=68431.7N>80%F=50640N钢丝绳端接装置符合GB7

16、588第9.2.3条4.主要结构部件机械强度计算4.1 轿厢架计算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4.1.2 上梁计算上梁选用22/Q235一 (P Q) gn LO =4W二 47MPa "二=48MPa上梁强度满足4.1.3 下梁计算下梁选用16/Q235(1)正常工况下的载荷a)轿底自重的5/8均布在下梁上。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

17、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、:W W 立 W W W W WWW* W W W W W S,I八, , /?1631kgLlkgM max=(1631 x 1020-1281 x 510) x 9.8=9901038N mmMmax吧=42.4MPa “二=48MPa2Wx下梁强度满足(2)非正常工况下，当电梯失控撞底，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 储)Q =4Zn_ (7500 1600) 9.8 (2080-900)4 2 116800= 50.74MPa "二=96MPa式中：L。一一两轿厢导轨之间的距离。Io一

18、一两缓冲器之间距离。Zn一一下梁的抗弯截面模量。强度满足立柱选用18/Q235(1)立柱应力计算Q bM 0 =3822000 N mm8R1 =M0/H =899.3NF =M0/2H =449.65NM =0M M =M 0L/2HM = M 0L/4H =768896.5N mm二 M0L(P Q)g- 4HWL 2A= 42.6MPa 4二=48MPa立柱强度满足(2)立柱一端相对于另一端变形计算MoL30 =24EJ H=6.6mm : = 20mmmm。式中：5由于偏载引起端点转角0 ,立柱一端相对于另一端的变形,立柱变形量满足(3)立柱细长比计算1/Ic=2800/19.5=14

19、3.6<160注：拉点位置小于2/3L。稳定性满足4.2 轿底应力计算4.2.2 装载工况轿底框应力计算 轿底宽度方向由五根10/Q235组成深度方向由四根10I/Q235组成M =0.4Qgn l= 0.4 1600 9.8 (900 -690)= 1317120N mmMc-= =6.6MPa ”二=48MPa W强度满足4.2.3 轿底板应力计算轿底板采用钢板S5/Q235假设轿底板为周边简支，均布载荷q,则：一 一/b、2:2=() q: 0.3756 (46667)21600 9.851950 1750=15MPa "二=48MPa4.3轿厢壁、轿门壁、层门壁计算假设

20、四边简支、中心5cm2面积上受均布载荷q1.强度计算一，b、2-max = - () q t=0.2874 (22.362.5)300500=13.8MPa ;二=48MPa强度满足2.挠度计算wmax Y)2：= 0.1851 (300)2 3002.52.05 105 2.5=1.56mm : W =15mm挠度满足假设四边简支，中心0.20mx 0.20m面积上受均布载荷q_/b21000200 200；-max"(1) q200 2-0.2874 ()22.5= 45.984MPa "二=170MPa强度满足4.5 绳轮轴强度计算4.5.1. 轿顶轮轴强度计算八 5

21、5 f7"24QQkg2400kgM= (2400X 91.5-2400X 27.5) X 9.8=1505280N mm3一 3二d3 二 703W 二二32323=33673.946mm3;二M =44.7MPa 二=58.8MPaW注：轮轴材料为45#。强度满足4.5.2. 对重轮轴强度计算2000kg2050kg邛2000kgM= (2000X 50.5-2000X 27.5) X 9.8=450800N - mm32323=33673.946mm3c =M =13.4MPa ：二=58.8MPa注：轮轴材料为45#强度满足4.6 绳头板强度计算4.6.1. 轿厢绳头板强度计

22、算，如乂0 如0,.250R1=480X (74+94+114+134+154Ri = 1094.4kgM=1094.4 X 136-480 乂 (40+20) X 9.8= 1176376.32N mm22皿 ab 148 35W663=30216.67mmM ；二=38.93MPa :二,-1 =48MPaW绳头板强度满足4.6.2对重绳头板强度计算对重侧受力比轿厢侧小，故对重绳头板不必计算4.7机房承重梁计算由上图可知，只须计算梁2、梁3即可。技术参数1 .梁 1、梁 2 选用 I32b/Q235。梁 3、梁 4 选用30b/Q235。2 .曳引机自重：1050kg机架重：330kg3

23、.轿厢自重：1670kg载重：5000 kg随行电缆的重量：100kg对重重量：3900kg4 .受力点如下：A=2740 kgB=3140 kgC=2000 kgD=2400 kg4.7.1梁2计算1 .强度计算：196D, Jlf&产115通电加j56 J山V/山 J山4山山山、山小J、，刘n2800R2 -1960.2 1175 1710.5 2425 57.7 2.8 1400R2 =2384.8KgR1 =1285.9KgM1 =(1285.9 1175 -57.7 1.175 587.5) 9.8= 14416794.4N mmM2 =(2384.8 375-57.7 0.

24、375 187.5) 9.8 = 8724381.1N mmM11 =19.85MPa 二二=48MPaWx2 .挠度计算P"l2；严1 一 9J3EI1=0.036cm=0.36mmY _ P12(12 -122)3/22 一 9.3EIl=0.013cm=0.13mmY max=0.49mm< Y max=1.667mm挠度满足3 .7.2梁3计算ai12 叫 kg1 DODlcg1 .强度计算R22800 R2 =1200 1175 1000 2425 39.16 2.8 1400R2 =1424.5kgR1 =775.5kgM =(775.5 1175 -39.16 1

25、.175 587.5) 9.8二 8664963 N mm二=-=20MPa 0=48MPaWx强度满足2 .挠度计算P12（12 -12）3/29 3EIl=0.0398cm-0.398mm二 Pl2（l2 -ll）3/2一 9 3EIl= 0.0138cm=0.138mmYmax=0.536mm<Y=1.667mm挠度满足5.导轨计算5.1 轿厢导轨计算 轿厢导轨选用T114/B。 技术参数：S=25.20cm2 Ixx=179.00cm4Wxx=29.70cm3 ixx=2.29cm Iyy=109.00cm4 Wyy=19.10cm3 iyy=2.93cm导轨支架间距：L=200

26、0mm1.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。FxKi gn(QXQ PXp)nh= 899.3N3FXl=337235.3N mm16MYY =9.2MPab)由导向力引起的X轴上的弯曲应力Kign(QYQ PYp)= 1614.12NMx3FYl16= 605294.12N mmMx= 19.5MPa(2) 压弯应力FkK1gn(P Q)= 40180N-k= 20.6MPa( =- =74.6,=1.48)i(3) 复合应力a)弯曲应力'=y =28.7MPa m =205MPa peii hb)弯曲和压缩应力Fk、一 力=426Mpa 入 perm

27、 = 205MpaC)压弯和弯曲应力二c =九0.9；=m = 46.43MPa :二二 perm =205MPa(4)挠度、X -0.7FxI348EIY=0.218mm “、x二5mm、Y =0.7FyI348EIx=0.455mm :： 、Y=5mm挠度满足。2.正常使用运行工况(1)弯曲应力a)由导向力引起的Y轴上的弯曲应力FxK2gn(QXPXp)nh= 484.24N3Fxl16= 249035.3N mmWy=6.8MPab)由导向力引起的X轴上的弯曲应力。FY2) WQYQj PYP) hF079.15Nr,3Fy1Mx Y16MxWxom13。51MpaY =28.7MPa

28、<perm =205MPa(3)挠度挠度满足x =0.7Fxl48EIy=0.218mm : 、x = 5mm、Y =0.7FyI48EIx=0.455mm ：、Y = 5mm3.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FxgnPXP FsXinh= 664.1NMy3Fxl16二181588.2N mm二丫MyWY=4.93MPab)由导向力引起的x轴上的弯曲应力。L gnPYp FsY1Fy 二二0(2)复合应力二m 二cX 二Y =6.8MPa :二、erm =165MPa (3)挠度a)行程：80mmX= 0.7Fxl48EIy=0.16mm :： x =

29、 5mm挠度满足5. 2对重导轨计算对重导轨选用T/K5A1 .技术参数S=6.17cm2Ixx=24.33cm4一一 3Wxx=6.30cm3ixx=1.99cmIyy=18.78cm4Wyy=4.82cm3iyy=1.74cm2 .正常使用运行工况(1)弯曲应力a)由导向力引起的Y轴上的弯曲应力Fx=K2Gg< BTFx/(2h)=1.2 X9.8 X2400X 14.5/2 X3040My=3Fxl/16=25237.5N.mm6 y=My/Wy=25237.5/4.82 X 1000=5.235Mpab)由导向力引起的X轴上的弯曲应力Fy=g(gPYp+FsYl)/h=1.2 X

30、9.8 X2400X 137/3040 = 1271.94N(2)复合应力(rm=(Tx+(T y=(75.71+5.235)=80.945Mpa< perm=165Mpab = b m +(k3M)/A=80.945+(1.1 X 20/617)=80.98Mpa < <r perm =165Mpa3.挠度(rf=1.85Fx/C 2=1.85 X67.31/1.8 x 1.8=38.433Mpa< b perm=165Mpa7.3.5挠度：S x=0.7Fxl 3/48EIy=0.7 x 67.31 x 20003/(48 x 210000X 530000)=0.0

31、71mm< g perm = 5mm结论：电梯正常使用、运行时对重导轨的应力和变形符合要求。6.安全部件计算6.1 缓冲器的计算、选用1 .轿厢缓冲器选用二只油压缓冲器。(1)型号：YH3/80 (河北东方机械厂)技术参数：b）额定速度：< 1.0m/sc）总容许质量：9004250kg（2）校核a）速度：V=0.25m/s符合b）总容许质量：1800kg<P+Q=6670kg<8500kg符合c）行程：S=0.0674v2=0.0042m符合2 .对重缓冲器选用二只油压缓冲器（1）型号：YH3/80 （河北东方机械厂）符合GB7588第条技术参数：行程

32、：80mm额定速度：< 1.0m/s总容许质量：9004250kg（2）校核a）速度：V=0.25m/s符合b）总容许质量：1800kg<G=3900kg<8500kg-符合c）行程：S=0.0674v2=0.0042m符合6.2 限速器的计算、选用1 .限速器选用双向限速器型号：XS12B （河北东方机械厂）技术参数：额定速度：V=0.25m/s钢丝绳张紧力： 800N钢丝绳直径：8mm绳轮节圆直径：300mm2 .校核速度：V=0.25m/s-符合钢丝绳张紧力限速器动作时，安全钳起作用所需力为N=200N2N=400N<800N符合 GB7588 第 9.9.4 条 钢丝绳强度计算:22000800= 27.5 n =8符合 GB7588 第 条轮径比300=37.5 308符合 GB7588 第 条6.3安全钳的计算、选用1 .安全钳选用渐进式安全钳型号：AQ5A （河北东方机械厂）技术参数：额定速度： 0.63m/s总容许质量：< 14000kg导轨宽度：16mm2 .校核：速度：V=0.25m/s-符合总容许质量：P+Q=6670kg<14000kg-符合导轨宽度