自動扶梯設(shè)計計算書

1、自動扶梯設(shè)計計算書一.速度計算:(1)梯級運行速度校核：電動機轉(zhuǎn)速n=960r/min減速機輸出轉(zhuǎn)速ni=39.18r/min梯級運行速度V=兀d(Zi x n"Z2)+ 60=3.14 X 0.683(23X 39.18/65)+ 60 =0.495(m/s)與額定速度偏差 0.495 一0.5 = 0.005 = 0.5% :二 5% 0.5滿足標準(GB16899-1997第12.2.3條要求)(2)扶手帶運行速度校核：梯級鏈輪Z=16d=683.4Fsd5主機鏈輪Z1=23d1=233驅(qū)動鏈輪Z2=65 小鏈輪Z3=30d2=657.2d3=243扶手軸鏈輪Z4=26d4=2

2、10.7摩擦輪直徑d5=287扶手帶速度 Vf= % (d5+10)(Z1 x n1 x Z3/Z2 x Z4) 60=3.14 X (587+10)(23X 39.18 X 30/65) + 60=0.499(m/s)與額定速度偏差 0.499 - 0.495 = 0.004 = 0.4% :二 2% 0.495滿足標準(GB16899-1997第7.1條要求)二.功率計算：(1)乘客載荷：每節(jié)梯級載荷：Wi=1200N承載梯級數(shù)量：H/Xi=9.9 X 1000/200=49.5因此 W=1200X49.5=59400N(2)由運動部件的摩擦所引起的能量損耗系數(shù)刀1:當 =30 時，T 1

3、=0.12(3)電動機效率刀=0.83,滿載系數(shù)0 =1P=FV/(1-刀 1)X 刀=Vw © sin30 /(1-y i)x 刀=20.33(KW)考慮扶手帶消耗功率1.6KW選用11X2=22(KW) 雙驅(qū)動三.梯級鏈及驅(qū)動鏈安全系數(shù)計算：梯級鏈與驅(qū)動鏈破斷載荷為180KN梯級鏈漲緊裝置的彈簧漲緊力為 2600N(單側(cè)1300N)(1)梯級鏈安全系數(shù)計算根據(jù)EN115;1995第9.1.2條規(guī)定計算鏈條安全系數(shù)的乘客載荷為：W=5000ZH/tg30 (Z=1m、H=9.9m)=5000X 1X9.9/tg30=85736(N)梯級鏈條所受拉力：Fs=Wsin30 +2600=

4、85736X 0.5+2600 =45468(N)梯級鏈條的安全系數(shù)：fs=180000/(Fs=7.92>5滿足標準(GB16899-1997第9.1.2條要求)(2)驅(qū)動鏈安全系數(shù)計算設(shè)定在驅(qū)動扶手帶消耗功率為1.6KW因此P扶手=Fhx V貝U Fh=p扶手/V_1.6 102 9.8(16 2 二 0.105)/60=4548(N)驅(qū)動鏈所受拉力：Fd=(Fs d+Fh - ds)/d2=(45468X 0.683+4548X 0.243)/0.657=48950(N)驅(qū)動鏈安全系數(shù)：fd=180000 乂 2/F d=7.35>5滿足標準(GB16899-1997第9.1

5、.2條要求)四.傳動軸強度計算：(1)軸管的強度計算:扭矩:丁 Fs *d Fh *d3T max =2245468 0.683 4548 0.243二+22=13457 553=14010(N.m)軸管要求強度:d 空=17.2X(d 空=159mm)嗎4(里)3_15917.2= 17.7(N /mm2)根據(jù)Q235-A機械設(shè)計手冊化學(xué)工業(yè)出版社第3版Q235-A的EM直在1825之間，滿足要求。(d 空=159mm)軸管的扭轉(zhuǎn)角：d空=9.3X 43I 41-： 414010 (93)4"9-1 - (叫4_159= 0.21( / mm2)1 - 0.25( /m)(2)主軸

6、的強度計算作用在主軸上的力有通過軸承傳遞的力及兩端支反力組成NByNDy150- 一1077一1501377ZJ504,10771501377Nby= 1.077FJ2+Fh(1.077-0.2475)-0.5Fd cos55 X 1.077 /1.077=1.077X 45468/2+4548X (1.077-0.2475)-0.5X 48950X cos55 X1.077 /1.077=(24485+3743-15119)/1.077=13109(N)Ndy= Fs+ Fh -( Nby+ Fd . cos55 )=45468+4548-(13109+28077)=8830(N)Nbz=

7、Ndz= Fd . sin55 /2=48950X 0.819/2=20045(N)NAY= NBY(1.077+0.15)+0.15 NDY /1.377=(16085+1325)/1.377=12643(N)NEY= NBYNDY NAY=13109 8830 12643=9296(N)NEz=(1.227 NDz+0.15 NBz)/1.377二(1.227X 20045+0.15X 20045)/1.377=20045(N)Naz = Fd sin55 Nez二48950X 0.819-20045=20045(N)作用在 A 點及 E 點合力：22Na 合=/Nay +Naz=. 12

8、6432 200452=23699(N)Ne 合=Ney2 Nez2=92962 200452=22096(N)作用在主軸上的力矩：A 巾E3555N.m3314N.mMb= Na合X 0.15(合成后)=23699X0.15=3555(N.m)M d= N e合X 0.15(合成后)=3314(N.m)軸的強度校核:根據(jù)Ss=匚=（Mb/Z） MB/Z225 3.14 73=355532=2.13（一般軸在1.21.5之間）五.自動扶梯制動器計算1、參數(shù)電機額定轉(zhuǎn)速Nm =960r.p.m主軸轉(zhuǎn)速 Ns =13.86r.p.m自動扶梯額定速度Vn =0.495m/s自動扶梯制動距離S = 0

9、.21.0m2、飛輪矩的計算a）上部梯級鏈輪以后的飛輪矩CD2=144H +200（kgm2）b）換算到制動器軸上22 Nc 213.86 22CDk -CDs ( -) =(144H 200) ( - ) -0.03H 0.0417(kgm ) Nm960C）上部梯級鏈輪以后的載荷折算飛輪矩cdKq2H 7720.408 二13.86 2()960_2=0.008H(kgm )d）上部梯級鏈輪以前的折算飛輪矩CDm : 1kgm2e）總飛輪矩的計算空載總折算飛輪矩：CD12 =CD； CDm =0.03H 1.0417（kgm2）滿載總折算飛輪矩22222CD； =CD； CDKq CD：

10、= 0.038H 1.0417(kgm2)7.3 乘客保持的扭矩Tp13.86T 衛(wèi)P 0.408rr - cc 0.7770 777 -77 sin30 0.7"-960= 0.434H (kgm)107.4 制動器設(shè)定制動扭矩 設(shè)定制動扭矩Tb =60N.m7.5 制動停止距離計算2空載向上制停距離S =Vnt12 nm CD1-V n260 49TB式中t為動作延遲時間取t = 0.15s*.0743 Tb212 二 960 CD12.S'=0.495 0.15 - 0.495 = 0.508260 49Tb0.03H 1.417=0.508 Tb0.0743(m)當H

11、=9.9m時0.0743 =0.22(m)0.03 9.9 1.4176.0滿載向下制停距離計算S =0.508 2_ 212 二 nm CD 2CD；S =Vntm- =0.508 - 0.07432 60 49(Tb -Tp)Tb -Tp0.038H 1.0417= 0.5080.0743(m)Tb - 0.434H當H=9.9m時S“=0.508 (0.038X 9.9+1.417) / (6.00.434X 9.9) +0.0743=0.61(m)即制動距離均在0.21.0m范圍內(nèi)，合格。提升高度9.9 米自動扶梯金屬骨架剛度的Ansys應(yīng)用分析一金屬骨架的有限元分析1自動扶梯金屬骨架

12、的相關(guān)數(shù)據(jù)：提升高度9.9M傾 角30°梯級寬度1M扶梯水平跨距24.072M中間支撐彈簧剛度5.67E6 N/M2金屬骨架建模和劃分網(wǎng)格建模和計算都使用Ansys 軟件進行。模型圖見圖1。金屬骨架采用梁單位（beam-189）進行網(wǎng)絡(luò)劃分，金屬骨架腹板采用殼單元（shell-93 ） ，將自動扶梯金屬骨架的梁橫截面預(yù)設(shè)為4 種。網(wǎng)絡(luò)劃分為0.1M。彈簧單元采用 COMBIN1嶂元，剛度系數(shù)設(shè)為 5.67E6 （在金屬骨架材料特性中，設(shè)定彈性模量為210E9 Pa ，泊松比為0.29 。3受力分析GB16899-1997自動扶梯和自動人行道的制造與安裝安全規(guī)范規(guī)定的乘客載荷（其值為5

13、000N/m2） , 標準要求扶梯在乘客載荷下變形不大于1/1000 。金屬骨架受乘客載荷作用的受力圖，如圖25分析結(jié)果水平方向位移1.106mm垂直方向位移4.619mm矢量和4.75mm從附圖3、4、5中可知，自動扶梯在乘客載荷的作用下，最大總位移為4.75mm。4.75/24072=1/5068<1/1000所以，金屬骨架符合標準要求。ANAN圖311AN3YS 5J.1AW ?7 2007 09：37：3BNODAL SOLUTION STEFFISUB -1TIME=1SEQV (AVG)PowerGrapliic5 EFACET=1AVRESMat MX -.0075 SMN

14、 -.1 99E-05 SMX .2«E*08 J99E3 .27OEiO/ .535E107 .ftO9E+DT JOSEi 08 J35EiO8 1C2EtO8 -1B5F+n8 .216FtO8 243E+D0呂呂口ANSYS 5,7,1APR 27 2007G9：37?BNODAL SOLUTIONSTEP=ISUD =1TlME=tSEQV AVGPawerGraphicsEFACETIAVRES=MatDMX =SMN =.199E 05SMX =.2d3E+08.1 SSE'OSS .Z7DE+U/ 弓 539E+07 =q ,HD9E4UZ = 10SE+0B13SE4UB = 16?E+nB 呂 J63E408 =.21BE+OB