-
THJ3000/0.5-JXW
载货电梯<
/p>
设计计算书
编制
审核
批准
.
.
.
.
目
录
1
、
传动校验计算
------------------------
---------------------------------------2
2
、
曳
引钢丝绳强度校验
-------------------------------
------------------5
3
、
4
、
5
、
6
、
7
、
8
、
9
、<
/p>
word
格式编辑
< br>承重梁校验
-------------------------------
------------------------------------5
<
/p>
240
型限速器计算
---------
---------------------------------------------8
滑动导靴的强度验算
-----------
-------------------------------------9
导轨校核计算
----------------------
--------------------------------------10
轿厢架的设计计算
------------------
---------------------------------15
绳头组合强度验算
-----------------------
----------------------------20
< br>反绳轮计算
-------------------------------
----------------------------------21
.
.
.
.
1
．
传动校验计算
本计算是以
THJ3000/0.5-JXW
载货电梯为依据，电梯的主要技术参数为：
额定载重量：<
/p>
Q=3000kg
；
< br>额定速度：
V=0.5m/s
；
根据这二个参数，选择曳引机型号为
J1.1J
，其减速比为
I=75/2=37.5
，曳引轮直
径为
D=760mm
，电动机型号为
JTD-560
，其功率为
19kw
，电机为
6
极
/24<
/p>
极双
速电机
,
曳
引比为
2:1
，电机额定转速
960r
/min
。
1.1
轿厢额定速度校验
根据
GB7588-1995
中条款
12.6
，计算轿厢速度时，轿厢载荷取额定载荷的
一半，因此电动机上的转矩接近
零，并依据电机额定转速
n=960r/min
校验
轿厢转速。
轿厢速度
v
=
π
d n/I
2
=
π
×
0.76
×<
/p>
969/37.5
2
=30.56 m/min
=0.509m/s
误差
δ
= [0.509-0.5] /
0.5
×
100%
=
+1.8%
< br>GB7588-1995
中条款
12.6
规定，轿厢速度误差在
-8%~+5%
范围内是合适的
,
故本
电梯速度
,
符合要求
.
1
．
2
电动机功率验算
P=
(1-k)QV
(Kw)
102
η
式中
:
P---
电动机轴功率
(Kw);
k---
电梯平衡系数
,
取
k=0.45;
η
---
电梯机械总效率
,
取
η
=0.5
将各参数代入公式得
:
word
格式编辑
.
.
.
.
p = [(1-0.45)<
/p>
×
3000
×
0
.5] / 102
×
0.5 =16.18
( Kw)
故电动机功率选取
19Kw
是合适的
.
1
．
3
曳引力校验
根据
GB7588
要求，
< br>应验算下列二种情况时的曳引力。
情况
(
一
)
：
轿厢载有
125%
额定载荷
,
且位于
最低层站。情况
(
二
)
：轿厢空载且位于最高层站。
曳引条件为：
T
1
/T<
/p>
2
×
C
1
×
C
2
≤
e
f
θ
①
式中
:
T
1
/T
2
----
曳引轮两边钢丝绳中较大静拉力与较小静拉力之比。
C
1
----
与加减速度有关的系数<
/p>
.
取
C
1
=1.1
C
2
----
与绳槽形状因磨损而发生改变有关的系数。取
C
2
=1.0
。
< br>
f----
钢丝绳在绳槽中的当量磨擦系数。
f =
4
?
[1 - sin (B/2) ]
π
-
β
-sin
β
= 0.2178
θ
---
曳引钢丝绳对曳引轮的包角。
如右图
所示
θ
=180
°
=3.142 rad
于是
,
曳
引条件可以写成
:
曳引轮
<
/p>
T
1
/T
2
×
1.1
×
1
≤
e
0.2178
×
3.142
即
T
1
/T
2
≤
1.80
②
下面就情况
(
一
)
及情况
(
二
)
进行校验
情况
(
一
)
时
:
T
1
/T
2
=
(W
1
+1.25 Q/2
+
ω
1
)/W2/2
③
情况<
/p>
(
二
)
时
:
T
1
/T
2
= (W
2
/2+
ω
1
)/(
W
1
/2
+
ω
2
)
④
式中
: W
1
----
轿厢自重
W
1
=2300kg
Q----
额定载重量
Q=3000kg
W
2
----
对重重量
W
2
=3650kg
ω
1
----
曳引钢丝绳重量
(kg)
ω
2
----
随行电缆重量
(kg)
提升高度为
T
r
=15.5m
对重轮
(T1) T2
(T2) T1
轿顶轮
2：1饶法
2:1
绕法
word
格式编辑
.
.
.
.
则
:
ω
1
=
ρ
1
(T
r
+0H)
×
S
⑤
式中
:
ρ
1
---
φ
16
钢丝绳重量
,
取
ρ
1
=0.899kg/m
OH---
电梯顶层高度
,
取
0H=5m
S ---
钢丝绳根数
,
取
S=5
各参数代入
⑤式得
:
<
/p>
ω
1
=0.899(15.5+5)
×
5=102.5kg
ω
2
=
ρ
3
×
T
R
/2
⑥
式中
:
ρ
3
---
扁
电缆重量
,
取
ρ
3
=2.6kg/m
各参数代入⑥式得
:
ω
2
=2.6
×
15.5/2=20.15kg
将各参数代入③、④式得
:
情况
(
一
)
时
:
T
1
/T
2
= [
(w
1
+1.25 Q)/2 +
ω
1
]/
w
2
/2
=[( 2300+1
.25
×
3000)/2+102.5]/3650/2
=1.714
情况
(
二
)
时
:
T
1
/T
2
= [w
2
/2+
ω
1
]/[ W
1
/2+
ω
2
]
=[3650/2+102.5]/[2300/2+20.15]
=1.647
与曳引条件
(2)
式比
较
,
可见在情况
(
一
)
和情况
(
二
)
时均符合要求。
1
．
4
曳引轮绳槽比压验算
计算时按
T= [w
1
+Q]/2+
ω
1
= [2300+3000]/2+102.5
=2752.5kg
工况计算。
许用比压
:
[
ρ
]=[12.5+4V]/[1+V]=[12.5+4
×
1.0]/[1+1.0]=16.05/2=8.25Mpa
计算比压
:
ρ
=T/ndD
×
8cos(
β
/2)/[
π
-
β
-sin
β
]
=2752.5/ [5
×
0.016
×
0.76]
×
[8
< br>×
cos48.6
°
]/[ (
π
-97.2
°
)/(180
×
π
word
格式编辑
.
.
.
. <
/p>
-sin97.2
°
)]
=2752.5/0.
0608
×
(8
×
0.66131)/(3.14-1.697-0.9988)
=239507/0.4442
=5.416Mpa<[
ρ
]=8.25Mpa
故曳引轮槽比压验算合格。
2.
曳引钢丝绳强度校验
该电梯采用
5
根直径为
16mm
的曳引钢丝绳，每根钢丝绳的破断载荷为<
/p>
113kN
。当轿厢满载加速上升时，轿厢侧的钢丝绳涨力达到最
大值
Tmax
，验算
此时的安全系数。
2.1
Tmax
计算
Tmax,= [(w
1
+Q)/2+
ω
2
] (a+g)
=[(2300+3000)/2+20.15]
×
(1.5+9.8)
=2670.5
×
11.03
=29456(N)
2.2
安全系数计算
n=[113000
×
5
]/29456
=19.2>12
显然
,
钢丝绳强度足够
.
3.
承重梁校验
A.
轿厢中心
O
对重架中心
C
曳引机组重心
D
曳引轮中心
E
、
B
、
H
、
F
：
word
格式编辑
.
.
.
.
钢丝绳中心承重梁由五根梁组成
,
各梁采用的型钢型号及参数如下
:
梁号
ⅠⅡ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
型钢号
［
25a
［
36b
［
36b
I
X
(cm
4
)
3370
12652
12652
w
X
(cm
3
)
270
703
703
F(cm
2
)
34.9
68.1
68.1
各受力点的负载如下
:
B
和
H
：对重侧的钢丝绳涨力
P
B
=
P
H
= W
2
/2=3650/2=1825kg
G:
梁
< br>I
和Ⅱ在梁Ⅲ上的支反力
P
G
=1825
×
[1422-492]/1422=539.6kg
E
和<
/p>
F
：轿厢侧的钢丝绳涨力
P
E
= P
F
=[w
1
+
1.25Q]/2=[2300+1.25
×
3000]/2
=3025kg
C
：曳引机组重量
:
P
C
=2200kg
由于受力情况复杂
,
为了便于计算
,
假定
P
B
由梁Ⅰ和梁Ⅱ来承受
,
P
G
由梁Ⅲ承受
,
而<
/p>
P
H
、
P
E
、
P
F
,
和
P
C
的
2/3
则由梁Ⅲ来承受
,(
这样计算偏于安全
)
。
3.1
梁Ⅰ和Ⅱ的强度和挠度计算
p
B
930
492
1422
R
1
R
2
R
1
=1825
×
492/1422=
631kg
R
2
=1825-631=1194kg
Mmax=pab/L=[1825
×
93
×
49.2]/142
=58806kg-cm
[
σ
]=
σ
s/n
=1150kg/cm
2
σ
max=Mmax/2wx =58806/2
×
270=103.34kg/cm
2
<[
σ
]
Ymax=
pb/9EI
x
L [(a
2
+2ab)
3
]/3
=1825
×
49.2/[9
×
2.1
×
10
6
×
2
×
3370
×
142] [93
2
+2
×
93
×
49.2]
3
/3
=89790/[1809
×
10
10
]
(8649+9151)
3
/3
word
格式编辑
.
.
.
.
=49.64/10
10
133.4
×
10
6
/3
=49.64
×
6.67
×
10
6
/1
0
10
=0.0331cm
[Y] =e/960 =110/960=0.115cm>
Ymax
梁Ⅰ和Ⅱ的强度和挠度均符合设计要求。
3.2
梁Ⅲ的强度和挠度计算
R
3
=[(539.6+1825)(325-2
5.5)+3025(325-76-25.5)+2200(325-102)+3025
×
50.5]
/
325
×
2
/3 = [708198+676088+490600+152763]/325
×
2/3
=6239
×
2/3
=4159kg
R
4
=
[539.6+1825+3025+2200+3025-6239]
×
2/3
=4376
×
2/3
=2917kg
Mmax=4159(325-102)-3025(325-102-50.5)
=927457-521813
=405644kg-cm
σ
max= Mmax/wx=405644/703
=577kg/cm
2
<
[
σ
]
用叠加法求梁中点的挠度
Y
1/2
=
∑
pb/48EJx(3L
2
-4b
2
)
×
2/3
=1/[48
×
2.1
×
10
6
+12652]
×
[(539.6+1825)
×
25.5
×
(3
×
325
2
-4
×<
/p>
25.5
2
)+3025
×
1015
×
(3
×
325
2
-4
×
101.5
2
)
×
2200
×
10
2
×
(3
×
3
25
2
-4
×
102
2
)+3205
×
50.5
×
(3
×
325
2
-4
×
50.5
2
)]
×<
/p>
2/3
=24.05
< br>×
10
10
/[48
×
2.1
×
10
6
×
12652]
word
格式编辑
.
.
.
.
=0.188cm
[Y] =L/960=
325/960=0.339cm>Y
1/2
所以
,
梁Ⅲ的强度和挠度均符合设计要求。
3.3
梁Ⅳ
和
Ⅴ的强度和挠度计算
由于梁Ⅲ已足够能单独承受总负载的
2/3,
所以对梁Ⅳ
和
Ⅴ强度和挠度计
算从略。
4.
240
型限速器设计计算
4.1
绳轮直径和轮槽形状
4.1.1
绳
轮直径
D
根据
GB7588
之
9.9.6.3<
/p>
条规定，
240
型限速器钢丝绳直径选用
d=8mm,
则由
GB7588
之
9.9.6.4
条规定
.
D/d
≥
30
D
≥
30d=
ф
240
取
D=
ф
240
4.1.2
绳轮槽形状
240
型限速器轮槽形状如右图所示
取
β
=70
°
γ
=4.3
h=9
4.2
钢丝绳拉拔力计算
如下图
所示
,
制动瓦的正压力
fA
及压簧压力
fA
与钢丝绳涨力的相互关系由
下面二式表示
T
1
/2
μ
fA
=e
μ
θ
①
fA=F
A
L
2
/(L
1
+
μ
L
3
)
②
其中
L
1
=36<
/p>
，
L
2
=97<
/p>
，
L
3
=18.
5
θ
=168
×
л
/180=2.93,
μ
=0.17
代入
①
、②
式得
T
1
=1.87fA
限速器动作时
,
压簧实际受到的压力为
F
A
800N
，因此
T
1
=1109.6N
与
240
限速器配套的安全钳的动作力为
320N
。显然
T
1
>2
×
320
，因此钢丝绳
拉
word
格式编辑
.
.
.
.
拔力符合
GB7588
之
9.9.4
条规定。
限速器钢丝绳的破断负荷为
2156
0N
，因此其强度安全系数为
n=21560/
T
1
=21560/1109.6 =19.4>8
显然符合
GB7588
之
9.9.6.2
条规定。
5.
滑动导靴的强度验算
5.1
施加在导靴上的力分析，导靴受力如下图所示：
其中
:<
/p>
μ
为导靴与导轨之间的摩擦系数
作用在导靴上的力主要是由偏载荷引起，计算时考虑二个极限偏载位置。
位置①
X=AA/8,Y=0
②
X=0 Y=BB/8
假设此时载荷为满载
式中
:AA---
轿厢内宽尺寸
,AA=2330mm
BB---
轿厢内深尺寸
,BB=2460mm
5.2
导靴的允许表面压力
导靴的允许表面压力
P
应同时满足
:P
≤
68.
6N/cm
2
PV<
/p>
≤
9800N/cm
2
< br>.m/min
本电梯
V=30m/min
，
< br>所以只要满足
p
≤
68.6N/
cm
2
即可。
导靴实际受压面积：正面方向
28c
m
2
，侧面方向
49cm
2
。
表面允许载荷为：
正面方向
[F]=68.6
×
28=2030.6 N
侧面方向
:[p]=68.6
×
49=3553.5N
word
格式编辑
< br>Y
F-正面方向
?
f
P-侧面方向
2
1
X
导靴靴衬尺寸
.
.
.
.
5.3
导靴受力计算
5.3.1
正面方向的受力
Fmax= (X
×
Q
+18)/H
×
9.8
（
N
）
式中
:H=444cm
表示上、下导靴间距。
18
表示由轿厢自身的不平衡引起的导靴支反力（
18KG
< br>）
。
于时
Fmax=
（
AA/8
×
< br>Q+18
）
/H
×
9.8
=(233/8
×
3000+18) /444
×
9.8
=1929(N)
5.2.1
侧面方向的受力
P
max=[
（
BB/8
×
Q
）
+18]
/2H
×
9.8 =[3000(BB/8)+18]
/2H
×
9.8
=[3000
×
246/8+18] /2
×
444
×
9.8
=92268/888
×
9.8
=1018.3(N)
5.3
结论
由于
Fmax=1929(N)<[F]=2030.6(N)
P
max=1018.3(N)<[P]=3553.5(N)
所以靴衬强度设计符合要求。
6.
导轨校核计算
6.1
导轨截面几何特性
本厂使用的
3000kg
货梯导轨为
T127-2/B
，其截面尺寸如下图
所示：
Y
X
X1<
/p>
Y
X
X1
6.1
.1
截
面总面积
F
确定：
根据
JG/T5072.1-199
6
电梯
T
型导轨标准查得
T127-2/B
型导轨的
F=28.90cm
2
word
格式编辑
.
.
.
.
6.1.2
形
心位置的确定：
截面对
x
1
-x
1
,<
/p>
轴取静矩
由查表得
Y
C
=2.46cm
X
C
=0
6.1.3
惯性矩确定：
(1)
对
X
-X
轴：由查表得
Ix
=200cm
4
(2)
对
Y-Y
轴
由查表得
Iy=235cm
4
6.1.4
断
面模数确定
(1)
对
X-X
轴：
由查表得
Wx
=31cm
3
(2)
对
Y-Y
轴：
由查表得
Wy=36.8cm
3
6.2
计算初参数及许用应力的确定
(1)
轿厢尺寸：宽×深
=2400
×
2700
(2)
轿厢自重：
2300kg
(3)
载
重
量：
3000kg
(4)
上下导靴中心距：
H=444cm
(5)
许用应力的确定：导轨的材料
为
Q235
，
σ
b
=41~43kg/mm
2
根据国内具体情况，确定导轨的安全系数
n =2.4
所以
[
σ
]=
σ
b
/n=4200/2.4=175
0kg/cm
2
(6)
许用挠度的确定
:
参照苏联
”
λ
μ
φ
Tb1
”
一书推荐取许用挠度
:[Y]=3mm
(7)
导轨撑架间距：
导轨安装取一导轨
三支架
,
故
e=1667mm
(8)
轿厢的运行速度
:v=0.5m/s
(9)
许用柔度
[
λ
]=120
6.3
强度及刚度验算
(1)
正常状态下
已知
:
B=2700mm
A=2400mm
轿厢自重：
W
1
=2300
kg
载重
Q=3000kg
导靴中心距
:
H=4440mm
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