1、电梯800kg设计计算说明书TKJ800/1.75-E4441800kg客梯可靠性报告（设计计算说明书）设计： 审核： 批准： 南阳中原智能电梯厂技术部2006年3月26日1、 概述2、 井道内各部件之间的间隙和保护3、 驱动主机的型式和参数4、 悬挂、补偿装置的说明5、 轿厢和门系统的说明6、 门系统的说明资料7、 安全钳8、 缓冲器9、 限速器10、 导轨的说明资料11、 曳引条件的计算12、 轿厢架强度和刚度的计算13、 门锁的确定14、 机械防护的说明15、 主要参考文献1、概述1.1电梯主要技术参数：额定载重Q：800kg额定速度V：1.75m/s平衡系数：45%曳引比r：1：1试验
2、样梯的行程H：53.1m乘客人数：10人服务层站数：19层/18站/18门曳引包角：155轿厢自重P：860kg 对重质量：1283kg1.2电梯的拖动调速方式、控制方式和控制装置类型拖动调速方式：调压调频调速微机控制控 制 方 式：集选控制控制装置类型：全微机2、井道内各部件之间的间隙和保护 2.1轿厢与对重之间的水平运动间隙，由本梯土建布置图可计算出为78mm；宁波申菱TKP131-06中分开门机与井道壁的水平运动间隙单边各为120mm,以上两项间隙均符合GB7588-2003中的11.3条所述。 2.2电梯井道内表面与轿厢地坎的水平距离为115mm, 符合GB7588-2003中的11.
3、2.1条所述电梯井道内表面与轿厢地坎的水平距离不应大于0.15m。 2.3对重运行区域防护采用对重底坑栅栏。对重底坑栅栏由3个对重栅栏和12个箍脚组成，每个对重栅栏高800mm，第一个对重栅栏离底坑地面不大于300mm，箍脚长度与平衡块之间的水平运动间隙为50mm.对重底坑栅栏简图如下：3 、驱动主机的型式和参数3.1驱动主机的参数驱动主机的型号：FYJ200制造商名称：江苏常熟通润驱动电机的型号：YTTD160TVF3-4 额定功率：15kw 额定电压：380V 额定频率：50HZ额定转速：1440rpm 减速箱的类型：蜗轮蜗杆 曳引轮的节径：530 绳槽数量：5 减速比：47：2 绳槽形状
4、：带切口的半圆槽 绳槽尺寸：=90,=30 3.2曳引机选型计算：3.2.1曳引机功率PD=(1-)Qv/102式中： Q为轿厢载重量，为平衡系数，=0.45，为电梯机械传动系数总效率，=0.691（曳引机厂家提供）则：PD=(1-)Qv/102 =(1-0.45) 8001.75/1020.691=10.92(kw)而江苏常熟通润FYJ200曳引机功率为15kw，故符合要求。3.2.2曳引机主轴最大静载荷TT=P+1.25Q/ r+m1q1H+(1/r)sin(a-90)(P+q+ m2q2H)式中：P为轿厢自重，Q为轿厢载重量，m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量q1=0.586kg
5、/m，m2为平衡链根数，q2为平衡链单位长度重量q2=1.12kg/m，r为钢丝绳倍率，即曳引比，r=1,，为平衡系数，=0.45a为曳引机包角，a=155，H为提升高度，H=53.1m。则T=P+1.25Q/ r+m1q1H+(1/r)sin(a-90)(P+Q+ m2q2H) =(860+1.25800) +50.58653.1+sin(155-90)(860+0.45800+21.1253.1)=1860+155.5+1213=3228.5(kg)江苏常熟通润FYJ200最大静载为4500kg，故符合主轴最大静载要求。3.2.3曳引轮输出扭矩M1实际正常运行最大扭矩M按超载10%计算（平
6、衡系数按最小取值）。M=（1.1-）QD1gn/2r式中： Q为轿厢载重量， r为钢丝绳倍率，即曳引比，r=1,，为平衡系数，=0.45,D1为曳引轮直径，D1=530mm。则：M=（1.1-）QD1gn/2r =（1.1-0.45）8000.539.8/2=1350.44(N.m)江苏常熟通润FYJ200曳引机最大扭矩为M1=1783N.mM M1，则满足要求。3.2.4满载轿厢盘车力F1计算F1=（1-）QD1gn/riD2式中： Q为轿厢载重量， r为钢丝绳倍率，即曳引比，r=1,，为平衡系数，=0.45,D1为曳引轮直径，D1=530mm，D2为盘车轮直径，D2=335mm，i为减速箱
7、速比，i=47：2，为曳引机总效率，=0.691(曳引机厂提供)。则：F1=（1-）QD1gn/riD2=（1-0.45）8000.539.82/ 470.6910.335=420(N) 400N符合要求。3.2.5曳引机速度v=Dn1/60i r式中： D为曳引轮直径，D=530mm，n1为电机每分钟转数，n1=1440rpm，i为减速箱速比，对无齿曳引机，i =47：2，r为曳引比，r=1。则：v=Dn1/60i r =3.140.5314402/6047=1.6996(m/s)而江苏常熟通润FYJ200曳引机速度为1.75m/s，故符合要求。4、悬挂、补偿装置的说明 4.1电梯曳引钢丝绳
8、参数 钢丝绳型号：819S+NF 钢丝绳直径：13 钢丝绳根数: 5钢丝绳破断载荷：74.3KN近似重量：0.586kg/m4.2 电梯曳引钢丝绳安全系数校核国标规定：对于用根或三根以上钢丝绳的曳引驱动电梯安全系数必须大于12；800kg、1.75m/s、曳引比1:1，dr=13KP=(Dt/Dp)4式中：Dt=530，曳引轮的直径Dp=520，除曳引轮外所有滑轮的平均直径则：KP=(530/520)4=1.0791根据GB7588-2003附录N中表N1，由=90，得Nequiv(t)=5.0Nequiv(p)= KP(Nps+4Npr)=1.0791则：Nequiv= Nequiv(t)+
9、 Nequiv(p)=5+1.0791=6.0791许用安全系数:2.6834-log695.85106Nequiv/( Dt/dr)8.567/ log77.09( Dt/dr)-2.894Sf=102.6834-log695.851066.0791/40.78.567/ log77.0940.7-2.894=10 =15.1713钢丝绳的最小破断力Tk=74300N安全系数Sf=Tkm1/(P+Q+m1q1H)gn式中： P为轿厢自重，Q为轿厢载重量，m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量q1=0.586kg/m， 则：S=Tkm1/(P+Q+m1q1H)gn =743005/(146
10、0+50.58653.1) 9.8=23.4S Sf满足安全系数要求，故钢丝绳强度符合要求。4.3 补偿绳技术参数 补偿绳型号：WFC075 补偿绳链环直径：7 补偿绳根数: 2补偿绳重量：1.12kg/m补偿链破断载荷:18.13KN此补偿链适用于梯速小于1.75m/s的中低速电梯。链环间隙被消除,无噪声、生产成本低，克服了套塑型补偿链易撕裂的缺点。5、轿厢和门系统的说明 5.1轿厢内部净尺寸：135014005.2轿厢面积计算：轿内面积：1.351.4=1.89m2 门口面积：0.80.085=0.068m2轿厢总面积：1.89+0.068=1.958 m2 国标规定800kg轿厢最大有效
11、面积为2.0 m2，故轿厢面积符合要求。 5.3轿厢地坎和轿门至井道内表面的距离为115mm。 5.4轿厢上、下部位通风孔面积计算： 21.40.010+1.350.010=0.0415 m2 国标规定800kg轿厢通风孔的有效面积均不应小于轿厢有效面积的1%，即0.001958 m2，故轿厢通风有效面积符合要求。 5.5轿厢安全窗 轿厢安全窗尺寸为0.35m0.5m，轿厢安全窗，且不用钥匙能从轿厢外开启，并设有手动上锁装置，配有附录B规定的三角钥匙，并安装有非自动复位UKS开关，保证在安全窗开启时，电梯不能运行。轿厢安全窗符合GB7588-2003中的8.12条。5.6轿顶护栏轿顶护栏由侧架
12、、侧架、后架、护脚板组合和和警示标志组成，护栏高度为1050mm，护脚板组合高度100mm，均符合国标GB7588-2003中的8.13条中的规定。5.7轿门下护板的安装和尺寸6、门系统的说明资料6.1轿门型式、开门方式和开门净尺寸 轿门型式：水平滑动门开门方式：中分 开门净尺寸：800 mm6.2层门型式、开门方式和开门净尺寸 层门型式：水平滑动门开门方式：中分 开门净尺寸：800 mm6.3轿门与关闭后的层门间的水平距离为；45mm。6.4轿门地坎与层门地坎之间的水平距离为；30mm。6.5开锁区域的尺寸说明见下图7、安全钳 7.1安全钳主要参数型号：AQQ125-08安全钳型式：碟型弹簧
13、双楔块制造商：宁波申菱电梯配件有限公司额定速度：0.52.5m/s总允许质量（P+Q）；2500kg7.2安全钳总容许质量的校核（P+Q）=860+800=1460kg宁波申菱电梯配件有限公司生产的AQQ125-08双向安全钳的总容许质量（P+Q）=2800kg，故该厂生产的安全钳满足使用要求；8、缓冲器 8.1缓冲器主要参数型号：HY2/206制造商：河北东方机械厂最大冲击速度： 2.01m/s最大总质量；3500kg最小总质量；900kg最大允许行程：206mm流体规格：N68机械油 8.2缓冲器总容许质量的校核轿厢侧：PQ=860800=1460kg对重侧：PQ=8600.45800=1
14、160 kg轿厢和对重侧各安装一个缓冲器，则缓冲器的总允许质量PQ满足使用要求。9、限速器 9.1限速器主要参数型号：XSQ115-09制造商：宁波申菱电梯配件有限公司结构型式：离心式绳轮节径：240机械动作速度： 2.32. 5m/s电气动作速度： 2.192.4m/s限速器绳结构：819S+NF限速器绳直径：8张紧力：1080N 9.2限速器动作速度计算操纵轿厢安全钳的限速器的动作应发生在速度至少等于额定速度的115%，即2. 0125 m/s,但应小于2.33m/s,动作速度在2. 0125 m/s2.33m/s之间。与8.1中限速器机械、电气动作速度比较，宁波申菱电梯配件有限公司生产的
15、XSQ115-09双向限速器符合要求。 9.3限速器安全系数计算限速器绳的最小破断载荷与限速器动作时产生的限速器的张力有关，其安全系数不应小于8.查GB8903-88的表5可得，8钢丝绳的最小破断载荷为28100N(双强度)。则安全系数Sf=28100/1080=26.028该限速器安全系数符合要求。10、导轨的说明资料10.1导轨型号主道：T89/B，机械加工付道：TK5 10.2、导轨验算1.75m/s电梯属于偏心导向，且认为轿厢为均布载荷，故轿厢自重重心P视为与轿厢中心重合。又安全钳动作时，是对导轨产生最不利的情况，故只考虑安全钳动作工况。10.2.1、弯曲应力载荷分布：第一种情况：相对
16、于X轴，见下图：XQ=Xc+Dx/8=45+1510/8=234mmYQ= Yp= Yc= Ys=0第二种情况，相对于Y轴，见下图YQ= Dy/8=1400/8=175mmXQ= Xp= Xc =45Xs=0a) 由导向力引起的Y轴上的弯曲应力为Fx=k1gn(Q XQ+P XP)/nh式中：P为轿厢自重， Q为额定载重，k1为渐进式安全钳动作时的冲击系数,k1=2.0，n为导轨根数，n=2，h为两导靴间中心距，h=3750mm。 则：Fx=k1gn(Q XQ+P XP)/nh =29.8(800234+86045)/23750=590.35(N)My=3FxL/ 16式中： L为两导轨支架间
17、距，L=2000 mm。则：My=3FxL/ 16=3590.352000/16=221381.25(N.mm)y= M y/ Wy式中：Wy为对单根导轨对y-y轴的截面模量，Wy=11.9cm3。则：y= M y/ Wy=221381.25/11900=18.6(Mpa)b) 由导向力引起的X轴上的弯曲应力为 Fy=k1gn(Q YQ+P YP)/(n/2)h式中：P为轿厢自重， Q为额定载重，k1为渐进式安全钳动作时的冲击系数,k1=2.0，n为导轨根数，n=2，h为两导靴间中心距，h=3750mm。 则：Fy=k1gn(Q YQ+P YP)/(n/2)h =29.8(800175+860
18、0)/2/23750=737.13(N)Mx=3FyL/ 16式中： L为两导轨支架间距，L=2000 mm。则：Mx=3FyL/ 16=3737.132000/16=276423.75(N.mm)y= M x/ Wx式中：Wx为对单根导轨对x-x轴的截面模量，Wx=14.5cm3。则：x= M x/ Wx=276423.75/14500=19.06(Mpa)10.2.2压弯应力Fk=k1gn(Q +P)/n式中：P为轿厢自重， Q为额定载重，k1为渐进式安全钳动作时的冲击系数,k1=2.0，n为导轨根数，n=2。 则：Fk=k1gn(Q +P)/n =29.8(800+860)/2=1430
19、8(N)k= Fk / A求之方法：为细长比，=L/iyy式中：iyy为对导轨横截面对y-y轴的惯性半径，iyy=1.84cm。则：=L/iyy=2000/18.4109由附录G中表G3查得，=2.09k= Fk / A=143082.09/1570=26.43Mpa10.2.3复合应力对T89/B导轨来说，perm=205Mpa m=x+y=19.06+18.6=37.66(Mpa) perm =m+Fk/A=37.66+26.43=64.09(Mpa) perm式中：A为导轨截面面积，A=15.7cm2。 c=k+0.9m=26.43+0.937.66=60.32(Mpa) perm三类复
20、合应力均小于导轨许用应力205Mpa，因此导轨在安全钳作用下的强度符合标准要求。10.2.4翼缘弯曲应力F=1.85Fx/c2式中：c为导轨底部与导向面之间的连接宽度，c=10mm。则：F=1.85Fx/c2=1.85590.35/102=10.92(Mpa)可见翼缘弯曲应力小于导轨许用应力205Mpa，因此翼缘弯曲强度符合要求。9.2.5挠度计算x=0.7FxL3/48EIyy式中：L为两导轨支架间距，L=2000 mm，Iyy为导轨截面对y-y轴的惯性矩，Iyy=53cm4，E为材料的弹性模量，E=205Gpa。x=0.7FxL3/48EIyy=0.7590.3520003/4820500
21、0530000=0.634mmy=0.7FyL3/48EIxx式中：L为两导轨支架间距，L=2000 mm，Ixx为导轨截面对x-x轴的惯性矩，Ixx=59.7cm4，E为材料的弹性模量，E=205Gpa。y=0.7FyL3/48EIxx=0.7737.1320003/48205000597000=0.703mm而导轨的许用挠度为3mm，因此导轨挠度合格。综合以上验算，所选T89/B导轨强度符合要求。11、曳引条件的计算11.1、根据GB7588-2003的要求，对带切口的半圆槽下当量磨擦系数公式为f=4(1-sin/2)/ (-sin)式中：=90，则/2=45, =1.57rad磨擦系数分
22、为三种：1)装载工况：=0.12)紧急制停工况：=0.1/1+v/10=0.1/1+2/10=0.0833)轿厢滞留工况：=0.2三种工况下对应的当量磨擦系数为：1)装载工况：f=4(1-sin/2)/ (-sin)=40.1(1-sin45)/ (-1.57-sin90) =40.1(1-0.707)/ (3.22-1.57-1) =0.2062)紧急制停工况：f=4(1-sin/2)/ (-sin)=40.083(1-sin45)/ (-1.57-sin90) =40.083(1-0.707)/ (3.22-1.57-1) =0.1703)轿厢滞留工况：f=4(1-sin/2)/ (-si
23、n)=40.2(1-sin45)/ (-1.57-sin90) =40.1(1-0.707)/ (3.22-1.57-1) =0.41211.2、轿厢装载静态工况T1/T2ef 按轿厢在最低层站计算，且轿底平衡链与对重顶部曳引绳质量忽略不计：T1=(P+1.25Q +m1q1H)gnT2=(P+Q +m2q2H)gn式中：P为轿厢自重，Q为轿厢载重量，m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量q1=0.586kg/m，m2为平衡链根数，q2为平衡链单位长度重量q2=1.12kg/m，,H为提升高度，平衡系数，=0.45。则：T1=(P+1.25Q/r+m1q1H)gn =（860+1.2580
24、0+50.58653.1）9.8 =19752.7 (N)T2=(P+Q +m2q2H)gn =(860+0.45800+21.1253.1)9.8 =13121.6(N)T1/T2=19752.7/13121.6=1.505ef=2.7180.2063.22=1.941T1/T2ef，满足曳引条件。11.3、紧急制停工况T1/T2ef按空轿厢在顶层平衡系数为最大值时工况计算即可，建议平衡系数选用0.430.47，且轿顶曳引绳与对重底部平衡链质量可忽略不计；滑动轮惯量折算值与导轨磨擦力因数值不可忽略不计。T1=(P+0.45Q)(gn+a) +m1q1H) (gn+a)T2=(P +m2q2H
25、) (gn-a)式中：P为轿厢自重，Q为轿厢载重量，m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量q1=0.586kg/m，m2为平衡链根数，q2为平衡链单位长度重量q2=1.12kg/m，减速度a=0.6。则：T1=(P+0.45Q)(gn+a) +m1q1H) (gn+a) =（860+0.45800）(9.8+0.6) +(50.58653.1)(9.8+0.6) =14306.1(N) T2=(P +m2q2H) (gn-a) =(860+21.1253.1)(9.8-0.6) =9006.28(N)T1/T2=14306.1/9006.28=1.588ef=2.7180.1703.22=
26、1.729T1/T2ef，满足曳引条件。11.4、轿厢滞留工况T1/T2efT1=(P +m2q2H) gnT2=m1q1Hgn式中：P为轿厢自重， m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量q1=0.349kg/m，m2为平衡链根数，q2为平衡链单位长度重量q2=1.12kg/m。则：T1=(P +m2q2H) gn=（860+21.1253.1）9.8 =9593.65(N)T2=m1q1Hgn=50.58653.19.8=1524.7(N)T1/T2=9593.65/1524.7=6.292ef=2.7180.4123.22=3.768T1/T2ef，满足曳引条件。11.5、曳引轮节园直
27、径根据GB7588规定，曳引轮滑轮的节园直径与钢丝绳公称直径之比不应小于40。即：D/d40对于本电梯：d=13 D=530D/d=530/13=40.8则满足规定要求。11.6、绳槽比压的计算根据GB7588，对带切口的半圆槽必须满足以下条件：p=1/2（P+Q+Hm1q1）gn/m1Dd8cos(/2)/（-sin）(12.5+4Vc)/(1+Vc)式中：P为轿厢自重，Q为额定载重， m1为钢丝绳根数，q1为钢丝绳单位长度重量，q1=0.586kg/m，；m1为钢丝绳根数，m1=5；D为曳引轮直径，D=530mm；d为钢丝绳直径，d=13mm，Vc为与轿厢额定速度相对应的钢丝绳速度, Vc
28、=1.75m/s。p=1/2（860+800+53.15 0.586）9.8/5135308cos45/（-1.57-sin45） =1.376(N/mm2)(12.5+4Vc)/(1+Vc)=(12.5+41.75)/(1+1.75)=7.09(N/mm2)即p(12.5+4Vc)/(1+Vc)，符合比压条件。12、轿厢架强度及刚度的计算对于上梁、侧梁、下梁许用正应力，=88Mpa，E为材料弹性模量，对本材料E=200Gpa12.1上梁计算上梁视为简支梁，由2根单梁组成，中间由集中载荷P+Q+Q1组成，其中Q1为轿厢附件（补偿装置与电缆等）。对于本电梯上梁视为18a槽钢.，将上梁简化为下图形
29、式，由材料力学可知最大应力及最大挠度均发生在上梁中央剖面上。简图如下L上梁长度，L=1600mm上梁的许用挠度Y=L/960=1600/960=1.666mmWx单根槽钢对XX轴抗弯矩（亦称载面系数）：上梁视为18a槽钢，Wx=141.4cm3, Ix=1272.7cm4最大应力max=(P+Q+Q1)gnL/8 Wx=(860+800+400) 9.81600/8141.4103 =28.55 Mpa最大挠度Y=(P+Q+Q1)gnL3/96E Ix =(860+800+400) 9.816003/9621051272.7104 =0.338mmmax，YY，故上梁强度和刚度符合要求。12.2下梁计算下梁视为简支梁（同上梁），由2根单梁组成，对于本电梯下梁视为16a槽钢.L下梁长度，L=1600mm下梁的许用挠度Y=L/Q=1600/960=1.666mmWx单根槽钢对XX轴抗弯矩（亦称载面系数）：下梁视为16a槽钢，Wx=108.3cm3, Ix=866.2cm4均布载荷q=5/8(P+Q)gn/L =5/8(1350+
