扶梯设计计算书分解

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1、扶梯计算说明书1. 梯级和扶手带速度计算:1. 1已知数据电动机KFT160MVF6B额定转速n 电=960r/min主动链轮z1=23t=31.75被动链轮z2=65t=31.75梯级曳引链轮z3=16t=133.33d =0.6341m1扶手带传动链轮z4=30t=25.40扶手带驱动链轮z5=26t=25.40扶手带驱动胶轮d =0.5974m2减速机i=24.51. 2梯级速度计算：主传动总传动比i 总i 总二i*Z2/z1=24.5*65/23=69.24主轴转速n主n、=n 电/i 总二960/69.24=13.86r/min梯级运行速度v梯v 梯二n J(60*n*d1)= (1

2、3.86/60)x3.14x0.68341=0.4958m/s1. 3扶手带速度计算：扶手带运行速度v扶v 扶二(n、/60)*(Z4/z5)*n*d2 (1e 轮)=0.499m/s式中e轮一-胶轮打滑系数三tl =131331. 4扶手胶带与梯级的同步率(v 扶-V 梯)/v 梯=(0.499-0.495)/0.499=0.8%2. 5自动扶梯的理论输送能力Ct=V/(0.4x3600xK)Ct理论输送能力人/hV额定速度0.495m/sK一系数，梯级宽度为1000mm时K=2Ct=0.495/(0.4x3600x2)=8910 人/h基本满足每小时输送9000人的要求.3. 自动扶梯挠度

3、及强度计算4. 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=5400m3a倾斜角度a =35 4V扶梯运行速度V=0.495x1035q梯路线载荷q 梯=0.799N/mm6q1m宽扶梯乘客载荷Q =5N/mm7C t理论运载能力Ct=9000人/小时8Q主主动链轮重量Q主=2744N9Q架金属骨架重量Q架=25917N10Q电电机重量Q：=1803N11Q对减减速机重量Q减=1617N12Q址扶扶手装置重量Q扶=18966N13Q麻轨导轨重量Q ：=9410N14Q 前梳齿前沿板重量Q轨=4508N15Q控电器控制重量Q控=637N扶梯金属骨架，组合截

4、面的转动惯量主梁选用矩形管（120x60x6）/201.方钢120x60x6的截面参数：截面面积S=1971.2mm2重心距离x0=19.2mmy0=41.4mm惯性矩 I =3.12x106mm4x02. 组合截面的转动惯量横截面如图2-1r/-i会感农.费嬴一根方钢的转动惯量I, x=3.12x106+(1000/2- y0)2x1971.2 =4.18x108mm4组合截面的转动惯量ixIx =4 Ix,=4x4.18x108=1.67x109mm4=1.67x10-3m42.3受力分析扶梯受力情况，如图2-2所示S 7-7赫秸尝盼舫郭2.3.1均布载荷qa. 乘客给扶梯的均布载荷q人按

5、国际q人=5N/mmb. 梯路线载荷q梯q 梯=0.799N/mmc. 金属构件的线载荷q构q构=(Q架+ Q扶+ Q轨+ Q控沮二(35917+18966+9410+637)/14613=4.44N/mm均布载荷qq= q 人 + q 梯 + q 构=10.24N/mm2.3.2电机、减速机重量Q动Q 动=Q 电+ Q 减=1803+1617=3420N2.4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：y =y max FMma尸Mf，下面计算从A点到B点各分力对F点的挠度和弯矩。2.4.1 Q前对F点引起的挠度y1和弯矩M1式中： a=928b=13686x=7306.5

6、L=14613y1=-( Q 前 a2b2/6EIL)*2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2=-0.1663mmM= Q 前 a(L-x)/l=2.09x106N.mm2.4.2 Q从对F点引起的挠度和弯距式中： a=1062b=13551x=7307l=14613y2=-( Q 人 a2b2/6EIL)* 2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2=-0.109mmM2=Q 人 a(L-x)/l=1.37x106N.mm2.4.3均布载荷q对F点引起的挠度和弯矩y3=-5L4/384EI=-18.20mmM3=ql2/8=2.72x108N.mm2.4.4 Q主对F点引起的挠度

7、和弯矩式中a=13293b=1320x=73071=14613y4=- Q 主a2b2/(6EIL).2x/a+x/b-(b-x)3/a2b=-0.143mmM4= Q 主 bx/l=1.81x106N.mm2.4.5 Q前2对F点引起的挠度和弯矩式中 a=13293b=928x=7307l=14613y5=- Q 前 2a2b2/(6EIL).2x/a+x/b-(b-x)3/a2b=-0.166mmM = Q bx/l=2.09x106N.mm 5、前2.4.6 Q动对F点引起的挠度和弯矩式中 a=14143b=470x=7307l=14613y=- Q a2b2/(6EIL).2x/a+x

8、/b-(b-x)3/l 6动=-0.064mmM6= Q 动bx/l=8.04x106N.mm所以F点的挠度为：尸=)户2+)3+)4+)5+)6=-18.55mm艮最大挠度ymax=18.55mm扶梯跨距为14613mm，其允许挠度为1/750所以y=l/750=19.48mm18.55mmF点处的弯矩MfFm =m +m+m+m+m+m,F 123456=2.874x108N.mm所以最大应力为6max6 max = Mf .y/Ix=2.874x108x500/1.67x109=86.2N/mm2=8.62x107 N/m2允许应力6 =2.7 x108 N/m2 6 max =8.62

9、x107 N/m2所以金属骨架强度满足要求3. 自动扶梯驱动功率计算4.1梯路牵引计算4.1.1已知数据序号代号含义计算式及结果1_0一个梯级的重量245N2t级梯级节距0.4064m3q 1链每米链条重量98N/m4q梯 梯梯路线载荷q 糊=Q J t 绍+2 q 链=799N/mm5_0每位乘客的重量600N6q人乘客的线载荷q 尸n Q 人/ t 级 W =2643/mm7d级梯级主副轮轴径1.7cm8U级一梯级轮轴承磨擦系数0.0159f梯级轮滚动磨擦系数0.110d梯级主副轮直径7 cm11u链一链条销轴的磨擦系数0.312dR链链条销轴直径1.43cm13曲线段梯级主轮曲率半径1.

10、79m14u轮链轮轴承处磨擦系数0.0115d轮链轮轴颈直径0.7434m16D0链轮节圆直径0.6834m17a倾斜角度3518H提升高度45mm19N每个梯级上的人数22m扶梯的满载系数m =(2-v)x.6=.859Lw二.458mLs=9.852mL12-13=.4mL7-8=0.602mLii-i2=.459mLo-i=1.271mL4-5=.62mL2-3=9.84m梯路各区段长度:直线段阻力系数CC= (u 级 d 级+2f) /d.B二(.15x1.7+2x.1)/8二.28式中B为轮缘侧面与导轨间可能出现磨擦系数，取0=1曲线段阻尼系数CRRCrT+M。+(% d JR=1+

11、n /6x0.028+(0.3x0.0143/1.79)=1.017链轮上的阻尼系数C链C链=(链d链+轮d轮)/D0 =(0.3x0.0143+0.01x0.11)/0.777 =0.00694.1.2满载上升时各区段上张力计算张紧端取弹簧张力A为4900NS6=S5 (1+ 2C 链)+ q 梯D0 (1- C p=S5 (1+2x0.0069)+799x0.777(1-0.0069)=1.0138 S5 +617A=1.2(S5+ S6)=4900所以 S5 =1721.3NS6=2362NS7= S6+ q 梯 l6-7 C0=2362+799x0.458x0.028=2372NS8=

12、 S7+( q 梯 + q 人)l7-8C0 =2372+(799+2643)x0.602x0.028=2430NS9= s8(cr+ 2 a c0)+( q 梯+ q 人)Ra C0 -1-COS a) =2430x1.017-2(n/6)x0.028+(799+2643)x1.79x(n/6)x0.028-(1-COS35 )=1665NS10= S9+( q 梯+ q 人)19-10(sin a +C0 COSa) =1665+(799+2643)x9.852x(SIN35 +0.028COS35 ) =19443NSn= S10 cr +( q 梯+ q 人)RaC0 +(1-COS

13、a)=19443x1.017+(799+2643)x1.79(n/6)x0.028+(1- COS35 ) =20689NS12= Su+( q 梯+ q 人)Ln C0=20689+(799+2643)x0.459x0.028=20733NS13= S12+q 梯 112-13C0=20733+799x0.4x0.028=20742NS4= S5-q 梯 Lco=1721-799x0.620x0.028=1707NS 3= S4(cr-2 链d 链/R)+q 梯 r(1-COS a )+ a Co =1707x(1.017-2x0.3x0.0143/1.79+799x1.79x(1- COS

14、35 )+(n/6)x0.028=1940NS2= S3 +q 梯 !2-3(SINa-C0 COSa) =1940+799x9.840x(SIN35 -0.028 COS35 )=5680NS1= S2 (2-CR)+q 梯 R(1-COS a )-C0 a =5680x(2-1.017)+799x1.79x(1- COS35 )-0.028x(H/6)=5754NS0= S1-q 梯 L C0=5754-799x1.271x0.028=5726N3.1.3满载上升时的圆周力P上P 上=S13 鸟+( S13 + S0)C 链-q 梯 De=20724-5726+(20724+5726)x0

15、.0069-799x0.777=14578N3.1.4驱动梯级满载上升时所需功率为N梯N 梯=SV/(102x9.8)=(14578x0.495)/(102x9.8)=7.21kw4.2扶手牵引力计算4.2.1已知数据序号代号含义数据及说明1q人乘客对扶手带的线载荷4.5N/m2Q林 扶每米扶手带的重量25N/m3U驱驱动滑轮与扶手间磨擦系数0.54B曲线段的包角圆弧段为n,其它n/65Fl1扶手胶带对滑轮群滚动磨擦系数0.56U0滑轮承轴的磨擦系数0.017d1滑轮轴颈1.5cm8ug扶手胶带与扶手导轨间磨擦系数0.39D1滑轮群轴颈3.510fl2扶手胶带对滑轮群的磨擦系数0.311d3托

16、辊轴的直径12cm12D3托辊的直径7 cm13fl350.5cmL0-1=.071mL1-2=10.652mL2-3=L50mL4-5=1.084mLK1.417mL6-7=9.621mLio-o=2.33m扶手带在曲线段的阻力系数CRR(1) 扶手胶带在导轨上滑动时u = Ug+0.01=0.31CR =l=lo.31xn/6=1.17(2) 扶手胶带在滑轮群上运动时u =(2f u + u d1)/ D1+ u =(2x0.5+0.01x1.5)/2+0.01=0.3CR =l=l0.31xn=2.57直线段阻力系数c0(1)扶手胶带在导轨上滑动时C0= u g=0.3(2)扶手带在托辊

17、上运动时C0=(2 fl3+ u 0d1)/ D3=(2x0.5+0.01x1.5)/6=0.173.2.2满载上升时扶手系统各点张力计算(圆弧段R=0.352)根据结构可使S2=0S3= S2 +q 扶L2-3 u g=0+25x1.5x0.3=11NS4= S3CR +q 扶(1-COS a )=11x2.57+25x0.352x(1-COS35 ) =46NS5= S4+(q 扶+ q 人)L4-5 c0 =46+(25+45)x1.084x0.3=69NS6= s5cr +(q 扶+ q a)r(1-COS a) =69x1.17+(25+45)x2.2x(1-COS35 )=101N

18、S7= S6 +(q 扶+ q 人)L6-7(C0COS a +SINa) =101+(25+45)x9.621x(0.3 COS32 + SIN35 )=613NS8= s7cr +(q 扶+ q a)r(1-COS a) =613x1.17+(25+45)x2.2x(1-COS345 )=737NS9= S8 +(q 扶+ q 人)l8-9c0=737+(25+45)x1.417x0.3 =767NS1O= S9Cr -q 扶R(l-cosa) =767x2.57-25x0.352x(1-COS35 )=1954NSo= S11 +q 扶 L10-0C0=1954+25x2.033x0.3

19、=1969NS1= S2-q 扶 L1-12(CoCOS a -SIN a )=0-25x10.652x(0.17x COS35 - SIN35 )=94NS1-0= S1-q 扶 L0-1C0=94-25x0.071x0.3=93N4.2.2满载上升时驱动扶手带所需功率N扶扶手带驱动处的圆周力SS=S0-S1-0=1969-93=1876N满载上升时驱动一条扶手带所需功率为N1N1=SV=1876x0.495=928w=0.928kw满载上升时驱动两条扶手带所需功率N扶N 扶=2N1 =1.856kw4.3功率计算：由梯路和扶手所引起的在驱动主轴上的总功率为N总=(N梯+ N扶/n扶)/n式

20、中：n扶一一驱动扶手带的链传动和磨擦传动的效率n 扶二链 摩=0.97x0.98=0.951n电机Z1曳引主轴的效率n = n 扶 n 链=0.93x0.97=0.902N 总=(7.21+1.856/0.95)/0.902=10.05kw所选电机功率为11kw。4. 驱动链条的强度校核P = P . (D/ D )+S.(D /D ).(1/n )驱 上 e驱扶 驱扶=14578x(0.777/0.703)+2x1876x(0.470/0.703)x(1/0.931)=18807.4安全系数 n= P2/ P 驱=111200/18807.4=5.91安全系数大于5,满足要求5. 曳引链条强度校对安全系数 n 曳=P1/ P 上=222400/14578=15.26安全系数远大于5,满足要求。