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自动扶梯设计计算书一.速度计算：（1）梯级运行速度校核：电动机转速n=960r/min减速机输出转速n1=39.18r/min梯级运行速度V1=πd(Z1×n1/Z2)÷60V1=0.4958(m/s)额定速度:V=0.5(m/s)与额定速度偏差:0.8%5%满足标准(GB16899-2011第5.4.1.2.1条要求)（2）扶手带运行速度校核：梯级链轮Z=16d=683.4主机链轮Z1=23d1=233.2驱动链轮Z2=65d2=657.2小链轮Z3=30d3=243扶手轴链轮Z4=26d4=210.7摩擦轮直径d5=587扶手带速度Vf=π(d5+10)(Z1×n1×Z3/Z2/Z4)÷60Vf=0.5(m/s)与额定速度偏差:0.79%2%满足标准(GB16899-2011第5.6.1条要求)(3)理论输送能力计算3.1参数梯级名义速度=-VVV1=-VfVfV1smVn/5.0=1/9系数K=2(按梯级1.0m宽,取K=2)3.2最大输送能力根据附录H，最大输送能力为6000(人/小时)提升高度H=6050mm二.功率计算：(1)乘客载荷：每节梯级载荷：W1=1200N承载梯级数量:N=H/X1=30.3台阶高度X1=200因此W=W1*N=36300N(2)由运动部件的摩擦所引起的能量损耗系数η1:当α=30°时η1=0.12sinα=0.5(3)电动机效率η=0.75满载系数φ=0.8P=Vwφsinα/[(1-η1)*η]=11.00KW因此选用功率为11KW三.梯级链及驱动链安全系数计算：梯级链与驱动链破断载荷为180KN梯级链涨紧装置的弹簧涨紧力为2600N(单侧1300N)(1)梯级链安全系数计算根据GB16899-2011第5.4.1.3.2条要求计算链条安全系数的乘客载荷为：W=5000ZH/tgα=52395Ntgα=#####梯级宽度Z=1M梯级链条所受拉力：Fs=Wsinα+2600=28797N梯级链条的安全系数：fs=Q/(Fs/2)=12.55驱动链破断载荷Q=180KN满足标准(GB16899-2011第5.4.1.3.2条要求)(2)驱动链安全系数计算设定在驱动扶手带消耗功率为1.6KW因此P扶手=Fh×V则Fh=P扶手/V==31250N驱动链所受拉力:Fd=(Fs•d+Fh•d3)/d2=41500N驱动链条的安全系数：60/)105.0216(8.91026.1××××p2/9fd=Q1*2/Fd=10.15驱动链破断载荷Q1=208.8KN满足标准(GB16899-2011第5.4.1.3.2条要求)四.传动轴强度计算：(1)轴管的强度计算：扭矩：13637N.m轴管要求强度：d空=17.2×(d空=159mm)[τ]=22.16(Mpa)根据《机械设计手册》机械工业出版社第4卷32-127页20#无缝钢管在≤150℃温度下=130MPa，因此满足要求。轴管的扭转角：d空=9.3×(d空=159mm)[θ]=0.20（°/mm2)[θ]=0.5(°/m)(2)主轴的强度计算:作用在主轴上的力有通过轴承传递的力及两端支反力组成NBY=［1.077Fs/2+Fh(1.077-0.2475)-0.5Fd•cos60°×1.077］/1.077=28092NNDY=Fs+Fh-(NBY+Fd•cos60°)11205NNBZ=NDZ=Fd•sin60°/2=17970NNAY=［NBY(1.077+0.15)+0.15NDY］/1.37726253NNEY=NBY＋NDY－NAY13045NNEZ=(1.227NDZ+0.15NBZ)/1.37717970NNAZ=Fd•sin60°－NEZ17970N作用在A点及E点合力：NA合==31814N232maxdFhdFsT•+•=NAYNBYNEYNDY15010771501377ABDEYOX13771077BANBZ150NAZZOEDNDZ150NEZX22AZAYNN+ZANA合[]34311at-•T[]t[]44411aq-•T3/9NE合==22205N作用在主轴上的力矩：MB=NA合×0.154772N(合成后)MD=NE合×0.153331N(合成后)轴的强度校核：根据Ss==1.59(一般轴在1.2～1.5之间)五.自动扶梯制动器计算1.参数电机额定转速Nm=960r.p.m主轴转速Ns=11.45r.p.m自动扶梯额定速度Vn=0.4958m/s自动扶梯制动距离S=0.2～1.0m2.飞轮矩的计算a)上部梯级链轮以后的飞轮矩b)换算到制动器轴上c)上部梯级链轮以后的载荷折算飞轮矩d)上部梯级链轮以前的折算飞轮矩e)总飞轮矩的计算ZMZMBsBs/)/(2ss=22EZEYNN+ZNE合EABDE3869N.m3718N.m)(20014422kgmHCDs+=)(0285.002.0)96045.11()200144()(22222kgmHHNNCDCDmssk+=×+=×=)(005.0)96045.11(408.0772)(222222kgmHHNVQCDmnKQ=××==pp221kgmCDm≈4/9空载总折算飞轮矩:满载总折算飞轮矩:3.乘客保持的扭矩Tp4.制动器设定制动扭矩设定制动扭矩TB=55N.m=5.5kg.m5.制动停止距离计算空载向上制停距离式中t为动作延迟时间取t=0.15s当H=6.05m时0.18(m)满载向下制停距离计算当H=6.05m时0.5×[（0.025×H+1.0285）/（5.5—0.434×H）]+0.0728=0.28(m)即制动距离均在0.2～1.0m范围内,合格。)(0285.102.022221kgmHCDCDCDmk+=+=)(0285.1025.0222222kgmHCDCDCDCDmKQk+=++=)(434.0960777.045.112777.030sin77408.02kgmHHTP=×××××=poBmnnTCDnVtVS496022121××+=′p)(0728.00285.1025.05.00728.05.049609602485.02115.0485.02121mTHTCDTCDSBBB++×=+×=×××××+×=′∴p=++××=′0728.00285.1025.05.0BTHS)(0728.0434.00285.1025.05.00728.05.0)(49602212222mHTHTTCDTTCDntVSBpBpBmn+-+×=+-×=-×××+=′′p=′′S5/9提升高度6050mm自动扶梯金属骨架刚度的Ansys应用分析一．金属骨架的有限元分析1．自动扶梯金属骨架的相关数据：提升高度6050mm倾角30°梯级宽度1M最大支撑距8568mm中间支撑弹簧刚度5.67E6N/M2．金属骨架建模和划分网格建模和计算都使用Ansys软件进行。模型图见图1。金属骨架采用梁单位（beam-189）进行网络划分，金属骨架腹板采用壳单元（shell-93），将自动扶梯金属骨架的梁横截面预设为4种。网络划分为0.1M。弹簧单元采用COMBIN14单元，刚度系数设为5.67E6。在金属骨架材料特性中，设定弹性模量为210E9Pa，泊松比为0.29。3．受力分析GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》规定的乘客载荷（其值为5000N/m2）,标准要求扶梯在乘客载荷下变形不大于1/750。金属骨架受乘客载荷作用的受力图，如图24．分析结果水平方向位移1.106mm垂直方向位移4.619mm矢量和3.75mm从附图3、4、5中可知，自动扶梯在乘客载荷的作用下，最大总位移为3.75mm。3.75/8568=1/2284.81/750所以，金属骨架符合标准要求。6/9图1图27/9图3图48/9图59/9