5.4轿厢导轨设计计算.docx

1、 轿厢 导轨设计 计算 20150817 上海 中联重科 电梯 有限公司 2 轿厢 导轨设计 计算 20150814 编制： 校对： 标审： 工艺审查： 批准： 日期： 版本历史 版本 发行日期 作者 内容 I 目录 1 电梯计算中选用参数 . 1 1.1 电梯基本参数（见表 1-1） . 1 1.2 电梯轿厢导轨参数（见表 1-2） . 1 1.3 导轨计算中所使用冲击系数 . 2 1.4 导轨的许用应力，许用变形 . 2 1.5 导轨的压弯系数计算 . 2 2 轿厢导轨的强度、挠度计算 . 3 2.1 电梯的尺寸符号 . 3 3 导轨强度计算 . 4 3.1 安全钳动作 . 4 3.1.1

2、 弯曲应力计算 . 4 3.1.2 压弯应力计算 . 5 3.1.3 复合应力计算 . 5 3.1.4 翼缘弯曲 . 5 3.1.5 挠度 . 5 3.2 正常使用运行 . 5 3.2.1 弯曲应力计算 . 5 3.2.2 压弯应力计算 . 6 3.2.3 复合应力计算 . 6 3.2.4 翼缘弯曲 . 6 3.2.5 挠度 . 7 3.3 正常使用 ,装卸载 . 7 3.3.1 弯曲应力计算 . 7 3.3.2 压弯应力计算 . 7 3.3.3 复合应力计算 . 7 3.3.4 翼缘弯曲 . 7 3.3.5 挠度 . 7 4 校核 . 8 1 导轨设计 计算 1 电梯 计算中选用参数 1.1

3、 电梯 基本参数 （见 表 1-1） 表 1-1 电梯 基本参数表 参数名称 缩写 值 单位 额定载重 Q 1000 kg 轿廂空重 P 1090 kg 装潢重量 250 kg 电梯行程 Rise 60000 mm 轿厢深度 CD(Dx) 1600 mm 轿厢宽度 CW(Dy) 1400 mm 井道顶层高 OH 4700 mm 井道底坑深 PIT 1500 mm 全高 TH 66200 mm 移动电缆单位重量 Tm 1.01 kg/m 移动电缆单位条数 Tn 1 补偿链单位重量 Cp 1.5 kg/m 补偿链条数 Cn 2 轿厢空重 P(含平衡链及随行电缆 ) 1545.71 kg 轿厢侧导轨

4、型号 T89/B 轿厢导轨的数量 n 2 导轨支架间的最大距离 lk 2500 mm 导轮或导靴之间的距离 h 3677 mm 重力加速度 gn 9.81 N/kg 弹性模量 E 206000 Pa 补偿链 总重计算 1 = C (+ 2) = 189 移动 电缆总重计算 2 = 4 = 16.72kg 1.2 电梯 轿厢导轨参数 （见 表 1-2） 表 1-2 导轨参数 参数名称 缩写 值 单位 电梯轿厢导轨型号 T89/B 导轨的抗拉强度 Rm 420 Mpa 2 导轨材料的延伸率 As 22 % 轿厢导轨的数量 n 2 根 导轨支架的垂直间距 l 2500 Mm 安全钳作用导轨数量 m

5、2 根 回转半径 i 19.48 Mm 表 1-3 导轨 截面系数 型号 A Ix Wx ix Iy Wy iy c T89/B 1577 59.83 14.35 19.48 52.41 11.78 18.23 10 单位 mm2 cm4 cm3 mm cm4 cm3 mm mm 1.3 冲击系数 本型号 电梯所用 安全钳 为渐进式安全钳，从 GB7588-2003 电梯制造 与安装安全规范 p77 页 表G2 可查得 ， 1) 安全钳动作时的冲击系数 ： 1 = 2 2) 正常 运行时得冲击系数： 2 = 1.2 1.4 导轨的 许 用 应力，许用变形 导轨所选用材料的 抗拉强度 Rm=42

6、0MPa， 从 GB7588-2003 电梯 制造与安装安全规范 10.1.2.1表 6 可得到 导轨在不同工况下的安全系数。 1) 正常 使用工况下 = 2.25 = = 186 2) 安全钳 动作工况下 = 1.8 = = 233 GB7588-2003 电梯 制造与安装安全规范 中 10.1.2.1 规定“ T” 型 导轨的最大计算允许变形： a) 对于装有安全钳的轿厢、对重（ 或 平衡重） 导轨， 安全钳动作时，在两个方向上为 5mm； b) 对于 没有 安全钳 的对重 （ 或 平衡 重 ） 导轨 ，在两个方向上为 10mm。 可知 本型号电梯导轨的最大许用变形： = 5mm 1.5

7、导轨的 压弯 系数计算 值 可以从表 G3 抗拉强度 为 370MPa 的钢材的 值 和 表 G4 抗拉强度 为 520MPa 的钢材的 数值查得 ，或按照下面公式计算： 3 = 和 = 式 中： 细长比 压弯 长度 ， mm i最小回转半径， mm = = 128.34 抗拉强度 = 370时 ： 370 = 0.000168872.00 = 2.7813 抗拉强度 = 520时 ： 520 = 0.000253302.00 = 4.1719 本型号电梯选用 抗拉强度为 420MPa 的钢材 ， 的 数值由下面公式得出： = 320 370520370 ( 370)+370 = 3.245

8、2 轿厢导轨的 强度 、 挠度计算 2.1 电梯 的尺寸符号 （见 图 2.1） Dx X 方向轿厢尺寸 ,即轿厢深度 Dy Y 方向轿厢尺寸 ,即轿厢宽度 xC,yC 轿厢中心 C 相对导轨直角坐标系的坐标 xS,yS 悬挂点 S相对直角坐标系的坐标 xP,yP 轿厢重心 P 相对直角坐标系的坐标 xCP,yCP 轿厢重心 P 相对轿厢中心 C 的相对坐标 S 轿厢悬挂点 C 轿厢中心 P 轿厢弯曲质量 ,质量的重心 Q 额定载重量 ,质量的重心 载荷方向 1,2,3,4 轿厢门 1,2,3,4的中心 xi,yi 轿厢门的位置 ,i=1,2,3,4 h 轿厢导靴之间的距离 XQ,yQ 额定载

9、荷 Q 相对导轨直角坐标系的坐标 xCQ,yCQ 轿厢中心 C 与额定载重 Q 的相对坐标 4 图 2.1 电梯 尺寸标注 在进行 导轨受力计算时，悬挂中心 S、轿厢中心 C 与导轨 直角 坐标系 原 点重合 ，但 轿厢 中心 P 偏离 导轨 直角 坐标系原点 。 因此 有： x = 0y = 0x = 0y = 0x = 100y = 0 从 GB7588 2007， G.2.2 可得额定载荷 Q 按最不利的情况均匀分布在 3/4 的轿厢面积上，由此可得： 第一种 情况：相对于 X 轴（ 见 图 2.2） 1 = +81 = 1 = 2001 = 0 图2.2 第一种 情况 第一种 情况：相

10、对于 Y 轴（ 见 图 2.3） 1 = 1 = + 8 1 = 0 1 = 175图 2.3 第 二 种 情况 3 导轨强度 计算 3.1 安全钳 动作 3.1.1 弯曲 应力 计算 a) 第一种载荷 分布情况 1) 由 导向力 引起 Y 轴上的弯曲应力为 1 = 1( +) = 945.97N 1 = 316 = 443425.37Nmm 1 = = 37.64 2) 由 导向力 引起 X 轴上的弯曲应力为 1 = 1( +)2 = 0N 1 = 316 = 0Nmm 5 1 = = 0 a) 第 二 种载荷 分布情况 1) 由 导向力 引起 Y 轴上的弯曲应力为 2 = 1( +) =

11、412.39N 2 = 316 = 793306.39Nmm 2 = = 16.41 2) 由 导向力 引起 X 轴上的弯曲应力为 2 = 1( +)2= 933.78N 2 = 316 = 47708.22Nmm 2 = = 30.50 p 计算结果 = 30.50 = 37.643.1.2 压弯 应力 计算 由 安全钳制动引起的压弯应力： = 1( +) = 24973.47N = +3 = 51.39 3.1.3 复合应力 计算 安全钳 动作时产生 复合 应力 弯曲应力 = + = 68.14 弯曲 和压缩 = + +3 = 83.98 压弯 和弯曲 = + 0.9 = 112.72 3

12、.1.4 翼 缘弯曲 = 1.852 = 17.5 3.1.5 挠 度 = 0.7 348 = 1.99 = 0.7 348 = 1.73 3.2 正常使用 运行 3.2.1 弯曲 应力 计算 6 a) 第一种载荷 分布情况 1) 由 导向力 引起 Y 轴上的弯曲应力为 1 = 2( +) = 564.58N 1 = 316 = 266055.2263Nmm 1 = = 22.59 2) 由 导向力 引起 X 轴上的弯曲应力为 1 = 2( + )2= 0N 1 = 316 = 0Nmm 1 = = 0 b) 第二种载荷 分布情况 1) 由 导向力 引起 Y 轴上的弯曲应力为 2 = 2( +) = 247.43N 2 = 316 = 115983.84Nmm 2 = = 9.85 2) 由 导向力 引起 X 轴上的弯曲应力为 2 = 2( +)2= 560.26N 2 = 316 = 262624.93Nmm 2 = = 18.30 计算结果 = 18.30 = 22.583.2.2 压弯 应力 计算 “正常使用 ， 运行 ” 工况不发生压弯情况 3.2.3 复合应力 计算 安全钳 动作时产生 复合 应力 弯曲应力 = + = 40.88 弯曲 和压缩 = + +3 = 40.88 3.2.4 翼 缘弯曲