升降机设计计算书.docx
汽车升降机设计计算书一、概述汽车升降机是用于停车库出入口至不同楼层间，升降搬运车辆的机械装置，它代替停车库中车库的一部分，它只起搬运作用，无直接存取作用。二、升降机设备构成汽车升降机主要由以下主要部件组成（如图一）图一1、 框架：主要包括前后主立柱、主导轨、立柱导轨、配重导轨、前后横梁、左右侧梁等。（土建井道结构的与完全钢结构的类似）。2、 动力部：主要包括动力部底座（型钢组焊件）、垂直双出轴减速器，制动电机、钢丝绳卷筒、改向绳轮组等。3、 提升托板系统：主要由提升梁、支撑梁、车道板（3mm花纹钢板）、提升护栏等组成。4、 钢丝绳组：汽车升降机所使用的钢丝绳为按国标生产的8X19S-13-NF载人电梯用钢丝绳。5、 配重组：主要包括配重框架及配重块、调整配重块等，配重框架由型钢组焊而成。6、 安全系统：为确保升降动作的准确可靠、保证人车的安全，设备配置了多种安全保护装置。7、 电气控制系统：汽车升降机在控制方式上设有自动和手动两种控制方式。8、 其他：包括机房安全护栏、安全隔网、爬梯等，同时可以配套提供自动库门，如中分双拆轿门等。三、主要技术参数设备型号：PQS停车尺寸：5000×1900×1550mm停车质量：1700Kg升降速度：14mmin左右四、设计依据GB5083-1985生产设备安全卫生设计导则GB50256-1996电气装置安装工程GB7909-1999机械式停车设备通用安全要求GB3811-1983起重机设计规范GB6067-1995起重机械安全规程JBf8713-1998机械式停车设备类别、型号与基本参数JBT××××××××汽车专用升降机标准（送审稿）五、起升机构原动机选择及参数计算1、主要参数：载车板1160Kg,汽车1700Kg,人75Kg,配重组900Kg最大起升载荷Q=1160+1700+75-900=2035Kg初定提升速度V=14mmin,传动效率n总=0.99X0.95=0.94其中联轴器取0.99,滑轮组取0.952、起升机构简图I-轴承座2-卷筒一3-轴4-轮毂5.滚动轴承座6-联轴器7-减速制动电机8-卷筒二9-动力部底座3、起升电机减速机选择提升功率N=QV612011总=4.66KW选用平阳减速机厂5.5KW电机，输出转速8.8,输出扭矩4550Nm,传动比16L74,径向载荷29900N,使用系数0.854、扭矩及功率验算A、提升扭矩计算：作用在每个卷筒上的扭矩T=20352×0.5172×1.26/0.99=3348Nm（卷筒直径517）电机双出轴，每个轴可输出扭矩4550Nm3348Nm<<4550Nmo故输出扭矩满足要求。B、实际提升速度V=0.517×3.14×8.8=14.3m/min提升速度符合设计要求。C、提升功率验算N=QV/6120总二2035X14.3/6120/0.94=5.06KW<5.5KW电机功率满足要求。5、传动轴设计计算（1）传动轴简图C=)F(（2）强度校核计算A、轴受扭计算该轴在升降制动时承受最大扭矩,其值为Mn=3348Nmn式中K-制动时动载系数K=I.26G-钢丝绳总拉力G=10175NR卷筒半径R=0.2585mn传动效率n=099B、轴受力分析根据对轴受力分析，卷筒处受力简化到B点，按简支梁建立受力模型Mb=3348Nm支撑反力Ra=-Rc=MbLac=33480.7855=4262N剪力Q=33480.7855=4262N剪力弯矩图如下：Q:4262NC、强度校核其中B点为最危险截面点，轴径690,因该轴主要受扭矩的作用,故只需校核其应力=MnW=Mn0.2d348(0.2×0.093)=23MPa=78MPa安全。六、钢丝绳的选用计算1、载车板部分由四点吊起，每股钢丝绳承重735Kg选用8×19S+NF电梯用钢丝绳13#,公称抗拉强度1770Nmm2S=87600NSp=。s=0.84×87600=73584N保险系数为Sp/F钢丝绳=7358473598=10.2>10(人车共乘方式，安全系数要求为10)2、配重部分900Kg,两股钢丝绳，每股450Kg选用8×19S+NF电梯用钢丝绳13#,公称抗拉强度1770Nmm2S=87600NSp=。s=0.84×87600=73584N保险系数为Sp/F钢丝绳=73584/450/9.8=16.7>>10综上，提升托板及配重连接用的钢丝绳的安全系数都满足特种停车设备安全要求。七、框架结构计算整组设备的主要受力部件为4个立柱，其钢材型号为H175×175×7.5×lb其俯视尺寸间距如图所示。5E00-+HiY卅YXU-+÷框架的结构计算以整个框架为一个系统考虑。计算分为考虑风压和不考虑风压两种情况。各部件重量为：提升组件：2035Kg框架：4600Kg传动组件：2000Kg配重：900Kg钢材H175X175X7.5X11特性为：Ix=2900cm4Iy=984cm4Wx=331cm3Wy=112cm3A=5143mm27.1不考虑风压情况计算_FnMy×ArWy其中：Fn轴向压力Fn=(2035+4600+2000+900)×9.8=93443NAr-一结构件的毛截面面积Ar=AX4=5143X4=20572mm2My-结构件所受弯矩(配重组在框架同侧情况，配重的中心距离立柱中心按160mm计算)My=900×9.8×(2800/2+160)=1.38×107NmmWy结构件截面抗弯模量W=IrIy结构件对某轴的毛截面惯性矩I=(Iy+b2A)×4=(9.84×106+14002×5143)×4=4.04×1010mm4则W=Ir=4.04×10,01400=2.88×IO7根据结构件的长细比选取的受压结构件的稳定系数结构件的长细比：=lcr1.c结构件的计算长度，查表得lc=2L1.立柱总高度：L=9795r结构件的毛截面对某轴的回转半径T=Jly/Ar=4.04×IO10/20572=1401=lcr=9795×21401=14根据入值，用差值法取=0.989FnMy×ArWy9344311.38×107y1cn1nz1o«rr7z2+-=4.59+0.48=5.07Nmm0.989×205722.88×107=52kgfcm2<<1700kgfcm2所以合格。7.2 考虑风压情况计算'=Fn+My+Myl×ArWyWyMyl-风力引起的结构件所受弯矩风载荷按下式计算FW=CWPWAFW风载荷Cw风力系数取CW=L6Pw计算风压取Pw=250paA结构的迎风面积A=A)A1-一结构外形轮廓尺寸当CW=I.6时，=lA1=9795×(5600+175)=56.57m2则FW=CWPWA=1.6X250X56.57=22628NMy=22628×1400=3.17×IO7'-Fn+My+Myl×ArWyWy=93443+1.38x8+3.17x80.989×205722.88×1072.88×107=4.59+0.48+1.1=6.17Nmm2=62.96kgfcm2<<1700kgfcm2所以考虑到风压情况下合格。7.3 稳定性校核结构件受轴向压力和绕轴的单向弯矩时，按下式验算稳定性FNJCoYMoY+CHYMHYW_0Ar1-Fn0.9FeW"轴压稳定修正系数查表3=1M0结构件端部弯矩Mo=2000X9.8×1400+2035X9.8X1400+900X9.8X(2800/2+160)=6.91XlO7Chy.横向载荷弯矩系数Mhy由横向载荷在结构件中引起的最大弯矩Mhy=Ow受弯结构件截面侧向屈曲稳定系数，取w=l欧拉临界载荷中Fex、FEy的较小者匚2EArFe=L2Ix=(Ix÷b2A)×4=(2.9×107+28002×5143)×4=1.614×10mm4Rx=Jlx/Ar=2801x=lcx=9795×2/2801=7Fpx=3j42×1°5e20572=8.279×IO8N入J49FEy二警二3M2x0520572=8nyy2196(其中E结构件弹性模量E=2×105Nmm2)C0Y端部弯矩不等的折减系数COY=O.6+0.4%MoY取她yMOY则C0=lFN+J.COYMOY+ChyMhyAr1-Fn0.9FewW=.93443*!.691xe0.989×205721-93443/(0.9×2.07×108)2.88×107=4.59+2.41=7Nmm2=71.4kgfcm2<<1700kgfcm2稳定性验算合格。参考书目(1)机械设计手册第三版(2)机械技术手册皮带、链传动(3)起重机设计手册(4)起重运输机金属结构化学工业出版社机械工业出版社中国铁道出版社中国铁道出版社(5)机械式停车设备通用安全要求
