自動(dòng)扶梯設(shè)計(jì)計(jì)算書H=99m

1、自動(dòng)扶梯設(shè)計(jì)計(jì)算書.速度計(jì)算:(1)梯級(jí)運(yùn)行速度校核：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=960r/min減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速ni=39.18r/min梯級(jí)運(yùn)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 0.5 0.005 0.5% 5% 0.5滿足標(biāo)準(zhǔn)(GB16899-1997第12.2.3條要求)(2)扶手帶運(yùn)行速度校核：梯級(jí)鏈輪Z=16d=683.4Fsd6主機(jī)鏈輪Z1=23d1=233驅(qū)動(dòng)鏈輪Z2=65 小鏈輪Z3=30d2=657.2d3=243扶手軸鏈輪Z4=26d4=210.7摩擦輪直徑d5

2、=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% 2% 0.495滿足標(biāo)準(zhǔn)(GB16899-1997第7.1條要求)二.功率計(jì)算：(1)乘客載荷：每節(jié)梯級(jí)載荷：Wi=1200N承載梯級(jí)數(shù)量：H/Xi=9.9 X 1000/200=49.5因此 W=1200X49.5=59400N(2)由運(yùn)動(dòng)部件的摩擦所引起的能量損耗系數(shù)刀1:當(dāng)=30 時(shí)，T 1=0.12(3)電動(dòng)機(jī)效率刀=0.83,滿載

3、系數(shù)。=1P=FV/(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11X 2=22(KW) 雙驅(qū)動(dòng)三.梯級(jí)鏈及驅(qū)動(dòng)鏈安全系數(shù)計(jì)算：梯級(jí)鏈與驅(qū)動(dòng)鏈破斷載荷為180KN梯級(jí)鏈漲緊裝置的彈簧漲緊力為 2600N(單側(cè)1300N)(1)梯級(jí)鏈安全系數(shù)計(jì)算根據(jù)EN115;1995第9.1.2條規(guī)定計(jì)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(jí)鏈條所受拉力：Fs=Wsin30 +2600=85736X 0.5+2600 =45468(N)

4、梯級(jí)鏈條的安全系數(shù)：fs=180000/(Fs=7.92>5滿足標(biāo)準(zhǔn)(GB16899-1997第9.1.2條要求)(2)驅(qū)動(dòng)鏈安全系數(shù)計(jì)算設(shè)定在驅(qū)動(dòng)扶手帶消耗功率為1.6KW因此P扶手=FhX V貝U Fh=p扶手/V1.6 102 9.8(16 20.105)/60=4548(N)驅(qū)動(dòng)鏈所受拉力：Fd=(Fs d+Fh db)/d2=(45468X 0.683+4548X 0.243)/0.657 =48950(N)驅(qū)動(dòng)鏈安全系數(shù)：fd=180000 X 2/F d=7.35>5滿足標(biāo)準(zhǔn)(GB16899-1997第9.1.2條要求) 四.傳動(dòng)軸強(qiáng)度計(jì)算:(1)軸管的強(qiáng)度計(jì)算:扭矩

5、：Tmax 丁Fh ?d3245468 0.683 4548 0.2432213457 553 14010(N.m)軸管要求強(qiáng)度:d 空=17.2X 33?1314(d 空=159mm)140101 (嗎4 (里)315917.217.7(N/mm2)根據(jù)Q235-A機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)化學(xué)工業(yè)出版社第3版Q235-A的值在1825之間，滿足要求。軸管的扭轉(zhuǎn)角：d空=9.3X 4T ?1 , J(d 空=159mm)14010 (9.3159)瑞)420.21( / mm2)0.25( /m)(2)主軸的強(qiáng)度計(jì)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NAYaI bNEYD 1 ENDY15

6、0ANAzNBzNDzNEjE50一BD一1077_-15Q1377一NBYby= 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= Ndz= Fd . sin55 /2=489

7、50X 0.819/2=20045(N)NAY= NBY(1.077+0.15)+0.15 NDY /1.377=(16085+1325)/1.377=12643(N)NEY= NBY NDY 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二 Fd，sin55 Nez二48950X 0.819-20045=20045(N)作用在 A 點(diǎn)及 E 點(diǎn)合力：=22096X0.158Na 合=JNay2Naz2=126432 200452=23

8、699(N)NE 合=,N EY N EZ=92962 200452=22096(N)作用在主軸上的力矩:Mb= Na 合 X0.153555N.m=23699X0.15=3555(N.m)Md= Ne 合 X0.15Nb3314N.m（合成后）（合成后）=3314（N.m）軸的強(qiáng)度校核：根據(jù) Ss= s（Mb/Z）MB/Z_ 225 3.14 73 355532=2.13（一般軸在1.21.5之間）五.自動(dòng)扶梯制動(dòng)器計(jì)算1、參數(shù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速Nm 960r.p.m主軸轉(zhuǎn)速Ns 13.86r.p.m自動(dòng)扶梯額定速度Vn 0.495m/s自動(dòng)扶梯制動(dòng)距離S 0.21.0m2、飛輪矩的計(jì)算a）上部梯

9、級(jí)鏈輪以后的飛輪矩CD2 144H 200（kgm2）b）換算到制動(dòng)器軸上一 一 一，,2、0.0417(kgm )八2八2 Ns 213.86 2CDk CDs ( -)(144H 200) ( - )0.03HNm960C）上部梯級(jí)鏈輪以后的載荷折算飛輪矩2 Q Vn 2 2H 7713.86 22CDKQ rN；)k (何)0.008H(kgm)d）上部梯級(jí)鏈輪以前的折算飛輪矩CDm 1kgm2e）總飛輪矩的計(jì)算空載總折算飛輪矩：CD12 CD； CDm 0.03H 1.0417(kgm2)14滿載總折算飛輪矩2222CD； CD； CDKq CD：20.038H 1.0417(kgm2

10、)7.3 乘客保持的扭矩Tp2H0.777Tp77 sin30 0.408213.860.7779600.434H (kgm)7.4 制動(dòng)器設(shè)定制動(dòng)扭矩設(shè)定制動(dòng)扭矩Tb 60N.m7.5 制動(dòng)停止距離計(jì)算空載向上制停距離S Vnt12Vn22 nm CD160 49rB式中t為動(dòng)作延遲時(shí)間取t0.15sc 1 cc 2S 0.495 0.150.495 一2960 CD1260 49Tb0.508電 0.0743Tb0.508 0 0Q743(m)當(dāng)H=9.9m時(shí)0.03 9.9 1.417S 0.508 6.0滿載向下制停距離計(jì)算0.07430.22(m)_212 nm CD2S Vnt -

11、 m22 60 49(Tb0.038H 1.04170.508 -Tb 0.434 HTp)0.508CD；Tb Tp0.07430.0743(m)當(dāng)H=9.9m時(shí)0.508 (0.038X 9.9+1.417) / (6.00.434X 9.9) +0.0743=0.61(m)即制動(dòng)距離均在0.21.0m范圍內(nèi)，合格。提升高度 9.9 米自動(dòng)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(dòng)扶梯金屬骨架的相關(guān)數(shù)據(jù)：提升高度9.9M傾 角30°梯級(jí)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(jì)算都使用 Ansy

12、s 軟件進(jìn)行。模型圖見圖 1。金屬骨架采用梁?jiǎn)挝唬╞eam-189）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)劃分，金屬骨架腹板采用殼單元（ shell-93 ） ，將自動(dòng)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(dòng)扶梯和自動(dòng)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 5000N/m2） , 標(biāo)準(zhǔn)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1.106mm水平方向位

13、移垂直方向位移 4.619mm矢量和4.75mm從附圖3、4、5中可知，自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)要求。ANAN圖315AN5YS/.I Ann ?7?nn? Q9C37：3BNODAL SOLUTIONSTEP=1SUB 二 1TIME-1 SEW MGPnwerGrnphltflEFACET-1AVTIES-Mnl rmxmiwn5 MM =J99E 由 5SMX-b243E*08 .199E-05 .270E+07 .539E+07 .UU9E1U7 J UBE I Illi J3SEI08 1W&n看 J39E408 .2I6E+08 .243E+0Bl_lK m 一二n二二二ANSYS 5.3 APR ?j ?nnr w超 riODAl SOIUTIOM STEPI £1川=1PME-1SEOV |AVG PowerG rap hiesLr ATIAVHES-Mat )MX-.D0d75 bMN -.IJlUt US SMX - 243C+00 05 .270E*07.a09E+07 .1 ii m-ton J35E+05 JKtOO JS9E40