电梯轿厢结构设计

摘要本次设计的内容主要由轿厢的外形结构设计和技术文件两| 部分构成。其中结构部分使用AUTOCAD和SOLIDWORKS软件实现III丨 全部平面图纸和三维模型的绘制。包括轿厢架、轿厢壁、轿厢底、III! 轿厢顶以及其他结构部件。技术文件主要包括了轿厢外设部件和III 内部结构的一系列受力和技术参数的分析计算。包括电梯的工IIII1 况、钢丝绳及绳头锥套的的强度计算、轿厢架的强度计算、电梯III丨 导轨的计算以及其他设备的选型计算。装IIIIIII1 关键词：结构设计，受力分析订线IAbstractThedesignoftheelevatorcarmainlyaboutthestructuraldesignIII andtechnicaldocumentation.StructuralpartofwhichsoftwaretouseIIII allofAUTOCADandSOLIDWORKSdrawingsand3DmodelIIIII drawing.Includingcarracks,carwall,theendcar,thecarroofandIIIII otherstructuralcomponents.TechnicaldocumentsincludetheIIIIII peripheralcomponentsandinternalstructureofthecararangeofIIIII forceandtechnicalparametersofcalculation.Conditions,including装I theelevator,wireropeandropesleeveofthestrengthcalculation,IIIIII thecarframestrengthcalculation,thecalculationoftheelevatorIIIII订 railsandotherequipmentsizingIIIIIIIIIIIIII: Keywords:structuraldesign,StressAnalysis线I1引言随着社会发展和物质生活水平的提高，电梯成为人们日常工作、生活中必不可少的楼宇交通工具，而电梯轿厢正是乘客了解电梯性能、感受电I! 梯品质、品评电梯档次的最直接环节。而电梯轿厢的设计也必须走向一个III 崭新的时代，必须着眼于未来，致力于让我们的日常生活不断发生惊喜的II变化，致力于创造更理想的生活方式、创造更完善的生活空间，彰显丰富I 多彩的电梯文化，倡导电梯轿厢设计的最新理念，探讨电梯轿厢设计的未II 来发展方向。这就是本次课题所研究的作用和意义所在。II 本次课题的研究就主要是针对电梯轿厢的结构进行设计，力求能在设III 计过程中突出设计的创造性、科学性和实用性。I装 有以下几个结构要素进行设计：电梯的工况和受力分析以及主要技术I 参数，曳引能力、钢丝绳、轿架、厢体、导轨的结构设计计算以及一些辅III 助部分设计。IIII 如上就是本课题主要的设计内容,除了基本的计算设计和图纸外，也将订I 会用到如AutoCAD、SOLIDWORKS平面三维设计软件，以求达到更好的设计II 效果和更直观的作品感受。III 由于本人能力及学识有限，在设计中尚存在一些缺陷，望老师们能给II线 予批评以及指导。I2设计计算说明2.1电梯的工况和受力分析电梯在正常运行时，以不大于额定载荷的载重量在额定运行速度的条件下工作，曳引电动机的转速为一衡等值，此时曳引钢丝绳两端受的力相等。设曳引机左转电梯上行，则曳引机右转电梯下行。由于曳引机在电梯平层时起、制动的需要，曳引电动机出现了加、减速运转，此时曳引钢丝绳两端出现了不平衡的力。电梯加、减速运行时的工况如下：（见图2-1）1)当轿厢载有额定载荷起动上行或以额定速度下行制动时：①重边力在轿厢侧：S=S=(G+Q)(1+a)x1 g②轻边力在对重侧：S=S=(W)(1-a)

d2 dg2)当轿厢载有额定载荷起动下行或以额定速度上行制动时：①重边力在对重侧：S=S=(G)(1+a)

d1 g3)②轻边力在轿厢侧：S2=(T1-g)当轿厢空载起动上行或以额定速度下行制动时，①重边力在轿厢侧：S=S=(G)(1+a)x1 g②轻边力在对重侧：S=S=(W)(1-a)d2dg4)当轿厢空载起动下行或以额定速度上行制动时①重边力在对重侧：S=S=(W)(1+a)

d1dg②轻边力在轿厢侧：S=S=(G)(1-a)x2g式中：G——轿厢自重NQ——额定载重量NW——对重装置重量NW二G+kQdd其中：k——对重平衡系数k=0.45〜0.5，客梯取艮=0.45A 电梯起、制动加速度m/s2根据GB7588-1995《电梯制造与安装安全规范》第9章注释之公式中:变形为:Ca+a=Cg+g11当0WVW0.63时C=1.101a=0.467当0.63WVW1.0时C=1.151a=0.684当1.0WVW1.6时C=1.201a=0.892当1.6WVW2.5时C=1.251a=1.09当2.5VV时C±1.2510.467a>1.09+v式中：V 额定运行速度m/s本梯V=1.0m/s取a=0.684G——重力加速度m/s2上海g=9.81S——轿厢侧边力NXS——对重侧边力NzS——钢丝绳重边力N1S 钢丝绳轻边力Nz电梯属于起重机电设备，同时又是轨道运行器，具有超载、超速运行的可能，GB7588-2003第D2篇规定了超载试验时载重量为125%额定载重量；第9.9章规定了限速器允许运行速度不小115%额定速度。在以下的强度计算中以此为依据。除此以外，一般的机械强度计算取安全系数《1.1另外，当机械零部受力时，由于结构的不均匀、力的不稳定及受力点的偏差，结构内部会产生剪力、弯矩、甚至扭矩等一系列的复合内应力来平衡外力，计算必须考虑这些复合应力。本电梯的受力构件所用的材料不低于Q235-A，具有较大的强度屈服极限。按照莫氏强度理论和现代张力场梁理论及有限元强度理论计算可以得到轻便合理的结构和充分发挥材料的综合强度。除GB7588强制性规定的计算方法外，一般计算零部件的强度计算按第四强度理论计算综合强度，其理论公式为：入二o/o或二0/o>1Sd0。2d式中：入——强度储备系数 取入=1.1〜1.5为合理o——当量应力MPa 2T2+Q2+Q2d n式中：t——剪应力Mpat=[Q]/Amaxmino 正应力Mpao二[M]/Wmaxmino——扭应力Mpao=[M ]/Wn n nmax min其中：[Q]——剪切力N,[M]——弯矩N・m,[M]——扭矩N・mn2.2主要技术参数轿厢自重G=960+258(轿底梁)=1218kgX轿门重G=138kg（包括门、门机）M附加重G=31kg（包括平层、极限、操纵箱、挂线架等F轿厢重量G=G+G+G=1218+138+31=1387kgXMF额定载重量Q=1000kg曳引机永磁同步无齿轮型提升高度以井道总咼度Om（22层22站）为参照依据钢丝绳重量W=0.347X148X5=257kg(5P10)s随行电缆重量W=0.862X121=104kg(1-60X0.75mm2)D补偿链重量W=2X1.25X75=187kgL曳引轮直径©400mm

曳引比i=2:1平衡系数k=0.45对重重量W=G+0.45Q=1387+45X1000=1837kgd电动机功率P=5.479kw电动机转速n=95r/min额定运行速度V=1m/s=60m/min轿底轮直径©400mm电梯运行机械效率 n=0.68电动机功率计算根据《电梯与自动扶梯》介绍的计算公式，电机静功率：P=Q・V・k/6120n=1000X60X0.475/6120X0.85=5.479kWV式中：n——曳引机效率蜗轮蜗杆传动n=0.5〜0.6，无齿轮传动n=0.8〜0.9。本梯为2:1无齿轮传动，取n=0.85。2.4曳引能力验算图2-2曳引槽型曳引条件的验算按GB7588-2003第9.3章有以下三个要求：1.当载有125%额定载荷的轿厢平层时不打滑；2•轿厢不是管空载还是满载，紧急制进动时的减速度不应超过缓冲器作用时的减速度值；3.对重压在缓冲器时轿厢不能上行（即对重滞留时钢丝绳应打滑），槽口参数见图2-1图2-2曳引槽型2.4.1轿厢平层时钢丝绳不打滑的计算载荷为Q'=1.25・Q=1250kg钢丝绳在曳引轮槽中不打滑条件按GB7588-1995计算,即轿厢载有125%额定载荷位于最低层站及轿厢空载位于最高层站两种不利情况来计算。其计算公式为：(S1/S2)xClxC2Wefa式中：S 重边力，S 轻边力C——轿厢的起、制动加减速度系数1C二g+a二1.145(GB7588-1995)1g—aC——与绳轮槽摩擦系数sin96.5。的切口槽2C=0.9932e——自然对数的底数f——钢丝绳在绳槽中的当量摩擦系数f二4卩[1-sin(B/2)]—P—SinP口 钢丝绳在铸铁绳轮中的摩擦系数口=0.1B——曳引轮槽切口角度3=96.5n/180=1.684弧度(见图2-1)r4x0.1x(1-sin48.25 )f=—兀-卩-sin卩当载有125%额定载荷的轿厢位于最高层站平层时，重边力S在轿厢1侧，轻边力S在对重侧：2S=(GHT+W+W)・g/2=(138F1250H38+187X9.81/2=1403合力)1(1)DLS=(W+W)・g/2=(1837+257)X9・81/2=10271N(合力)2(1)ds当空载轿厢位于最低层站平层时，重边力S对重侧，轻边力S在轿厢12侧：S=(W+W+W)・g/2=(1837+38+187)X9.81/2=10114N1(2)dDLS=(G+W)・g/2=(1218+257)X9.81/2=7235N2(2) s曳引系数计算:efa=e°.219n=1.9897a一曳引轮包角 a=180°=n曳引能力的计算:当载有125%额定载荷的轿厢位于最高最层站时(S/S).C.C=(14038/10271)X1.145X0.993=1.5541(1)2(1)12当空载轿厢在最低层站时(S/S).C.C=(10114/7235)X1.145X0.993=1.5892(2)2(1)12结论：重力比值小于曳引系数efa。即(S/S)XCXCVefa钢丝绳在1212毕业设计(论文)曳引轮槽中不打滑。能满足钢丝绳在曳引轮槽中不打滑条件，符合GB7588-2003第9.3a)条的要求，保证电梯正常运行。2.4.2轿厢滞留工况钢丝绳打滑的验算按GB7588-2003第M2提供的公式：(S/S)-C三efa，因对重压在缓冲122器上，而曳引轮还在转动。此时重边力S在轿厢侧：1S=(G+Q'+W)・g/2=(1387+1250+257)X9.81/2=14195N1s轻边力S在对重侧2S=(Wd+W+W)・g/2=(0+38+187)X9.81/2=1014N2LD(S/S).C=(14195/1014)X1.145X0.993=15.917>efa212结论：重力比值小于曳引系数efa。即(S/S)XCXCVefa钢丝绳在1212曳引轮槽中打滑。能满足钢丝绳在曳引轮槽中打滑条件，符合GB7588-2003第9.3c)条要求，保证轿厢蹲底时电梯不能运行。电梯导向轮与钢丝绳直径比校核要求D/d±40D/d=400/10=40式中：D 导向轮直径©400mmi 钢丝绳直径©10mm2结论：符合GB7588-2003第9.2.1条的要求电梯曳引力矩的计算：2iY式中：D 曳引轮直径(m)M二°(Q+G-匕)g二0.4x(1°°0+1387-1837)x2iY式中：D 曳引轮直径(m)i——曳引比 i=2YY曳引机额定力矩：Pg 6x9.81M=975-gif=975x— x1x0.95=873.885N-mDn1 95式中：i-齿轮比无齿轮为1n-电梯曳引效率2:1无齿曳引n=0.9〜1曳引力矩储备系数入=587.885/539.550=1.089结论：电梯曳引能力足够电梯运行速度验算兀Dn60兀Dn60ii120.400x95x兀60x1x2=0.995m/s结论：通过调频电梯运行速度在1.0m/s正负0.01m/s,完全与额定运行速度一致。曳引钢丝绳强度计算本电梯选用钢丝绳5根，GB8903-88，验算钢丝绳强度按GB7588-2003要求的安全公式：S/S±[K]S1式中：S——钢丝绳的最小破断载荷T=44.0kNSSS――天然纤维芯单根钢丝绳所受的最大拉力1=(1387+1000)(9.81+0.684)/5x2=2505NS=S=(G+Q)(1=(1387+1000)(9.81+0.684)/5x2=2505N1 x g 2强度储备系数入=44000/2505=17.565结论：符合GB7588-2003第9.2.2条的要求，钢丝绳强度足够。绳头装置锥套强度计算受力分析：当钢丝绳以拉力的型式将S传给钢丝绳锥套时，锥套的螺1纹段以拉应力。二S/A的方式来平衡，而锥套的锥端部分则以张力。=1LZS/A的方式来平衡，见图2-3所示：（©10锥套杆©15X1.5）：1Zq=P/A=S/A，q1maxqo・A二q・A。ZZ q式中：q—张力MPaA一锥端部分截面积mm2q其中：A=nd2/4=nX13.3762/4=140.521mm2L

螺纹为M15X1.5,小径13.376mm1） 螺纹段的拉应力为：o=S/A=2505/140.5211=17.827Mpa其中锥套螺杆采用Q235-D,并经锻打，抗拉强度可达。=460Mpa，在此b只用屈服极限（。）280Mpa来衡量。0.2强度储备系数入=280/17.827=15.707结论：钢丝绳锥套螺纹段强度足够2）锥套锥端部分的张力为：。=Scos5.15°/25LZ1=2505Xcos5.15°/2X4X50=6.237MPa式中：5.15° 锥端斜角2――锥端的两个面8 锥端有效厚度S=4mmL——锥端部分有效高度L=50mm材料为ZG200-400,MPa。=200Mpa 图2-3锥套端部力平衡图0.2强度储备系数入=200/6.237=32.066结论：钢丝绳锥套锥端部分强度足够3） 螺纹段焊接部位的剪应力为：t=S/A=2050/154.510=13.268Mpa1L锻钢材料[T]=0.8[o]=0.85X280=238MPa其中：A=nd?/4二nX14.0262/4=154.510mm2T螺纹为M15X1.5,中径14.026mm强度储备系数入=200/13.268=15.074结论：钢丝绳锥套螺纹段焊接部位部分强度足够，符合GB7588-2003第9.2.3条不小于锥套杆部80％强度的要求,所选用的钢丝绳锥套符合要求。钢丝绳在绳槽中的比压计算设定本曳引轮配备的是5-©10带切口的半圆槽，其计算公式:

S1 v8cos（卩/2）n-d-D兀一卩一sin卩式中：S—轿厢有125%额定负载停靠在最高层站平层时钢绳中的静拉1力为：已知：S=14038N1n 钢丝绳根数n=5d 钢绳直径 d=10mmD——曳引轮直径D=400mmB——绳槽切口角3=96.529057 8xcos48.25。x一6x12x620兀-1.57—sin96.5。=6.899=6.899Mpa12.5+4Vc12.5+4x1.75[P]= = 1+1.75=7.091Mpa=7.091MpaPV[P]结论：负载比压是容许比压6.899/7.091=0.973倍，符合GB7588-1995第9章“注2.”的要求轿厢架的强度计算轿厢架的受力分析:轿厢架结构见图2-4所示。轿厢架是轿厢的主要受力部件，它与轿底、轿壁、轿顶和轿厢连接件自轿厢内的载荷及自身重量造成的力，其中轿底承受来自轿厢内的可变载荷，轿顶承受安装维修时的活动载荷，轿壁维持外形和承受轿顶、门机等固定设备的重量和传递来自轿顶的载荷。来自轿厢的力（G+Q）由轿底传给下梁，毕业设计（论文）其中一部分偏置载荷通过斜拉杆的拉力直接传给立柱，再由斜拉杆传给下梁。下梁用剪力、弯矩的型式将力传给下托梁。再由下托梁用剪力、弯矩的型式传给钢丝绳，以束力S的形式来平衡（G+Q）。1因此，轿厢架的强度计算可把它看作由杆件组成的静定框架结构。将来自钢丝绳的拉力S由下托梁、下梁用剪力、弯矩的形式来承受，立柱上1梁不参加受力。2.9.1下托梁的强度、刚度计算下托梁由两根180X75X20X5的冷弯槽钢组成剖面见图2-5，剪力弯矩图见图2-6）：图2-6剪力弯矩图图图2-6剪力弯矩图P=S.=(GQ)(l+a)gpjg=(1387+1000)(9.81+0.684)=25049N给每根下托梁的力：F=P•L/L+L=25049X860/860+719=13642N1 112F=P・L/L+L=25049X719/860+719=11407N2 212下托梁的截面积：A二工Ai

=2X(180X75-170X65-140X5)=3500mm2下托梁的y方向形心坐标：y二JdAdy/A二H/2=90mmCC下托梁的惯性矩：J=/dAdy2X=2X(75X1803-65X1703-5X1403)/12=17389167mm4下托梁的抗弯模数:w=J/yXXmax=17389167/90=193213mm3下托梁的剪力：Q=F=13462Nmax1下托梁的弯矩：M=F・L=13462X860=11577320N・mm22剪应力：t=Q=13462=3.846MpamaxM 11577320取大正应力：b= ma^= =59.920MpamaxW193213x当量应力：o=v2t2+o2=、.2x3.8462+59.9202=60.166MPad强度储备系数入=235/60.166=3.905结论：下托梁强度足够下托梁挠度的计算：FmaxPl3FmaxPl33EJx13462x86033x206x103x17389167二0.797mm机械工程手册》第12卷第8章2.3条要求梁挠度不大于1/960结论：下托梁刚度足够2.9.2下梁的强度、刚度计算轿厢的自重和额定载荷呈均布载荷(q)作用于下梁上，其值为q=(G+Q)(1+-)g/1550g=(1387+1000)(9.81+0.684)/1550=16.161N下梁由192(340)X160X80X30X6的冷弯型钢加加强板组成(剖面见图2-7，剪力弯矩图见图2-8).'8：亠.HC.:-1-畀L1思<p>q=lG.J.61N/nn川川川〕0川川川-化 如：［r=图2-7下梁剖面图图2-8下梁内外力图下梁的截面积：A二工A=192X6+2X(148X6+8X6+24X6)=4176mm2i下梁的y方向形心坐标：y二JdAdy/ACC=192X6X3+2X6X(148X80+80X157+24X142)=30.737mm下梁的惯性矩：J=/dAdy2X=192X6X77.7372+2X6X(74.737X37.3692+73.263X36.6322+80X76.2632+24X61.2632)=17134985mm4下梁的抗弯模数:W=J/y=17134985/80.737=212232mm3minXmax下梁的剪力：Q=qB/2=16.161X1550/2=12524Nmax下梁的弯矩：M二QB2/8=16.161X15502/8=4853350N・mmmax剪应力：t=Q= =2.999MpamaxA4176最大正应力:=22.868Mpa最大正应力:=22.868Mpad = max=maxW212232x当量应力：o»'2t2+O2=c2x2.9992+22.8682=23.258MPad强度储备系数入=235/23.258=10.104结论:下梁强度足够下梁挠度的计算：FmaxPl348EJ25049x1550348x206=0.797mm机械工程手册》第12卷第8章2.3条要求梁挠度不大于1/960结论：下梁刚度足够2.9.3斜拉杆的强度计算当轿厢在装载乘员时，由于人员的流动，造成电梯的偏载,偏载时斜拉杆以受拉的形式平衡偏载力矩M：F=(G/2+Q)(g+a)L/8P偏载力P如下:P=Q(1+a)g二1000x(9.81+0.684)二10494Ng偏载力矩M如下：PM=P・L=10494X177.5=1862685N・mPq轿厢架斜拉杆及其外力见图2-9所示。每侧杆力为：F=(G/2+Q)(1+a)/L2gq=(609+100)0X(9.81+0.68)4X177.5/706=4245N假设轿底重量和额定载重的1/4由四根斜拉杆承受，则每侧杆力：F=(G+Q)(l+a)/g/4x22g=(1218+1000)X(9.81+0.684)/8=2909N选择外力大的F=4245N为计算依据，1又以每根斜拉杆能承受其中3/4的力为设计原则(受力不平衡)，则一根斜拉杆承担的力为：F=4252X3/4=3189N图2-9轿厢架斜拉杆斜拉杆直径12mm，两端螺纹小径d=©10.106mm。截面积：A二nd2/4=nX10.1062/4=80.214mm2斜拉杆螺纹部分拉伸应力为：b=F= =39.756MpaA80.214

强度储备系数入=235X39.756=5.911结论：拉杆的螺纹部分强度足够2.9.4拉杆座的强度计算拉杆座M24,螺纹小径d=22.752mm,截面积：A=nd2/4=406.561mm挤压应力:FG= 挤压应力:FG= FjR3189兀x6x11.346=14.911Mpa强度储备系数入=235X14.911=15.760结论：拉杆座螺栓强度足够2.10轿厢面积校核根据GB/T7025.1-1997规定的I类电梯（非住宅楼电梯）的参数、尺寸，1000kg的乘客乘员13人，电梯轿厢尺寸为：1600X1400,面积2.240m2。说明：本次设计的标准无机房1000kg乘客电梯轿厢尺寸为：1550X1420，面积2.201m2，符合GB7588-2003第8.2.1条的要求，比GB/T7025.1-1997的2.240m2,小0.039m2（1.625%）,符合GB7588-2003第8.2.3b）之最小有效面积不小于2.15m2的要求。结论：轿厢面积符合GB7588-2003第8.2.3条的要求2.11电梯导轨的计算电梯在运行时，由于悬挂点及载荷偏离轿厢形心形成偏载力矩，因此造成侧向力作用于导轨上；另，当电梯失控限速器动作拉动安全钳夹紧导轨使电梯停止运行，因此造成压力作用于导轨上。使导轨受剪、受压及受弯而变形。设悬挂点在C,轿厢重心在G,载重重心在Q。

本电梯使用T89/B导轨主要技术参数有:截面积A=15.70cm2惯性矩Jx=59.70cmJy=53.00cm抗弯模量Wx=14.50cmWy=11.90cm惯性半径ix=1.98cmiy=1.84cm轿厢偏载时导轨的计算电梯轿厢使用极限状况如图2-10所示：轿厢内净尺寸为BXH=1550X1420，轿厢重心线（导轨轴线）在深度方向处于600处（与轿厢形心轴线重合为X一X轴；在宽度方向处于轿厢的对称轴线处（与轿厢形心轴线重合为Y一Y轴。导靴受力点距离H=3270mm,导轨长度L=5000，导轨支架间距L=2400mm。按GB7588-2003第10.1.2条来计算许用应力和变形。偏载按GB7588-2003第G7.2.1.1b项规定，偏载距等于轿厢尺寸的1/8,得X—X轴距177.50,Y—Y轴距193.75,图10中C—轿厢形心，G—轿厢重心,一载荷重心。1）导轨正面偏载力矩1）导轨正面偏载力矩M=PY-YG(1+a)gb+Q(l+a)gbgg=1218X(9.81+0.684)0+100(X(9.81+0.684)9.81X193.75=2033213N-m导轨正面压力P=Mpyy=2033213 =614NzH 32702）导轨侧面偏载力矩M2）导轨侧面偏载力矩M=PX-XG(1+a)gc+Q(1+ga)gcg=1218X(9.81+0.684X)0+1000X(9.81+0.684X)9.81X177.50=1191042N-mmM 1191042导轨侧面压力P=pyy= =364NzH 3270式中：b—载荷Q偏离轿厢Y-Y轴的偏载距b=193.75mmc--载荷Q偏离轿厢X-X轴的偏载距c=177.5mmH—轿厢架上下两个导靴之间中心距离，H=3270mm

假设导轨中间受力，且按静定梁模式计算，即L=2400，此时，导轨的剖面见图2-11，剪力弯矩图见图2-12。10=讣岀r-|'图2-11导轨剖面图10=讣岀r-|'图2-11导轨剖面图图2-12导轨剪力弯矩图导轨支撑条件假定为简支梁，当外力作用于两个导轨支架中间时，导轨的支反力：F=Fz二Pz/2=614/2=307NzabF=Fc=Pc/2=364/2=182Ncab导轨的剪力：Q=F=F=307NzzazbQ=F=F=182Nccacb导轨的弯矩：M=F・L/2=614X1200=736800N・mmzzM=F・L/2=364X1200=436800N・mmccQ307剪应力：t=Q^= =0.196MpaTOC\o"1-5"\h\zz A 1570t= = =0.116Mpaz A 1570合力：t=t2+t2=f0.1962+0.1162=0.228Mpaz c最大正应力：M_736800最大正应力：M_736800WT_14500=50.814Mpa=36.706Mpa=36.706MpaC= c=zWy11900合力：G=Q2+G2=J50.8142+36.7062=62.685Mpa即Z C当量应力：g= 2+g2=弋2x0.2282+62.6852=62.686Mpad“ cJG/T5072.1-1996规定材料。=370〜520,按S20计：截面尺寸小于b100mm时，o=400〜520,o=230b0.2强度储备系数入=230/62.686=3.669结论：导轨强度符合要求Pl3614x2400Pl3614x24003F=z= =1.438mmmaxZ48EJ 48x206x103x597000x364x24003Pl364x24003F=c= =1.170mmmaxc48EJ 48x206x103x530000y复合变形:f=Jf2+f2=V1.4832+1.1702=1.889mmz cGB7588-2003第10.1.2.2条要求安全钳不动作时导轨挠度不超10mm结论：导轨刚度符合要求安全钳动作时导轨的计算当轿厢载有额定载荷以±115%额定速度向下运动时，限速器动作，钢丝绳提起安全钳拉杆，安全钳楔块夹住导轨，此力压到导轨上，其压力为：1aP=—(G+Q)(l+f)g=(1218+1000)x(1+1)x9.81/2=21759Nvng式中：n—导轨根数本梯n=2a—安全钳制停减速度，按GB7588-2003第10.4.3.3项规定缓Z冲器平均减速度不应大于1g，即限速器动作时平均减速度a=9.81Zpjm/s2。1）按GB7588-2003第G7.1.1.1项提供的方法计算弯曲应力a.导轨的正面压力为：a.导轨的正面压力为：2x3270P=k1g(QXq+GXg)=2—载荷偏离轿厢Y-Y轴的偏载距x=b=193.75mmQQ9・81x(1000x193・752x3270—载荷偏离轿厢Y-Y轴的偏载距x=b=193.75mmQQZnH式中：k—安全钳动作时的冲击系数，查GB7588-2003表G2k=211

x—轿厢重心偏离轿厢Y-Y轴的偏载距x=0GG导轨的正面压力引起内外力为：z163x581x240016二261563N-mMZWxz163x581x240016二261563N-mMZWx26156314500二18.039Mpa式中：L—导轨支架距L=2400mmb.导轨的侧面压力为：p二k1g(Q%+Gy」二2x9血x(IO。。xI"5+0)二1065“c nH/2 2x3270/2式中：y—载荷偏离轿厢X-X轴的偏载距y=c=177.5mmQQy—轿厢重心轿厢X-X轴的重心距y=0GGc.导轨的侧面压力引起内外力为：3PL 3x1065x2400——c—=1616=479250N-mM 479250C= C=zW11900y=40.273Mpa2）按GB7588-2003第G7.1.1.2项提供的方法计算压弯应力kg(G+Q)2x9.81x(1218+1000)P=—1 =一k n 2=21759N(P+(P+kG)wG=K 3__y k A(21759+0x0)x3.051570=42.271Mpa式中：k—附加装置在安全钳动作时冲击系数，导轨上无附加装置3G,故k=0y33—安全钳动作时的导轨柔度系数，按GB7588-2003第G5.3章中提供的方法本梯导轨L/i=2400/18.4=130.435,查表G3得3=3.05min3）按GB7588-2003第G7.1.1.4项提供的方法计算翼缘弯曲应力:1.85PG1.85PG= CF C21.85x1065=11.555Mpa式中：c—导轨凸缘脚厚c=104） 当量应力:

C二 /c2+Q2+Q2+Q2d z c k F=J8.0392+40.2732+42.2712+11.5552二62.191Mpa强度储备系数入=230/62.191=3.698结论：导轨强度足够5）按GB7588-2003第G7.1.1.5项提供的方法计算导轨的挠度Fmaxz二0.748EJ0.7x581x24003Fmaxz二0.748EJ0.7x581x2400348x206x103x597000二0.952mmFmaxc=0.7竺48EJ0.7x1065x24003=1.967mm48x206x103x530000GB7588-2003第10.1.2.2项的要求，安全钳动作时导轨的最大计算允许变形W5mm,本梯每根导轨长5m,支架距2.4m,为三支点一度超静定梁,计算中按双支点静定梁模式，变形不超过国标规定。结论：导轨刚度足够附注：对重导轨用的是TK5A空心导轨，对重装置为全对称结构，平衡链悬挂点在重心处，且无安全钳，因此不作计算。2.12导轨支架强度、刚度的计算2.12.1轿厢导轨支架的强度、刚度计算支架由三根50X5的角钢焊接而成，计算时将焊接刚架拆为一组独立的梁。同时，支架立柱视为两根平均受力的独立固支梁。

50X5的角钢的主要技术参数有:截面积A=4.803cm2惯性矩Jx=11.21cm4抗弯模量Wx=3.18cm3惯性半径ix=1.53cm1)轿厢导轨支架横梁的强度和刚度计算根据导轨受力计算可知，轿厢偏载时支架横梁受力为大，导轨支架在轿厢偏载时的剪力弯矩见图2-13所示。50X5的角钢的主要技术参数有:截面积A=4.803cm2惯性矩Jx=11.21cm4抗弯模量Wx=3.18cm3惯性半径ix=1.53cm1)轿厢导轨支架横梁的强度和刚度计算根据导轨受力计算可知，轿厢偏载时支架横梁受力为大，导轨支架在轿厢偏载时的剪力弯矩见图2-13所示。支架横梁的最大外力为偏载时的P=614N,支反力F二F=307NZab因此,支架横梁的最大内力为图2-13导轨支架剪力弯矩图Q=F=F=307NabMmax=F・L/2=307X125=38375N・mma.横梁的强度计算：Q307最大剪应力t=—= =0.639MpamaxM 38375最大正应力b=ma^= =12.101MpamaxW 3180x当量应力：o=<1t2+O2=*2x0.6392+12.0682=12.101MPad强度储备系数入=235/12.101=19.419结论:横梁的强度足够b.横梁挠度的计算：FmaxPL48EJx614x250348x206x103x112100二0.009mm结论：横梁挠度小于导靴与导轨间隙1mm,符合电梯技术要求2)轿厢导轨支架立柱的强度计算:支架立柱的最大外力为安全钳动作时的P计，P=1065N；安全钳动作CC时导轨支架的内外力见图13所示。支反力按刚度分配法由两根立柱分担：F=P/2=1065/2=803NCC

支架立柱的最大内力：Q=FC=803NMmax=803X242=194326N•mma.立柱的强度计算：最大剪应力工最大剪应力工二QAmaxA480.3二1.672MpaM 38375最大正应力b=ma^= =12.101MpamaxW 3180x当量应力：o=、：2t2+o2=<2x1.6722+61.1092=61.155MPad强度储备系数入=235/61.155=3.843结论：立柱的强度足够b.立柱挠度的计算：FmaxPL3FmaxPL348EJx803x24233x206x103x92600二0.199mm结论：立柱挠度小于导靴与导轨间隙1mm,符合电梯技术要求组合导轨支架的强度、刚度计算组合导轨支架由轿厢导轨支架和对重导轨支架组合而成，高7度24，中心跨度940，导轨支架跨度175。根据导轨受力计算可知，轿厢偏载时组合导轨支架横梁受力为大组合导轨支架轿厢偏载时导轨支架的结构和剪力弯矩见2-图14所示。图2-14导轨支架结构和剪力弯矩图支架由两根63X5的角钢焊接的轿厢导轨支架（单跨刚架）和一根X5角钢对重导轨支架组成。由图可见，当组合导轨支架受到来自导轨的侧向力时，重导轨支架立柱是不参加受力的。组合导轨支架立柱的最大外力为安全钳动作时的P=1065NC63X5的角钢的主要技术参数有：截面积A=6.143cm2惯性矩Jx=23.17cm4抗弯模量Wx=5.08cm3形心距Z=1.74cm0其中轿厢导轨支架（单跨刚架）的惯性矩为:Jx=2X6.143X72.4X8.752+2X17.5X2X6.143X4.3752=76333cm4这样，轿厢支架立柱的最大内力为Q=F=1065/2=532.5NCM=536.5X724=385530N・mmmax剪应力:Tmax剪应力:Tmax532.5480.3二1409MPaM 385530最大正应力b=—ma^= =75.892MpamaxW 5080x当量应力：o=J2t2+O2=『2x1.1092+75.8922=75.908MPad强度储备系数入=235/75.908=3