施工升降机设计计算书(中速)

最大输出转矩：TM= 9550·KM·P/n0
=9550×2.6×18.5÷1395=329.3 Nm＞175Nm = M/
制动力矩：210Nm
使用变频器驱动的基频提升技术，可以得到fECK=87Hz的频率转矩曲线：
由于使用变频器，可以对电机进行变频提速到2500rpm
np=2500rpm＞2423.1rpm =nA
= 22072.5×1.48×0.06×0.9÷14.5=121.7Nm＜210Nm
依据国家标准《施工升降机技术条件》GB/T10054-2005之5.2.6.6.11条制动力矩不小于额定力矩1.75倍的规定，5.2.6.6.4条制动器应能使装有1.25倍额定重量，额定速度提升的吊笼停止运行；也能使装有额定载重量而速度达到防坠安全器触发速度的吊笼停止运行的规定，上述计算得出的结果，完全符合要求。
式中，σFlim=350 N/mm2，为弯曲疲劳极限；
SFmin=1.4 为最小安全系数；
YST=2 为应力修正系数；
YNT=1.75 为弯曲强度计算寿命系数；
Yδreit=0.97 为齿根圆角敏感系数；
YRreit=1.12 为齿根表面状况系数；
Yx=0.96 为尺寸系数。
强度条件
ａ）按单齿受力作用的齿根应力
此时，如曲线所示转矩保持额定转矩不下降。
∵T0＞M，TM＞M/且np＞nA；电机转矩和转速都满足使用要求。
∴选用电机型号：YZEJ132L3-4，是合适的。
其他相关参数如下：
连接法兰尺寸：止口：φ230 连接螺孔中心：φ265
轴伸： 80 电机输出轴径：φ38
2.4 减速机参数的选择：
输出轴齿轮：模数 m8 齿数 Z = 15 分度圆直径 d = 120 mm
4.1笼架下横梁的强度校核···································14
4.2笼架下横梁最大挠度计算···································14
4.3笼架纵梁最大挠度计算···································15
选取电机功率为：P=18.5 KW
初选张江电机型号：YZEJ132L3-4
其主要参数如下：
额定转速：n0=1395 rpm S3工作制，Cdf=25%，最大转矩比KM=2.6
根据IEC60034-1和IEC34，可以得到Kp=1.3的额定功率提升倍数：
额定输出转矩：T0= 9550·Kp·P/n0
=9550×1.3×18.5÷1395=164.6 Nm ＞140Nm =M
依据上述计算结果，
选取减速电机机座型号为：GF-14.5
其相关参数如下：
速 比/：i= 14.5
输出轴扭矩：T2=2500 Nm＞T
减速机输出轴径：φ60mm输出端法兰止口：φ250
以上计算结果恰好能够满足设计需求。
2.5 电机制动力矩的校核
在额定载荷时电机轴的制动工作力矩： MD= F′·K0·R·η/i
在每天的T=24hr中，升降机不停工作的总时间假定为t0=8hr，在8hr中，满载运行的时间假定为t1=50%×t0=0.5×8=4hr，
其余工作时间按照75%额定负载计算t2=t0- t1=8-4=4hr，
在总工作时间t0中有一半是下降时间，下降的负载按照总重量的30%计算。所以得到S3工作制下的Cdf值：
那么，额定负载下所需提升最大转矩：
MΣ=F·K0·m·Z/（1000·2·η）
=4500×9.81×1.38×8×15÷2÷1000÷0.9 =4061.3Nm
单台电机工作转矩：M=MΣ/（i·2）=4061.3÷2÷14.5=140Nm
额定负载25%超载下所需提升最大转矩：
M/Σ=F·1.25·K0·m·Z/（1000·2·η）
六、关于驱动吊轴的强度校核····································20
七、引用标准及参考文献····································22
施工升降机设计计算书
一、基本参数
1.工作机类型：建筑机械垂直施工升降机
2.额定载重量F1： 2000 Kg
=[22072.5÷(40×8)]×1×1.05×1.26×1.33×3.1×1.5×0.68×1
=383.78(N/mm2)
h为齿高；b为齿宽。
KFβ′=1.33＋1.1×(b/d1)2＋1.05×10-3×b=1.467；
KFβ=（KFβ′）N=1.4670.605=1.26为齿向载荷分布系数；
3.1导轨架的受力情况分析···································11
3.2导轨架的强度校核·······································12
四、笼架的有关计算··········································14
4.4导轮连接螺栓的强度校核·································15
4.5导轮轴的强度校核·······································16
五、弹簧缓冲器的校核········································16
对应的总负荷所需最大负载扭矩：
Tmax= F·K0·d/2 = 4500×9.81×1.38×120/1000÷2 = 3655.2 Nm
单台减速机输出轴应具备的最小负载扭矩：
T= Tmax/2= 3655.2÷2= 1827.6Nm
依据设计参数对运行速度的要求，计算减速机输出端转速应不小于：
速比取值：i=2500÷167.1=14.96
=4500×9.81×1.25×1.38×8×15÷2÷1000÷0.9 =5076.6Nm
单台电机超载转矩：M/=M/Σ/（i·2）=5076.6÷2÷14.5=175Nm
所需电机转速：
nA=V·i/（π·m·Z）
=63×14.5÷(3.14×8×15/1000)= 2423.1rpm
电机运行的工作制情况：
2.5 电机制动力矩的校核···································8
2.6 齿轮齿条的校核·······································9
三.导轨架的校核·············································11
KFα=1.33 为齿间载荷分配系数； KFa=3.1 为齿形系数；
YSa=1.5 为应力修正系数；
Yδ=0.25＋0.75÷1.73=0.68 为重合度系数； Yβ=1 为螺旋角系数。
许用齿根应力的计算
σFP=σFlim/SFmin·YST·YNT·Yδreit·YRreit·Yx
=350÷1.4×2×1.75×0.97×1.12×0.96=913(N/mm2)
MD″= F″·K0·R·η/i
= 27590.6×1.38×0.06×0.9÷14.5=141.8Nm＜210Nm
当速度达到触发防坠安全器动作速度时，制动力矩的校核：
此时，动载系数K1=[1.1+0.264（V+0.4）]
=1.1+0.264×（63/60+0.4）=1.48
M///D= F′·K1·R·η/i
由上面计算可知：实际应力σF=383.78N/mm2
许用应力[σFP]=913 N/mm2
显然，σF≤[σFP]成立，符合设计要求。
B）按单齿受力作用的安全系数
（ ）对弯曲疲劳极限的安全系数
Sn=σFlim·b·m/F′=350×40×8÷22072.5=5.1＞5
（ ）对强度极限的安全系数
Sb=σb·b·m/F′=660×40×8÷22072.5=9.56
5.1已知条件···············································16
5.2缓冲弹簧的基本参数·····································16
5.3弹簧的验算·············································17
由以上计算结果可知，所有条件均符合国家标准规定，完全能满足要求。
因此，取m=8，则，Z=D/m=120÷8=15齿
齿根应力的计算
根据国家标准《施工升降机安全规则》9.3.2条之规定，假设参与传动的二个齿轮各只有一个齿参与啮合，安全系数不得小于5，那么每个齿所承受的力为：
F′=F/2=44145÷2=22072.5N
其应力：
σF= F′/(b·m)·KA·KV·KFβ·KFα·KFa·YSa·Yδ·Yβ
2பைடு நூலகம்6齿轮齿条的校核
提升负荷
总提升负荷F=F1＋F2＋F3=2000＋2000＋500=4500Kg=44145N
式中，F1=2000Kg为额定载重；F2=2000 Kg为吊笼自重；F3=500为电气电缆及安全系统重量。
初步计算模数
对于开式传动，一般只计算弯曲强度，因此其模数可依据下式进行计算：
m=12.1[K·T·yFa/(σFlimZ12φd)]1/3
施工升降机设计计算书
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施工升降机设计计算书目录
一.基本参数·················································3
二.传动系统的计算···········································3
2.1传动简图·············································3