觀光電梯轎廂底板及設(shè)計(jì)與受力分析

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1、窗體頂端 觀光電梯轎廂底板的設(shè)計(jì)與受力分析 摘要:本設(shè)計(jì)采用的是來(lái)自杭州霍普曼電梯公司的最新開發(fā)的觀光電梯的轎廂架 為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外電梯轎廂架結(jié)構(gòu)課題的研究調(diào)查,在綜合它們的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,用材料力學(xué),理論力學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)轎廂架進(jìn)行設(shè)計(jì)和受力分析,利用構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)轎廂架進(jìn)行穩(wěn)健可靠性綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中包含了底板加強(qiáng)筋,轎底托與底板托,吸振塊,底托前后梁,并對(duì)重要結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了強(qiáng)度校核,以保證滿足工作的需求。 中國(guó)分類號(hào): 關(guān)鍵詞:轎廂底板、受力分析 Design and force analysis of Sight- seeing elevator ca

2、r floor Abstract:This design is based on the latest development from Hangzhou huopuman elevator, sightseeing elevator car frame as the research object, through the research of domestic and foreign elevator car frame structure project, based on their advantages and disadvantages on the material mec

3、hanics, theoretical mechanics, mechanical design manual design and the force analysis of a car frame, the comprehensive optimization of reliability robust design of car frame structure by using the method of optimum design. The design includes the bottom stiffener, car bottom and floor support, vibr

4、ation block, the front and rear support beam, and the important part of the strength of the structure to ensure that the work to meet the needs of. Key word:Sightseeing elevator car floor、force analysis 摘要 ····························································································

5、·· Ⅰ 目次······························································································· Ⅲ 1 緒論····························································································1 1.1 課程研究的背景及意義······························································1 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展的情況

6、···························································1 1.3 課題的主要研究任務(wù)·································································3 1.4 觀光電梯底板設(shè)計(jì)擬解決的問(wèn)題及分析·········································3 2 研究方案······················································································

7、5 2.1 研究方案的確定······································································· 2.2 技術(shù)路線的確定········································································ 3 電梯的轎底托與底板托的設(shè)計(jì)···························································5 3.1 電梯底板的主要參數(shù)設(shè)計(jì)····································

8、·······················5 3.2 電梯轎底托的選材與設(shè)計(jì)···························································5 3.2.1 觀光電梯底板托與轎底托材料的選擇·································· 5 3.2.2 觀光電梯轎底托的設(shè)計(jì)、受力分析與尺寸的確定··················· 8 3.2.3 觀光電梯底板托的設(shè)計(jì)、受力分析與尺寸的確定··················10 3.2.4 螺栓配合和選擇·························

9、······································ 4 電梯底板轎托前后梁與加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)················································14 4.1 觀光電梯底板轎托前后梁的設(shè)計(jì)與尺寸確定·································14 4.2 觀光電梯底板加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)與尺寸確定·······································15 5 觀光電梯底板其他零部件的尺寸確定················································

10、·······18 5.1 底板有效面積的確定·········································································18 5.2 底板吸震塊··········································································· 19 5.3 電梯底板其他零部件的尺寸確定················································21 5.4 電梯底板各零部件的配合以及裝配圖的···················

11、····················22 6 結(jié)論···························································································27 參考文獻(xiàn)·························································································28 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集·········································································

12、·······29 1 緒論 1.1 課程研究的背景及意義 電梯作為現(xiàn)在常見(jiàn)的垂直運(yùn)輸設(shè)備,正在扮演著無(wú)可替代的作用。伴隨著家庭使用需求和商場(chǎng)使用的普遍的需求,在日常家用,商場(chǎng)商用的許多領(lǐng)域內(nèi), 對(duì)觀光電梯的要求正日漸增加。我們所采用,或者說(shuō)常見(jiàn)的觀光電梯,它們的運(yùn)行速度往往很慢,但它在承載的重量不會(huì)非常的高,根據(jù)人的體重,一部觀光電梯所能承載的重量一般不會(huì)超過(guò)兩頓。雖然載重不是很高,但是它能否安全、長(zhǎng)期高效得運(yùn)行成為了很普遍的問(wèn)題。觀光電梯轎廂架的所采用的材料是否能保證它安全有效的運(yùn)行,是一個(gè)非常重要的參考依據(jù)。所以設(shè)計(jì)觀光電梯轎廂底板的工作機(jī)理和受力分析,保證它安全的前提下,對(duì)位觀

13、光電梯的長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的使用有這非常重要的意義。 現(xiàn)在的電梯由底板,繩索,電腦控制系統(tǒng),井道,牽引系統(tǒng)等組成。電梯通過(guò)牽引繩帶動(dòng),可以在井道中進(jìn)行自由工作,完成上升以及下降等動(dòng)作。電梯設(shè)計(jì)需要考慮安全因素、輸送速度、和乘坐舒適,對(duì)可靠性要求也較高,畢竟中國(guó)電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平并不是很高,電梯如果經(jīng)常出現(xiàn)小毛病對(duì)于電梯用戶來(lái)說(shuō)會(huì)產(chǎn)生很大的維修費(fèi)用。 在觀光電梯設(shè)計(jì)中轎廂的重量是至關(guān)重要的,太重了徒然多浪費(fèi)材料;太輕了就不能夠保證充足的牽引力,進(jìn)而不能夠提供從空載到滿載時(shí)曳引力的要求。 轎廂重量是怎樣確定的?與哪些因素有關(guān)?這是值得探討的問(wèn)題。 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展的情況 電梯是目前家用

14、商用中的重要運(yùn)輸工具,是由多方面協(xié)同工作的運(yùn)送設(shè)備。 它包含機(jī)械電子工程,電子信息技術(shù),微電機(jī)技術(shù),電力技術(shù),電力系統(tǒng)和土木建工程等等許多技術(shù)行業(yè)。電梯的生產(chǎn)及使用的情況已經(jīng)變成衡量國(guó)家現(xiàn)代化的一個(gè)內(nèi)容。我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程很快,對(duì)于電梯的使用也與日俱增,每天都有大量的人員及貨物需要通過(guò)電梯來(lái)運(yùn)輸。為節(jié)省土地使用和順應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大量高樓掘地而起,解決這些高層建筑的運(yùn)輸難題是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,和人們的工作、學(xué)習(xí)和生活密切相關(guān)。我國(guó)電梯市場(chǎng)逐漸龐大,自主品牌的發(fā)展有目共睹,在我國(guó)市場(chǎng)中扮演著銷售副主力的角色,不及外資品牌,但是在順應(yīng)市場(chǎng)接地氣方面,國(guó)產(chǎn)品牌有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。 外資品牌的壟斷。在中國(guó)百

15、廢待興時(shí)期,電梯行業(yè)成了必不可少的需求,但當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都沒(méi)用成熟,我國(guó)決定必需引進(jìn)國(guó)外的品牌解決當(dāng)時(shí)的需求,電 梯也成為中國(guó)社會(huì)主義先期率先引進(jìn)中國(guó)的行業(yè)。上世紀(jì) 80 年代,中國(guó)自主品 牌的一些電梯企業(yè),比如上海電梯廠等,沒(méi)有自己的先進(jìn)技術(shù)以及管理經(jīng)驗(yàn),所以它們都與諸如美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行合作,自從那個(gè)時(shí)候,外資電梯正式在我國(guó)生根發(fā)芽。 它們有著自己先進(jìn)的技術(shù),以及資金優(yōu)勢(shì),較大的品牌影響力,加上中國(guó)市場(chǎng)當(dāng)時(shí)供不應(yīng)求的市場(chǎng),它們極快占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),很大程度限制了自主品牌的發(fā)展。但總體而言,外資品牌所帶來(lái)的技術(shù)和先進(jìn)的管理理念也深深的影響了中國(guó)品牌,使他們快速完成技術(shù)學(xué)習(xí)與使用。填補(bǔ)了一些

16、國(guó)內(nèi)的空白,比如在電梯配套零部件的生產(chǎn)上,依靠外資品牌,國(guó)內(nèi)的品牌也得了技術(shù)的提升。 由于電梯的復(fù)雜性和需要經(jīng)常的養(yǎng)護(hù),中國(guó)品牌初期遇到了很多困難,沒(méi)有先進(jìn)的技術(shù),也沒(méi)有設(shè)計(jì)和維修保養(yǎng)的人才,這些需要長(zhǎng)時(shí)間的積累,這些都成了踏入這個(gè)行業(yè)的障礙。 電梯是一種商品,作為商品肯定是遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的原則,而品牌在市場(chǎng)中起著重要作用,國(guó)產(chǎn)品牌的認(rèn)可度在中國(guó)人眼中還不是很高,因?yàn)樗鼪](méi)有出現(xiàn)很長(zhǎng)時(shí)間,就跟現(xiàn)在中國(guó)的汽車行業(yè)一樣,國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)做的非常出色了,但是人們的固有印象阻礙著人們?nèi)ミx擇國(guó)產(chǎn)品牌,這還需要很長(zhǎng)時(shí)間的市場(chǎng)考驗(yàn)。但整體趨勢(shì)而言,國(guó)貨物美價(jià)廉,已經(jīng)被一部分的消費(fèi)者所認(rèn)可。 我國(guó)需要電梯的地方

17、非常多,幾乎是世界第一,所以市場(chǎng)也是世界第一。近 幾年來(lái),中國(guó)電梯的出口量也達(dá)到了驚人的水平,增長(zhǎng)率有著 40%之高,對(duì)出口 GDP 的貢獻(xiàn)毋庸置疑。中國(guó)電梯行業(yè)出口銷售量空前絕后,以后這幾年我國(guó)很有可能出現(xiàn)在全球各個(gè)角落,中國(guó)制造的電梯也會(huì)被世界人民所接受。對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō),中國(guó)千億級(jí)的市場(chǎng)還會(huì)是全球之最。 隨著我過(guò)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,電梯在各行各業(yè)中的使用越來(lái)越多,例如,宿舍,商場(chǎng),酒店以及民營(yíng)企業(yè),需求量飛速增長(zhǎng)。如今中國(guó)市場(chǎng)已不是國(guó)外品牌的天下,雖然合資品牌占國(guó)內(nèi)電梯市場(chǎng)份額的一大半以上,但相對(duì)與電梯行業(yè)的 初期來(lái)說(shuō),我國(guó)的自主品牌市場(chǎng)占有率也有了 25%的提升。雖然差距還是存在,

18、 但是自主品牌的進(jìn)步有目共睹。 隨著中國(guó)自主品牌影響力的提升,人們對(duì)電梯有了更加客觀的認(rèn)識(shí),以及國(guó)內(nèi)用戶對(duì)于外國(guó)品牌就是好的謬論有了一定認(rèn)識(shí),電梯產(chǎn)品一定會(huì)像黑色家電一樣,中國(guó)品牌一定會(huì)從合資品牌中搶回市場(chǎng),將來(lái)的幾十年也許能夠占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的大部分份額。到那時(shí),我國(guó)的電梯產(chǎn)業(yè)才算是上了一個(gè)新的等級(jí)。 上世紀(jì) 90 年代開始,大量民營(yíng)企業(yè)開始技術(shù)革新以及管理升級(jí),從依賴與合 資生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾餮邪l(fā),在生產(chǎn)中不停革新學(xué)習(xí)和掌握關(guān)鍵技術(shù),參考外國(guó)企業(yè)提供的先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安裝維護(hù)保體系、國(guó)際化管理模式,我國(guó)品牌電梯在質(zhì)量、 管理、技術(shù)、服務(wù)上快速地進(jìn)入國(guó)際化行列,逐漸發(fā)展到現(xiàn)在占有一定的市場(chǎng),

19、 打破了外資品牌的壟斷地位,涌現(xiàn)了江南嘉力電梯股份有限公司、蘇州市康龍電梯股份有限公司、申捷電梯有限公國(guó)產(chǎn)品牌。從生產(chǎn)布局上來(lái)看,中國(guó)電梯及零件制造基本上是在北上廣地區(qū),其中上海、浙江地區(qū)的電梯生產(chǎn)量占據(jù)全國(guó)的 50%。 中國(guó)觀光電梯的生產(chǎn)水平、產(chǎn)品品質(zhì)和成本控制具有有很高的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 我國(guó)給予進(jìn)口的小幅優(yōu)惠政策可能使合資品牌的產(chǎn)品進(jìn)口量和零配件進(jìn)口量增加,有危機(jī)同時(shí)也有幫助,給予國(guó)產(chǎn)品牌零配件進(jìn)口的機(jī)會(huì);中國(guó)電梯是很大的市場(chǎng),也是很精益求精的市場(chǎng)。中國(guó)的用戶不僅對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求高,而且對(duì)新技術(shù)的接受能力很強(qiáng),所以變壓變頻技術(shù)、無(wú)機(jī)電梯、電腦控制技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等迅速推廣。對(duì)于中國(guó)這個(gè)龐大

20、的市場(chǎng),電梯維護(hù)及其保養(yǎng)也會(huì)被大量的需求所帶動(dòng);我國(guó)開始采取規(guī)范化的生產(chǎn)有助于產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都有著極大的提升,受到了顧客和電梯后期維護(hù)行業(yè)的喜愛(ài),提供了很大的市場(chǎng)。雖然機(jī)遇很大,但是國(guó)產(chǎn)電梯的品質(zhì)還有些不足,與國(guó)外還有一定差距,所以提升國(guó)產(chǎn)電梯的品質(zhì), 規(guī)范市場(chǎng),提升自主研發(fā)能力成了重中之中。 1.3 課題的主要研究任務(wù) 1.在文獻(xiàn)查閱、調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,就課題的主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)、 技術(shù)路線的選擇、目標(biāo)的完成進(jìn)度計(jì)劃、預(yù)期結(jié)果及參考文獻(xiàn)寫出開題報(bào)告; 2.完成觀光梯的尺寸:額度載重:1150kg;速度:1.0m/s;井道尺寸:寬 2550 深 2350,轎廂外部尺寸:寬

21、1600,深 1800,高 2400; 3.完成該裝置的零件圖和裝配圖一套,做出必要的設(shè)計(jì)分析計(jì)算; 2.研究方案 2.1 研究方案的確定 結(jié)合本論文所研究的問(wèn)題,我決定采取以下方案進(jìn)行研究 1.文獻(xiàn)檢索通過(guò)大量文獻(xiàn)的閱讀理解才能總結(jié)出本課題研究的國(guó)內(nèi)外狀況,找出前人研究的不足和可以改進(jìn)的地方,也可以獲得一些自己不知道,不了解的知識(shí),對(duì)設(shè)計(jì)會(huì)有一定幫助。通過(guò)總結(jié)文獻(xiàn)研究獲得理論基礎(chǔ) 2.比較分析通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外觀光電梯的發(fā)展,可以了解到我國(guó)觀光電梯的不足與優(yōu)勢(shì), 進(jìn)而可以提出改進(jìn)學(xué)習(xí)的地方。 2.2 技術(shù)路線的確定 通過(guò)自己的理解以及結(jié)合實(shí)際,制定了如下方案: 3.電梯的轎底

22、托與底板托的設(shè)計(jì) 3.1 觀光電梯底板的設(shè)計(jì)參數(shù) 1.額度載重:1150kg;速度:1.0m/s; 2.井道尺寸:寬 2550 深 2350 3.轎廂外部尺寸:寬 1600,深 1800,高 2400。 根據(jù)觀光電梯的參數(shù)指標(biāo)本,通過(guò)研究杭州霍普曼電梯公司的最新開發(fā)的觀光電梯的轎廂架的研究,加上對(duì)不同國(guó)家不同型號(hào)電梯框架的深入研究分析,在綜合它們的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,用材料力學(xué),理論力學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),工程力學(xué)等對(duì)電梯底板進(jìn)行設(shè)計(jì)和受力分析,通過(guò)受力分析計(jì)算出合適的尺寸和圖紙,最后再加入其他一些外購(gòu)件完善本次設(shè)計(jì)的觀光電梯轎廂底板。 在使用過(guò)程中應(yīng)注意應(yīng)避免超重,盡量避免搬運(yùn)重物。電梯

23、眼謹(jǐn)防漏水,因?yàn)殡娞萦写罅康碾娮釉骷@些都不能遇水,還有鋼板遇水也會(huì)快速氧化,電梯的使用時(shí)間也會(huì)大大縮短。電梯底板應(yīng)定期由有資質(zhì)的專業(yè)廠商保養(yǎng)、檢修。 3.2 電梯轎底托的選材與設(shè)計(jì) 3.2.1 底板托與底托材料的選擇 底板的材料一般需要強(qiáng)度,可塑性和力學(xué)性能好的材料,在不同工況下皮實(shí)耐用。所以,根據(jù)以上要求列舉了以下幾種可供選擇的材料: 1.碳素結(jié)構(gòu)鋼,常用的分為含碳較少的碳素結(jié)構(gòu)鋼和含碳較多的碳素結(jié)構(gòu)鋼,普通碳素鋼一般會(huì)被用在性能要求不高的地方,因?yàn)槠湫詢r(jià)比高,機(jī)械性能也一般,強(qiáng)度不會(huì)很高,但它的可塑性和冷變形性能好,而且具有較強(qiáng)的韌性。而且它不需熱處理。用途多,用量大,可用于

24、鐵道,小型橋, 各種建筑上,這些使用場(chǎng)景中的要求不高,并且不需要熱加工的零件,裝置上。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼質(zhì)純凈,雜質(zhì)含量較少,性能強(qiáng)度好,價(jià)格高, 可進(jìn)行熱加工處理。含碳量 0.26%以下的鋼,不需經(jīng)熱處理,可以直接使 用,用于制造中螺釘、柳丁、墊圈等;含碳量在 0 .26%~ 0 .6%,典型鋼號(hào) 有 40,45, 45Mn 等,需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,制造連桿、螺栓等;含碳量在 0 .6%以 上,如 65,70 , 70Mn 等,多作為螺旋彈簧、板簧等耐磨零件使用。 表 3.1 碳素鋼的分類及用途 表 3.1 中中“Q”是最大屈服強(qiáng)度,例如 Q255 表示屈服點(diǎn)為 255Mpa。按 A

25、、B、C、D 表示的是鋼材雜質(zhì)含量的多少,例如硫、磷等,這些的含量由A 到 D 越來(lái)越少,鋼材的等級(jí)也越來(lái)越高。(注:在這串符號(hào)后面不標(biāo)注任何字母的表示鎮(zhèn)靜鋼,而標(biāo)“F”的為沸藤鋼,后面有字母 b 的是半滇靜鋼) 成本高,收得率低,但質(zhì)量高于沸騰鋼。 碳素結(jié)構(gòu)鋼可以直接使用,一般情況下都不需經(jīng)熱處理。通常 Q1 95、 Q 215、 Q 235鋼碳含量低,焊接方便,可塑性、韌性強(qiáng),強(qiáng)度稍差,常軋制 成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用于鐵路、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通緊固件。Q 255 和 Q275 鋼碳含碳量高,通常用于成型鋼、農(nóng)機(jī)用型鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡(jiǎn)單機(jī)械的輸送鏈、鍵、軸、銷等零

26、件。 第二種是合金鋼:就是在普通碳素鋼中加入一些其他金屬來(lái)提高碳素鋼的性能。這些不同的元素也決定了合金鋼不同的性能,比如在極限條件下具有更高的可靠性,更加的耐磨,更加的耐高溫,低溫不易失去原有強(qiáng)度。一些合金鋼的 牌號(hào)、性能、應(yīng)用見(jiàn)表 3.2 所示。 合金鋼正因?yàn)槠浞N種優(yōu)勢(shì),被人們所廣泛的使用,它能在純金屬無(wú)法使用的工況下具有良好的表現(xiàn),比如普通的碳素鋼很難做到到三大力學(xué)性能都很強(qiáng),而合金鋼則可以同時(shí)兼顧到硬度,彈性和強(qiáng)度,使用不同計(jì)量的金屬元素,它顯現(xiàn)出來(lái)的性能即可以達(dá)到非常好的硬度跟彈性,還可以得到很好的強(qiáng)度。 第三種工程塑料,具有很強(qiáng)的機(jī)械性能,媲美金屬的存在,被廣泛應(yīng)用在 表

27、3.2 合金鋼的分類及用途 很多需要輕量化的產(chǎn)品上。它在差異工況下都可以保持杰出的性能,塑料還有很好的耐腐蝕性、耐磨性以及尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn);它可以用擠壓、注射、澆注、 模塑和壓制等方法加工成型。 工程塑料一般分為指聚酰胺(尼龍)、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、聚砜、氯化聚醚、聚苯醚、聚酚氧、線性聚酯等材料這些都具有一定熱塑性。 工程塑料增強(qiáng)材料是指以熱固性或者熱塑性樹脂為粘結(jié)劑,某些纖維作為加強(qiáng)材料的一種復(fù)合工程塑料。 另一工程塑料,熱塑性增強(qiáng)塑料,一般都采用玻璃纖維增強(qiáng),對(duì)尼龍?jiān)鰪?qiáng)效果最為顯著,對(duì)聚碳酸酯、線性聚酯、聚乙烯和聚丙烯等效果也很優(yōu)良。熱塑性樹脂增強(qiáng)后的強(qiáng)度、剛性、硬度以及

28、彈性性能都有提高,耐熱性也顯著上升, 線膨脹系數(shù)和吸水率的降低,尺寸穩(wěn)定性增加,并且抑制應(yīng)力開裂。沖擊強(qiáng)度有所下降,但缺口敏感性改善。成型工藝可采用一般注射方法。 熱固性材料增強(qiáng)塑料所用的增強(qiáng)材料,主要是玻璃纖維或玻璃布、玻璃帶等,這種增強(qiáng)塑料一般被稱為玻璃鋼。成型方法有手糊法、模壓法、層壓法、袋壓法、液壓法、噴射法和纏繞法等好多種;特點(diǎn)是:質(zhì)量小、強(qiáng)度高,特別是強(qiáng)度可以大大超過(guò)普通鋼材;且耐腐蝕、耐熱、耐輻射,有優(yōu)越的電絕緣性能和良好的高頻電磁波滲透性;加之成型方法比較方便,價(jià)格較低。熱固性玻璃增強(qiáng)塑料主要品種有:酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、聚酯玻璃鋼、呋喃玻璃鋼、聚二苯醚玻璃鋼等。 上面

29、列舉的三種材料是目前使用最為普遍,也最適合的。工程塑料其性能是三種中最好的,但是由于價(jià)格較高,且容易老化,帶來(lái)安全隱患。一般電梯消費(fèi)者都需要其有較長(zhǎng)時(shí)間的使用,所以難以達(dá)到要求。合金鋼強(qiáng)度、彈性等性能并不能達(dá)到要求,價(jià)格也是最貴的,是適用于本產(chǎn)品的量產(chǎn),一般用于高精度的器械上面。而碳素鋼在這三者中的力學(xué)性能都比較好,可以滿足轎廂底板的要求, 而且價(jià)格也屬于比較合適的區(qū)間,強(qiáng)度在這三者中偏低,但其他的,比如塑性、彈性、冷變形性能好。結(jié)合上術(shù),選擇用碳素鋼做觀光電梯轎廂底板。 底板托采用 3mm 的 Q235 碳素鋼板,轎底托采用 6mm 的 Q235 碳素鋼板。 3.2.2 觀光電梯轎底托

30、的設(shè)計(jì)、受力分析與尺寸的確定 觀光電梯轎底托為簡(jiǎn)支梁,有關(guān)參數(shù): 選材:Q235 鋼材。工藝:折彎。數(shù)量:托兩根,后框一根。后框長(zhǎng)度尺寸遠(yuǎn) 遠(yuǎn)小于托的尺寸,而且兩者選材的厚度跟材質(zhì)都一樣,只需要驗(yàn)證后框尺寸長(zhǎng)的符合即可。 支點(diǎn)距 L 1 =1400mm,Q235 鋼材彈性模量 E=2.0 10 11 Pa X 軸抗彎矩 W X '= 6 bh 2 =27.16cm 3 單根托對(duì) X 軸慣性矩 I X '= 12 bh 3 =176.82cm 4 剛框架結(jié)構(gòu)應(yīng)不大于跨度的 1/400(普通鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017),即: 轎托許用撓度

31、[y]= 400 1930 = 4.825mm 均布載荷q= 1400 5/8(1.25) n P Q g = 1400 5 /8(1500 1.25 1200) 9.8 =13.125KN 最大彎矩 M max = q·L 1 2 8 = 8 13.1251400 2 =3.216KN·m 最大應(yīng)力: max = -6 X 227.1610 3.216 2W Mmax 59.21MP a 厚度 6mm 的 Q235 鋼材的強(qiáng)度為 235MP a > max ,所以選擇強(qiáng)度適合。 最大撓度 W 1max =

32、 5q L 1 4 = 5×13.125×140 4 384E . I X ' 384×2×10 11 ×176.82 =0.00186cm < [y] 所以 Q235 鋼材的剛度也 適合要求。 按照上述的驗(yàn)算結(jié)果設(shè)計(jì)了轎底托,具體圖紙如圖 3.1、 圖 3.2 所示: 圖 3.1 觀光電梯轎托側(cè)梁右 圖 3.2 觀光電梯轎托側(cè)梁左 上述圖紙只是理論上驗(yàn)證有效,在實(shí)際過(guò)程中會(huì)有手工氣割、折彎、機(jī)器加工精度等存在很大誤差。實(shí)際操作中,可以進(jìn)行適當(dāng)更改。 3.2.3 觀光電梯底板底板托的設(shè)計(jì)、受力分析與尺寸確定 觀光電梯底板托為簡(jiǎn)支梁,有關(guān)參數(shù):

33、選材:Q235 鋼材。工藝:折彎。數(shù)量:托兩根,后框一根。后框長(zhǎng)度尺寸遠(yuǎn) 遠(yuǎn)小于托的尺寸,而且兩者選材的厚度跟材質(zhì)都一樣,只需要驗(yàn)證尺寸長(zhǎng)的那一個(gè),如果符合,那么短尺寸的也隨之符合條件。 支點(diǎn)距 L 1 =1400mm,Q235 鋼材彈性模量 E=2.0 10 11 Pa X 軸抗彎矩 W X '= 6 bh 2 =22.03cm 3 單根托對(duì) X 軸慣性矩 I X '= 12 bh 3 =130.36cm 4 剛框架結(jié)構(gòu)應(yīng)不大于跨度的 1/400(普通鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017),即: 轎托許用撓度[y]= 400 1930 =

34、4.825mm 均布載荷q= 1400 5/8(1.25) n P Q g = 1400 5 /8(1500 1.25 1200) 9.8 圖 3.3 觀光電梯轎托后框 =13.125KN 最大彎矩 M max = q·L 1 2 8 = 8 13.1251400 2 =3.216KN·m 最大應(yīng)力: max = -6 X 222.0310 3.216 2W Mmax 72.99MP a 設(shè)計(jì)的底托厚 3mm,其強(qiáng)度 235MP a > max ,所以選擇強(qiáng)度適合。 最大撓度 W 1max = 5q L 1

35、 4 = 5×13.125×140 4 384E . I X ' 384×2×10 11 ×130.36 =0.00252cm < [y] 所以 Q235 鋼材的剛度也 適合要求。 按照上述的驗(yàn)算結(jié)果設(shè)計(jì)了底板托,具體圖紙如下: : 圖 3.2.1 觀光電梯底板托后托梁 上述圖紙只是理論的驗(yàn)證有效,實(shí)際中因?yàn)槭止飧?、折彎存在誤差。 指 標(biāo) 疑似剽竊文字表述 1. 電梯公司的最新開發(fā)的觀光電梯的轎廂架為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外電梯轎廂架結(jié)構(gòu)課題的研究調(diào)查,在綜合它們的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 2. and the impor

36、tant part of the strength of the structure to ensure that the work to meet the needs of. Key wor 3. 摘要 ······························································································ Ⅰ 目次······························································································

37、· Ⅲ 1 緒論····························································································1 1.1 課程研究的背景及意義······························································1 1. 4. ···························································1 1.3 課題的主要研究任務(wù)····································

38、·····························3 1. 5. ·········································3 2 研究方案······················································································5 2.1 研究方案的確定······································································· 2.2 技術(shù)路線的確定····························

39、············································ 3 6. ···························································5 3.1 7. ···························································5 3.2 8. ···························································5 3.2.1 9. ····························

40、······ 5 3.2.2 10. ··················10 3.2.4 螺栓配合和選擇······························································· 4 11. ················································14 4.1 12. ·································14 4.2 13. ·······································15 5 14. ······

41、·················································18 5.1 底板有效面積的確定·········································································18 5.2 底板吸震塊··········································································· 15. ················································21 5.4 16. ···

42、····································22 6 結(jié)論···························································································27 參考文獻(xiàn)·························································································28 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集····························································

43、····················29 1 17. 韌性強(qiáng),強(qiáng)度稍差,常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用于鐵路、建筑等結(jié)構(gòu)和制造普通緊固件。 2. 觀光電梯轎廂底板的設(shè)計(jì)與受力分析_第2部分 總字?jǐn)?shù):4351 相似文獻(xiàn)列表 文字復(fù)制比: 6.2%(271) 疑似剽竊觀點(diǎn)(0) 1 帶阻尼吸振塊梁的自由振動(dòng) 5.9%(255) 宗福開; - 《振動(dòng)工程學(xué)報(bào)》- 1991-10-01 是否引證:否 2 帶阻尼吸振塊梁的損耗因子和共振頻率 5.7%(248) 宗福開 ,徐速 - 《江蘇化工學(xué)院學(xué)報(bào)》

44、- 1990-12-31 是否引證:否 原文內(nèi)容 實(shí)際操作中,可以進(jìn)行合理的適當(dāng)?shù)母摹? 3.2.4 螺栓配合和選擇 受力較大或較重的螺紋連接,為了安全可靠和經(jīng)濟(jì)性,需要由強(qiáng)度計(jì)算或者驗(yàn)算確定螺紋的公稱直徑 d。對(duì)于一般用途的螺紋連接,根據(jù)結(jié)構(gòu)上的要求定出 d 即可。 先選定 12 螺栓,再驗(yàn)算確定螺栓是否可用。轎廂底板中吸振塊與底板托、 轎托是由 M12 螺栓相連接,其中與底板托連接用 10 個(gè)螺栓,與轎底托連接用 10 個(gè)螺栓,可以判斷下面較上面危險(xiǎn),故只校核下面的螺栓連接,在靜載試 圖 3.2.2 觀光電梯底板右托梁 圖 3.2.3 觀光電梯底板左托梁 驗(yàn)

45、時(shí),吸振塊與轎底托連接螺栓組受總外力為:電梯啟動(dòng)加速度引起的力 (Fa)、載荷及轎廂自重減去上梁、立柱、轎頂輪等重量(至少 677kg),其 中電梯的加速度為 a=1m/s 2 有: F a =P×a=1500×1=1500N P a =(Fa+1.5Q+P-677)×9.8 =(1.5×1150+1500-677)×9.8+ F a =27.2 KN 則每根螺栓所受平均力Fw= 10 P = 10 27.2 =2.72 KN 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,每根螺栓所需預(yù)緊力為 Fn, Fn≥K n F W /mfz 式中:K n ––––可靠系數(shù),取

46、 K n =0.6 m–––––磨擦面數(shù),m=1 fz–––––接合面的磨擦系數(shù),取 fz=0.32 于是:Fn=K n F w /mfz =(0.6×2.72)/(1×0.32) =5.1 KN 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》螺栓直徑: d1≥[(1.66Fn)/[σ] 1 ] 1/2 式中:[σ] 1 –––許用應(yīng)力,[σ] 1 =σs/n n 安全系數(shù),取 n=1.7 σs 普通碳素鋼屈服強(qiáng)度σs=320MPa 有[σ] 1 =320/1.7=188.24MPa 代入上式可得 d1≥( 6 5 188.2410 ) 1/2 =10

47、.29×10 -3 m=10.29mm M12 螺栓,螺紋底徑 d1=11.95mm>10.29 mm 故螺栓滿足強(qiáng)度要求。 4 觀光電梯底板轎托前后梁與加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì) 4.1 觀光電梯底板轎托前后梁的設(shè)計(jì)與尺寸確定 觀光電梯底板托為簡(jiǎn)支梁,有關(guān)參數(shù): 選材:Q235 鋼材。工藝:折彎。數(shù)量:兩根,支點(diǎn)距為 L 1 =1396mm,Q235 鋼材彈性模量 E=2.0 10 11 Pa。 X 軸抗彎矩 W X '= 6 bh 2 =20.99cm 3 單根托對(duì) X 軸慣性矩 I X '= 12 bh 3 =106.77cm 4 剛框架結(jié)構(gòu)

48、梁應(yīng)不大于跨度的 1/400(普通鋼結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017),即: 轎托許用撓度[y]= 400 1396 = 3.49mm 均布載荷q= 1400 5/8(1.25) n P Q g = 1400 5 /8(1500 1.25 1200) 9.8 =13.125KN 最大彎矩 M max = q·L 1 2 8 = 8 13.1251396 2 =3.197KN·m 最大應(yīng)力: max = -6 X 220.9910 3.197 2W Mmax 76.16MP a 厚度 3mm 的 Q235 鋼材的強(qiáng)度為 2

49、35MP a > max ,所以選擇強(qiáng)度適合。 最大撓度 W 1max = 5q L 1 4 = 5×13.125×140 4 384E . I X ' 384×2×10 11 ×106.77 =0.00307cm < [y] 所以 Q235 鋼材的剛度也 適合要求。 按照上述的驗(yàn)算結(jié)果設(shè)計(jì)了底板托,具體圖紙如下: 圖 4.1 前后梁圖紙 為了后期維修和保養(yǎng),前后梁上還開了 6 個(gè)小孔。通過(guò)這些孔可以清楚看到 底板內(nèi)部的零部件損壞程度,以便及時(shí)排除隱患。這些孔直徑很小,并不影響梁內(nèi)部許用應(yīng)力,所以可以不進(jìn)行應(yīng)力分析。 4.2 觀光電梯

50、底板加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)與尺寸確定 為了防止轎廂底板本身的承受力過(guò)小或者結(jié)構(gòu)體懸出面過(guò)大,本身強(qiáng)度不足的情況發(fā)生,通常在一些產(chǎn)品中會(huì)加入一塊與公共面垂直的一塊加強(qiáng)板,也就是加強(qiáng)筋,可以用來(lái)增加它的強(qiáng)度,而且他本身不會(huì)增加太多的切面面積。很多的橋梁,建筑的鋼結(jié)構(gòu)上會(huì)使用。 在本次的設(shè)計(jì)中,選擇設(shè)計(jì)細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方形的柱體,根據(jù)底托形狀,裝配的可行性,做出了如下設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)的加強(qiáng)筋應(yīng)改變一定的形狀生產(chǎn),使它兩邊上現(xiàn)出模角來(lái)降低脫模時(shí)的摩擦力,在底部相接位置必須加上圓角,圓角分散應(yīng)力來(lái)達(dá)到應(yīng)力集中在長(zhǎng)方形頂角的問(wèn)題,對(duì)于裝配而言,圓角還可以圓角的設(shè)計(jì)還可以使模腔更加方便的填滿。加強(qiáng)筋的尺寸需按照要求,底

51、部寬度應(yīng)小于外壁厚度。在本次設(shè)計(jì)中使用了多條加強(qiáng)筋,外壁厚底應(yīng)大于設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋裝配時(shí)的距離。加強(qiáng)筋也不易過(guò)厚, 這樣會(huì)增加工藝難度和生產(chǎn)時(shí)間,進(jìn)而增加生產(chǎn)成本在電梯底板中的加強(qiáng)筋是為了使底板上面的鋼板中間載荷受力可以均布到底板托上去,增強(qiáng)了鋼板抗彎強(qiáng)度,防止了鋼板因受力發(fā)生形變使電梯底板凹凸不平,也有效地降低了材料的損耗量就達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。 加強(qiáng)筋的材料還是之前選用的 Q235 鋼,厚度為 2.5mm 下圖 4.2.1 圖 4.2.2 圖 4.2.3 是我設(shè)計(jì)的加強(qiáng)筋: 圖 4.2.1 觀光電梯底板加強(qiáng)筋 1 : : 圖 4.2.2 觀光電梯底板加強(qiáng)筋 2 圖 4.2.3 觀光電梯

52、底板加強(qiáng)筋 3 5 觀光電梯底板主要零部件的尺寸確定 5.1 觀光電梯底板有效面積的確定 觀光電梯底板圖紙如右圖 5.1: 乘客數(shù)量應(yīng)該由下述方法獲得:按公式 額定載重量/75(Kg)計(jì)算,代入我的任務(wù) 書中,即: 1(5人) 75 1150 w 。計(jì)算結(jié)果 向下表1中可得到轎廂最小有效面積是 2.43m 2 。而我的任務(wù)有效轎廂面積 =1.60*1.80=2.88m 2 >2.43m 2 符合計(jì)算尺寸。 下圖為表5.1: 根據(jù)我任務(wù)書上,選擇額定載荷為 1200(Kg),對(duì)應(yīng)的轎廂最大轎廂有效 面積為 2.80(m 2 ),而我設(shè)計(jì)的底板實(shí)際有效

53、面積是 2.88(m 2 )符合條件。下圖為表 5.2 乘客人數(shù) /人轎廂最小有效面積/m 2 乘客人數(shù) /人轎廂最小有效面積/m 2 1 0.28 11 1.87 2 0.49 12 2.01 3 0.60 13 2.15 4 0.79 14 2.29 5 0.98 15 2.43 6 1.17 16 2.57 7 1.31 17 2.71 8 1.45 18 2.85 9 1.59 19 2.99 10 1.73 20 3.13 圖 5.1 觀光電梯底板 表 5.1 乘客人數(shù)與轎廂地板有效面積 5.2 觀光電梯底板其他配件的尺寸確定 觀光電梯的其

54、他配件包括一塊用于底板與轎廂壁相連接的斜拉桿固定板和一段用于放止底板的鋼板受熱變形熔化的圓弧。 斜拉桿固定板與底板的前后梁焊接在一起,使底板與轎廂壁相連接連接??? 以有效提高整個(gè)轎托的承載能力。如圖 5.2 所示 額定載重量(Kg) 轎廂最大有效面積( m 2 ) 額定載重量(Kg) 轎廂最大有效面積( m 2 ) 100 0.37 900 2.20 180 0.58 975 2.35 225 0.7 1000 2.40 300 0.9 1050 2.50 375 1.10 1125 2.65 400 1.17 1200 2.80 450 1.30 1250 2.9

55、0 525 1.45 1275 2.95 600 1.60 1350 3.10 630 1.66 1425 3.25 675 1.75 1500 3.40 750 1.90 1600 3.56 800 2.00 2000 4.20 825 2.05 2500 5.00 表 5.2 額定載重與轎廂底板最大有效面積 : 圖 5.2 斜拉桿固定板 圖 5.3 觀光電梯底板圓弧 為了不使加強(qiáng)筋與鋼板直接焊接導(dǎo)致鋼板受熱熔化變薄,影響其平整度和承 受應(yīng)力減少,所以我設(shè)計(jì)了如下如5.3的圓弧進(jìn)行補(bǔ)充。 5.3 吸震塊的選擇 在裝配中,設(shè)計(jì)兩個(gè)托,一個(gè)底托一個(gè)側(cè)托,它們之間可以

56、放置減震或吸震裝置,已達(dá)到減少電梯乘坐時(shí)的不適感,具體是在電梯起步過(guò)程中產(chǎn)生的加速度, 還有電梯運(yùn)動(dòng)本身產(chǎn)生的一些震動(dòng)帶給人們的不適感。從網(wǎng)上查找資料我發(fā)現(xiàn)可 以通過(guò)安裝一種小型的具有高阻尼的吸震塊來(lái)達(dá)到次目的。如下圖5.3.1所示 作如下基本假設(shè): 1.設(shè)吸震塊阻尼層的復(fù)剪切模量 (1 iv) 1 G G , i 代表?yè)p耗因子 2.托作彎曲振動(dòng)時(shí), 阻尼吸振塊僅承受剪切變形不計(jì)其彎曲剛度。并假定吸振塊的橫向尺寸遠(yuǎn)小于托的長(zhǎng)度。 在上述基本假設(shè)下由托和吸振塊相互作用的變形幾何關(guān)系如圖(b)所示。當(dāng)托彎曲時(shí),吸振塊的慣性力作為附加橫向力作用在托上.吸振塊兩約束層產(chǎn)生相對(duì)位移,其

57、總剪力對(duì)托產(chǎn)生附加彎矩.不難求出在處x=c 1 第j個(gè)吸振塊對(duì)托的附加 橫向力和附加彎矩為:Q j =m j 2 2 t y (1)M j =n j 2 2 x y (2) 式中:m j 為第j個(gè)吸振塊的等效質(zhì)量。D j =D(1 + i )為第j個(gè)吸振塊的等效復(fù)彎 曲剛度。顯然,m僅取決于吸振塊材料性質(zhì)和尺寸,而D j 還與梁的剛度有關(guān)。 因?yàn)槲鎵K是外購(gòu)件,而且屬于錦上添花的配件,所以實(shí)際中只需要購(gòu)買符合規(guī)格的就可以實(shí)現(xiàn) 圖5.3.1是吸震塊的具體尺寸: 圖 5.3.1 吸震塊結(jié)構(gòu) 6 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的觀光電梯轎廂底板各個(gè)零件的

58、參數(shù)均符合要求。本次設(shè)計(jì)的亮點(diǎn) 圖 5.3.2 吸振塊 在于采用了一種外購(gòu)吸震材料,能夠大大減輕電梯乘坐的不適感。在加強(qiáng)筋處設(shè) 計(jì)具有 6 個(gè)小孔,方便后期的維修保養(yǎng)。此底板的前部采用圓弧設(shè)計(jì),可以較大 地提升觀光電梯使用視野,達(dá)到客戶人機(jī)交互的最合適使用面積。本次設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)后期使用需要按照規(guī)范,不得超重使用或者讓電梯系統(tǒng)進(jìn)水等不當(dāng)操作。 參考文獻(xiàn) [1] 胡勝江, 陳建偉.徐濤。龐濤中國(guó)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督[J]. 電梯超載保護(hù)裝置新法, 2016. (07).100~ 102. [2] 劉平輝. 科技資訊[J]. 電梯轎廂架的工作機(jī)理及受力分析. 2009. (09) . 203~

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