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1扶梯计算说明书21.梯级和扶手带速度计算：1.1已知数据电动机KFT160M-VF6B额定转速n电=960r/min主动链轮z1=23t=31.75被动链轮z2=65t=31.75梯级曳引链轮z3=16t=133.33d1=0.6341m扶手带传动链轮z4=30t=25.40扶手带驱动链轮z5=26t=25.40扶手带驱动胶轮d2=0.5974m减速机i=24.51.2梯级速度计算:主传动总传动比i总i总=i*z2/z1=24.5*65/23=69.24主轴转速n主n主=n电/i总=960/69.24=13.86r/min梯级运行速度v梯v梯=n主/(60*∏*d1)=(13.86/60)x3.14x0.68341=0.4958m/s1.3扶手带速度计算:扶手带运行速度v扶v扶=(n主/60)*(z4/z5)*∏*d2(1-ε轮)=0.499m/s式中ε轮---胶轮打滑系数31.4扶手胶带与梯级的同步率(v扶-v梯)/v梯=(0.499-0.495)/0.499=0.8%2.5自动扶梯的理论输送能力Ct=V/(0.4x3600xK)Ct—理论输送能力人/hV—额定速度0.495m/sK—系数,梯级宽度为1000mm时K=2Ct=0.495/(0.4x3600x2)=8910人/h基本满足每小时输送9000人的要求.3.自动扶梯挠度及强度计算44.1已知数据序号代号名称数据及说明1E弹性模量E=2x105N/mm22H提升高度H=5400m3α倾斜角度α=35°4V扶梯运行速度V=0.495x1035q梯梯路线载荷q梯=0.799N/mm6q人1m宽扶梯乘客载荷Q人=5N/mm7Ct理论运载能力Ct=9000人/小时8Q主主动链轮重量Q主=2744N9Q架金属骨架重量Q架=25917N10Q电电机重量Q电=1803N11Q减减速机重量Q减=1617N12Q扶扶手装置重量Q扶=18966N13Q轨导轨重量Q轨=9410N14Q前梳齿前沿板重量Q前=4508N15Q控电器控制重量Q控=637N扶梯金属骨架,组合截面的转动惯量主梁选用矩形管(120x60x6)/201.方钢120x60x6的截面参数:截面面积S=1971.2mm2重心距离x0=19.2mmy0=41.4mm惯性矩Ix0=3.12x106mm452.组合截面的转动惯量横截面如图2-1一根方钢的转动惯量Ix’Ix’=Ix0+a2.S=3.12x106+(1000/2-y0)2x1971.2=4.18x108mm4组合截面的转动惯量IxIx=4Ix’=4x4.18x108=1.67x109mm4=1.67x10-3m42.3受力分析扶梯受力情况,如图2-2所示62.3.1均布载荷qa.乘客给扶梯的均布载荷q人按国际q人=5N/mmb.梯路线载荷q梯q梯=0.799N/mmc.金属构件的线载荷q构q构=(Q架+Q扶+Q轨+Q控)/l=(35917+18966+9410+637)/14613=4.44N/mm均布载荷qq=q人+q梯+q构=10.24N/mm2.3.2电机、减速机重量Q动7Q动=Q电+Q减=1803+1617=3420N2.4挠度及强度计算由受力图分析，最大挠度和最大弯矩出现在F点，即：ymax=yFMmax=MF,下面计算从A点到B点各分力对F点的挠度和弯矩。2.4.1Q前1对F点引起的挠度y1和弯矩M1式中：a=928b=13686x=7306.5L=14613y1=-(Q前a2b2/6EIL)*[2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2]=-0.1663mmM1=Q前a(L-x)/l=2.09x106N.mm2.4.2Q从对F点引起的挠度和弯距式中：a=1062b=13551x=7307l=14613y2=-(Q人a2b2/6EIL)*[2(l-x)/b+(l-x)/a-x3/ab2]=-0.109mmM2=[Q人a(L-x)]/l=1.37x106N.mm2.4.3均布载荷q对F点引起的挠度和弯矩y3=-5L4/384EI=-18.20mmM3=ql2/8=2.72x108N.mm2.4.4Q主对F点引起的挠度和弯矩8式中a=13293b=1320x=7307l=14613y4=-Q主a2b2/(6EIL).[2x/a+x/b-(b-x)3/a2b]=-0.143mmM4=Q主bx/l=1.81x106N.mm2.4.5Q前2对F点引起的挠度和弯矩式中a=13293b=928x=7307l=14613y5=-Q前2a2b2/(6EIL).[2x/a+x/b-(b-x)3/a2b]=-0.166mmM5=Q前bx/l=2.09x106N.mm2.4.6Q动对F点引起的挠度和弯矩式中a=14143b=470x=7307l=14613y6=-Q动a2b2/(6EIL).[2x/a+x/b-(b-x)3/l]=-0.064mmM6=Q动bx/l=8.04x106N.mm所以F点的挠度为：yF=y1+y2+y3+y4+y5+y6=-18.55mm即：最大挠度ymax=18.55mm扶梯跨距为14613mm，其允许挠度为1/7509所以[y]=l/750=19.48mm18.55mmF点处的弯矩MFMF=M1+M2+M3+M4+M5+M6=2.874x108N.mm所以最大应力为δmaxδmax=MF.y/Ix=2.874x108x500/1.67x109=86.2N/mm2=8.62x107N/m2允许应力[δ]=2.7x108N/m2δmax=8.62x107N/m2所以金属骨架强度满足要求3.自动扶梯驱动功率计算4.1梯路牵引计算4.1.1已知数据序号代号含义计算式及结果1Q级一个梯级的重量245N2t级梯级节距0.4064m3q链每米链条重量98N/m4q梯梯路线载荷q梯=Q级/t级+2q链=799N/mm5Q人每位乘客的重量600N6q人乘客的线载荷q人=nQ人/t级ψ=2643/mm7d级梯级主副轮轴径1.7cm8μ级梯级轮轴承磨擦系数0.0159f梯级轮滚动磨擦系数0.110d梯级主副轮直径7cm11μ链链条销轴的磨擦系数0.312d链链条销轴直径1.43cm13R曲线段梯级主轮曲率半径1.79m14μ轮链轮轴承处磨擦系数0.0115d轮链轮轴颈直径0.7434m16D0链轮节圆直径0.6834m1017α倾斜角度35°18H提升高度4500mm19N每个梯级上的人数220ψ扶梯的满载系数ψ=(2-v)x0.6=0.859梯路各区段长度：L6-7=0.458mL7-8=0.602mL9-10=9.852mL11-12=0.459mL12-13=0.4mL0-1=1.271mL2-3=9.840mL4-5=0.620m直线段阻力系数C0C0=[（μ级.d级+2f）/d].β=(0.015x1.7+2x0.1)/8=0.028式中β为轮缘侧面与导轨间可能出现磨擦系数，取β=1曲线段阻尼系数CRCR=1+αC0+(μ链d链)/R=1+∏/6x0.028+(0.3x0.0143/1.79)11=1.017链轮上的阻尼系数C链C链=（μ链d链+μ轮d轮）/D0=(0.3x0.0143+0.01x0.11)/0.777=0.00694.1.2满载上升时各区段上张力计算张紧端取弹簧张力A为4900NS6=S5（1+2C链）+q梯D0(1-C链)=S5(1+2x0.0069)+799x0.777(1-0.0069)=1.0138S5+617A=1.2(S5+S6)=4900所以S5=1721.3NS6=2362NS7=S6+q梯l6-7C0=2362+799x0.458x0.028=2372NS8=S7+(q梯+q人)l7-8C0=2372+(799+2643)x0.602x0.028=2430NS9=S8(CR+2αC0)+(q梯+q人)R[αC0–(1-COSα)]=2430x[1.017-2(∏/6)x0.028]+(799+2643)x1.79x[(∏/6)x0.028-(1-COS35°)]=1665NS10=S9+(q梯+q人)l9-10(SINα+C0COSα)=1665+(799+2643)x9.852x(SIN35°+0.028COS35°)=19443NS11=S10CR+(q梯+q人)R[αC0+(1-COSα)]12=19443x1.017+(799+2643)x1.79[(∏/6)x0.028+(1-COS35°)=20689NS12=S11+(q梯+q人)l11-12C0=20689+(799+2643)x0.459x0.028=20733NS13=S12+q梯l12-13C0=20733+799x0.4x0.028=20742NS4=S5-q梯l4-5C0=1721-799x0.620x0.028=1707NS3=S4(CR-2μ链d链/R)+q梯R[(1-COSα)+αC0]=1707x(1.017-2x0.3x0.0143/1.79+799x1.79x[(1-COS35°)+(∏/6)x0.028]=1940NS2=S3+q梯l2-3(SINα-C0COSα)=1940+799x9.840x(SIN35°-0.028COS35°)=5680NS1=S2(2-CR)+q梯R[(1-COSα)-C0α]=5680x(2-1.017)+799x1.79x[(1-COS35°)-0.028x(∏/6)]=5754N13S0=S1-q梯l0-1C0=5754-799x1.271x0.028=5726N3.1.3满载上升时的圆周力P上P上=S13–S0+(S13+S0)C链-q梯De=20724-5726+(20724+5726)x0.0069-799x0.777=14578N3.1.4驱动梯级满载上升时所需功率为N梯N梯=SV/(102x9.8)=(14578x0.495)/(102x9.8)=7.21kw4.2扶手牵引力计算4.2.1已知数据序号代号含义数据及说明1q人乘客对扶手带的线载荷4.5N/m2Q扶每米扶手带的重量25N/m3μ驱驱动滑轮与扶手间磨擦系数0.54β曲线段的包角圆弧段为∏，其它∏/65Fl1扶手胶带对滑轮群滚动磨擦系数0.56μ0滑轮承轴的磨擦系数0.017d1滑轮轴颈1.5cm8μg扶手胶带与扶手导轨间磨擦系数0.39D1滑轮群轴颈3.510fl2扶手胶带对滑轮群的磨擦系数0.311d3托辊轴的直径12cm12D3托辊的直径7cm13fl3fl3=fl10.5cmL0-1=0.071mL1-2=10.652mL2-3=1.50mL4-5=1.084m14L6-7=9.621mL8-9=1.417mL10-0=2.033m扶手带在曲线段的阻力系数CR(1)扶手胶带在导轨上滑动时μ=μg+0.01=0.31CR=lμβ=l0.31x∏/6=1.17(2)扶手胶带在滑轮群上运动时μ=(2fμ+μ0d1)/D1+μ0=(2x0.5+0.01x1.5)/2+0.01=0.3CR=lμβ=l0.31x∏=2.57直线段阻力系数C0(1)扶手胶带在导轨上滑动时C0=μg=0.315(2)扶手带在托辊上运动时C0=(2fl3+μ0d1)/D3=(2x0.5+0.01x1.5)/6=0.173.2.2满载上升时扶手系统各点张力计算（圆弧段R=0.352）根据结构可使S2=0S3=S2+q扶L2-3μg=0+25x1.5x0.3=11NS4=S3CR+q扶(1-COSα)=11x2.57+25x0.352x(1-COS35°)=46NS5=S4+(q扶+q人)L4-5C0=46+(25+45)x1.084x0.3=69NS6=S5CR+(q扶+q人)R(1-COSα)=69x1.17+(25+45)x2.2x(1-COS35°)=101NS7=S6+(q扶+q人)L6-7(C0COSα+SINα)=101+(25+45)x9.621x(0.3COS32°+SIN35°)=613NS8=S7CR+(q扶+q人)