觀光電梯轎廂底板及設(shè)計與受力分析

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1、窗體頂端 觀光電梯轎廂底板的設(shè)計與受力分析 摘要：本設(shè)計采用的是來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 為研究對象，通過對國內(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)缺點的基礎(chǔ)上，用材料力學(xué)，理論力學(xué)，機械設(shè)計手冊對轎廂架進行設(shè)計和受力分析，利用構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計方法對轎廂架進行穩(wěn)健可靠性綜合優(yōu)化設(shè)計。本設(shè)計中包含了底板加強筋，轎底托與底板托，吸振塊，底托前后梁，并對重要結(jié)構(gòu)部分進行了強度校核，以保證滿足工作的需求。 中國分類號： 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)計擬解決的問題及分析·········································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···························································5 3.1 電梯底板的主要參數(shù)設(shè)計····································

8、·······················5 3.2 電梯轎底托的選材與設(shè)計···························································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、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、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筋的設(shè)計················································14 4.1 觀光電梯底板轎托前后梁的設(shè)計與尺寸確定·································14 4.2 觀光電梯底板加強筋的設(shè)計與尺寸確定·······································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·························································································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)在常見的垂直運輸設(shè)備，正在扮演著無可替代的作用。伴隨著家庭使用需求和商場使用的普遍的需求,在日常家用，商場商用的許多領(lǐng)域內(nèi), 對觀光電梯的要求正日漸增加。我們所采用，或者說常見的觀光電梯，它們的運行速度往往很慢,但它在承載的重量不會非常的高，根據(jù)人的體重，一部觀光電梯所能承載的重量一般不會超過兩頓。雖然載重不是很高，但是它能否安全、長期高效得運行成為了很普遍的問題。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行，是一個非常重要的參考依據(jù)。所以設(shè)計觀光電梯轎廂底板的工作機理和受力分析，保證它安全的前提下，對位觀

13、光電梯的長期穩(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。電梯通過牽引繩帶動，可以在井道中進行自由工作，完成上升以及下降等動作。電梯設(shè)計需要考慮安全因素、輸送速度、和乘坐舒適，對可靠性要求也較高，畢竟中國電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平并不是很高，電梯如果經(jīng)常出現(xiàn)小毛病對于電梯用戶來說會產(chǎn)生很大的維修費用。 在觀光電梯設(shè)計中轎廂的重量是至關(guān)重要的,太重了徒然多浪費材料;太輕了就不能夠保證充足的牽引力,進而不能夠提供從空載到滿載時曳引力的要求。 轎廂重量是怎樣確定的?與哪些因素有關(guān)?這是值得探討的問題。 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展的情況 電梯是目前家用

14、商用中的重要運輸工具，是由多方面協(xié)同工作的運送設(shè)備。 它包含機械電子工程，電子信息技術(shù)，微電機技術(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)變成衡量國家現(xiàn)代化的一個內(nèi)容。我國現(xiàn)代化進程很快，對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電梯來運輸。為節(jié)省土地使用和順應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展，大量高樓掘地而起，解決這些高層建筑的運輸難題是一個關(guān)鍵問題，和人們的工作、學(xué)習(xí)和生活密切相關(guān)。我國電梯市場逐漸龐大，自主品牌的發(fā)展有目共睹，在我國市場中扮演著銷售副主力的角色，不及外資品牌，但是在順應(yīng)市場接地氣方面，國產(chǎn)品牌有著得天獨厚的優(yōu)勢。 外資品牌的壟斷。在中國百

15、廢待興時期，電梯行業(yè)成了必不可少的需求，但當時經(jīng)濟和技術(shù)都沒用成熟，我國決定必需引進國外的品牌解決當時的需求，電 梯也成為中國社會主義先期率先引進中國的行業(yè)。上世紀 80 年代，中國自主品 牌的一些電梯企業(yè)，比如上海電梯廠等，沒有自己的先進技術(shù)以及管理經(jīng)驗，所以它們都與諸如美國等發(fā)達國家進行合作，自從那個時候，外資電梯正式在我國生根發(fā)芽。 它們有著自己先進的技術(shù)，以及資金優(yōu)勢，較大的品牌影響力,加上中國市場當時供不應(yīng)求的市場，它們極快占領(lǐng)了國內(nèi)市場,很大程度限制了自主品牌的發(fā)展。但總體而言，外資品牌所帶來的技術(shù)和先進的管理理念也深深的影響了中國品牌，使他們快速完成技術(shù)學(xué)習(xí)與使用。填補了一些

16、國內(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，中國品牌初期遇到了很多困難，沒有先進的技術(shù)，也沒有設(shè)計和維修保養(yǎng)的人才，這些需要長時間的積累，這些都成了踏入這個行業(yè)的障礙。 電梯是一種商品，作為商品肯定是遵循市場經(jīng)濟的原則，而品牌在市場中起著重要作用，國產(chǎn)品牌的認可度在中國人眼中還不是很高，因為它沒有出現(xiàn)很長時間，就跟現(xiàn)在中國的汽車行業(yè)一樣，國產(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擇國產(chǎn)品牌，這還需要很長時間的市場考驗。但整體趨勢而言，國貨物美價廉，已經(jīng)被一部分的消費者所認可。 我國需要電梯的地方

17、非常多，幾乎是世界第一，所以市場也是世界第一。近 幾年來,中國電梯的出口量也達到了驚人的水平，增長率有著 40%之高,對出口 GDP 的貢獻毋庸置疑。中國電梯行業(yè)出口銷售量空前絕后,以后這幾年我國很有可能出現(xiàn)在全球各個角落，中國制造的電梯也會被世界人民所接受。對于國內(nèi)來說，中國千億級的市場還會是全球之最。 隨著我過現(xiàn)代化進程的加快，電梯在各行各業(yè)中的使用越來越多，例如，宿舍，商場，酒店以及民營企業(yè),需求量飛速增長。如今中國市場已不是國外品牌的天下,雖然合資品牌占國內(nèi)電梯市場份額的一大半以上,但相對與電梯行業(yè)的 初期來說，我國的自主品牌市場占有率也有了 25%的提升。雖然差距還是存在，

18、 但是自主品牌的進步有目共睹。 隨著中國自主品牌影響力的提升,人們對電梯有了更加客觀的認識,以及國內(nèi)用戶對于外國品牌就是好的謬論有了一定認識,電梯產(chǎn)品一定會像黑色家電一樣,中國品牌一定會從合資品牌中搶回市場,將來的幾十年也許能夠占據(jù)中國市場的大部分份額。到那時，我國的電梯產(chǎn)業(yè)才算是上了一個新的等級。 上世紀 90 年代開始,大量民營企業(yè)開始技術(shù)革新以及管理升級,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),參考外國企業(yè)提供的先進技術(shù)標準、安裝維護保體系、國際化管理模式,我國品牌電梯在質(zhì)量、 管理、技術(shù)、服務(wù)上快速地進入國際化行列,逐漸發(fā)展到現(xiàn)在占有一定的市場,

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、申捷電梯有限公國產(chǎn)品牌。從生產(chǎn)布局上來看,中國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)全國的 50%。 中國觀光電梯的生產(chǎn)水平、產(chǎn)品品質(zhì)和成本控制具有有很高的國際競爭力。 我國給予進口的小幅優(yōu)惠政策可能使合資品牌的產(chǎn)品進口量和零配件進口量增加，有危機同時也有幫助，給予國產(chǎn)品牌零配件進口的機會；中國電梯是很大的市場，也是很精益求精的市場。中國的用戶不僅對產(chǎn)品質(zhì)量要求高，而且對新技術(shù)的接受能力很強，所以變壓變頻技術(shù)、無機電梯、電腦控制技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等迅速推廣。對于中國這個龐大

20、的市場，電梯維護及其保養(yǎng)也會被大量的需求所帶動；我國開始采取規(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行業(yè)的喜愛，提供了很大的市場。雖然機遇很大，但是國產(chǎn)電梯的品質(zhì)還有些不足，與國外還有一定差距，所以提升國產(chǎn)電梯的品質(zhì)， 規(guī)范市場，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.在文獻查閱、調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，就課題的主要研究內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵點、 技術(shù)路線的選擇、目標的完成進度計劃、預(yù)期結(jié)果及參考文獻寫出開題報告； 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)計分析計算； 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題，我決定采取以下方案進行研究 1.文獻檢索通過大量文獻的閱讀理解才能總結(jié)出本課題研究的國內(nèi)外狀況，找出前人研究的不足和可以改進的地方，也可以獲得一些自己不知道，不了解的知識，對設(shè)計會有一定幫助。通過總結(jié)文獻研究獲得理論基礎(chǔ) 2.比較分析通過比較國內(nèi)外觀光電梯的發(fā)展，可以了解到我國觀光電梯的不足與優(yōu)勢， 進而可以提出改進學(xué)習(xí)的地方。 2.2 技術(shù)路線的確定 通過自己的理解以及結(jié)合實際，制定了如下方案： 3.電梯的轎底

22、托與底板托的設(shè)計 3.1 觀光電梯底板的設(shè)計參數(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)指標本，通過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，加上對不同國家不同型號電梯框架的深入研究分析，在綜合它們的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，用材料力學(xué)，理論力學(xué)，機械設(shè)計手冊，工程力學(xué)等對電梯底板進行設(shè)計和受力分析，通過受力分析計算出合適的尺寸和圖紙，最后再加入其他一些外購件完善本次設(shè)計的觀光電梯轎廂底板。 在使用過程中應(yīng)注意應(yīng)避免超重，盡量避免搬運重物。電梯

23、眼謹防漏水，因為電梯有大量的電子元器件，這些都不能遇水，還有鋼板遇水也會快速氧化，電梯的使用時間也會大大縮短。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 3.2.1 底板托與底托材料的選擇 底板的材料一般需要強度，可塑性和力學(xué)性能好的材料，在不同工況下皮實耐用。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，普通碳素鋼一般會被用在性能要求不高的地方，因為其性價比高，機械性能也一般，強度不會很高，但它的可塑性和冷變形性能好，而且具有較強的韌性。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，性能強度好，價格高， 可進行熱加工處理。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 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”是最大屈服強度，例如 Q255 表示屈服點為 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 越來越少，鋼材的等級也越來越高。（注：在這串符號后面不標注任何字母的表示鎮(zhèn)靜鋼，而標“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，強度稍差，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)機用型鋼和鋼板作結(jié)構(gòu)件以及制造簡單機械的輸送鏈、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度。一些合金鋼的 牌號、性能、應(yīng)用見表 3.2 所示。 合金鋼正因為其種種優(yōu)勢，被人們所廣泛的使用，它能在純金屬無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，而合金鋼則可以同時兼顧到硬度，彈性和強度，使用不同計量的金屬元素，它顯現(xiàn)出來的性能即可以達到非常好的硬度跟彈性，還可以得到很好的強度。 第三種工程塑料，具有很強的機械性能，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；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，某些纖維作為加強材料的一種復(fù)合工程塑料。 另一工程塑料，熱塑性增強塑料，一般都采用玻璃纖維增強，對尼龍增強效果最為顯著，對聚碳酸酯、線性聚酯、聚乙烯和聚丙烯等效果也很優(yōu)良。熱塑性樹脂增強后的強度、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。 熱固性材料增強塑料所用的增強材料，主要是玻璃纖維或玻璃布、玻璃帶等，這種增強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；特點是：質(zhì)量小、強度高，特別是強度可以大大超過普通鋼材；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，價格較低。熱固性玻璃增強塑料主要品種有：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，但是由于價格較高，且容易老化，帶來安全隱患。一般電梯消費者都需要其有較長時間的使用，所以難以達到要求。合金鋼強度、彈性等性能并不能達到要求，價格也是最貴的，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， 而且價格也屬于比較合適的區(qū)間，強度在這三者中偏低，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、受力分析與尺寸的確定 觀光電梯轎底托為簡支梁,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。后框長度尺寸遠 遠小于托的尺寸，而且兩者選材的厚度跟材質(zhì)都一樣，只需要驗證后框尺寸長的符合即可。 支點距 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 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 鋼材的強度為 235MP a > max ，所以選擇強度適合。 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。 按照上述的驗算結(jié)果設(shè)計了轎底托，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證有效，在實際過程中會有手工氣割、折彎、機器加工精度等存在很大誤差。實際操作中，可以進行適當更改。 3.2.3 觀光電梯底板底板托的設(shè)計、受力分析與尺寸確定 觀光電梯底板托為簡支梁,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。后框長度尺寸遠 遠小于托的尺寸，而且兩者選材的厚度跟材質(zhì)都一樣，只需要驗證尺寸長的那一個，如果符合，那么短尺寸的也隨之符合條件。 支點距 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 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)計的底托厚 3mm，其強度 235MP a > max ，所以選擇強度適合。 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。 按照上述的驗算結(jié)果設(shè)計了底板托，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證有效，實際中因為手工氣割、折彎存在誤差。 指 標 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象，通過對國內(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·························································································28 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集····························································

43、····················29 1 17. 韌性強，強度稍差，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)計與受力分析_第2部分 總字數(shù)：4351 相似文獻列表 文字復(fù)制比： 6.2%(271) 疑似剽竊觀點（0） 1 帶阻尼吸振塊梁的自由振動 5.9%（255） 宗福開; - 《振動工程學(xué)報》- 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》

44、- 1990-12-31 是否引證：否 原文內(nèi)容 實際操作中，可以進行合理的適當?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)濟性，需要由強度計算或者驗算確定螺紋的公稱直徑 d。對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 個螺栓，與轎底托連接用 10 個螺栓，可以判斷下面較上面危險，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

45、時，吸振塊與轎底托連接螺栓組受總外力為：電梯啟動加速度引起的力 （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《機械設(shè)計手冊》，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《機械設(shè)計手冊》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 故螺栓滿足強度要求。 4 觀光電梯底板轎托前后梁與加強筋的設(shè)計 4.1 觀光電梯底板轎托前后梁的設(shè)計與尺寸確定 觀光電梯底板托為簡支梁,有關(guān)參數(shù): 選材：Q235 鋼材。工藝：折彎。數(shù)量：兩根，支點距為 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 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 鋼材的強度為 2

49、35MP a > max ，所以選擇強度適合。 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。 按照上述的驗算結(jié)果設(shè)計了底板托，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 個小孔。通過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，所以可以不進行應(yīng)力分析。 4.2 觀光電梯

50、底板加強筋的設(shè)計與尺寸確定 為了防止轎廂底板本身的承受力過小或者結(jié)構(gòu)體懸出面過大，本身強度不足的情況發(fā)生，通常在一些產(chǎn)品中會加入一塊與公共面垂直的一塊加強板，也就是加強筋，可以用來增加它的強度，而且他本身不會增加太多的切面面積。很多的橋梁，建筑的鋼結(jié)構(gòu)上會使用。 在本次的設(shè)計中，選擇設(shè)計細長的長方形的柱體，根據(jù)底托形狀，裝配的可行性，做出了如下設(shè)計。 本次設(shè)計的加強筋應(yīng)改變一定的形狀生產(chǎn)，使它兩邊上現(xiàn)出模角來降低脫模時的摩擦力，在底部相接位置必須加上圓角，圓角分散應(yīng)力來達到應(yīng)力集中在長方形頂角的問題，對于裝配而言，圓角還可以圓角的設(shè)計還可以使模腔更加方便的填滿。加強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)計中使用了多條加強筋，外壁厚底應(yīng)大于設(shè)計加強筋裝配時的距離。加強筋也不易過厚， 這樣會增加工藝難度和生產(chǎn)時間，進而增加生產(chǎn)成本在電梯底板中的加強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，增強了鋼板抗彎強度，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到安全標準。 加強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)計的加強筋： 圖 4.2.1 觀光電梯底板加強筋 1 ： ： 圖 4.2.2 觀光電梯底板加強筋 2 圖 4.2.3 觀光電梯

52、底板加強筋 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）計算，代入我的任務(wù) 書中，即： 1（5人） 75 1150 w 。計算結(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），對應(yīng)的轎廂最大轎廂有效 面積為 2.80（m 2 ），而我設(shè)計的底板實際有效

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)計了如下如5.3的圓弧進行補充。 5.3 吸震塊的選擇 在裝配中，設(shè)計兩個托，一個底托一個側(cè)托，它們之間可以

56、放置減震或吸震裝置，已達到減少電梯乘坐時的不適感，具體是在電梯起步過程中產(chǎn)生的加速度， 還有電梯運動本身產(chǎn)生的一些震動帶給人們的不適感。從網(wǎng)上查找資料我發(fā)現(xiàn)可 以通過安裝一種小型的具有高阻尼的吸震塊來達到次目的。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 代表損耗因子 2.托作彎曲振動時， 阻尼吸振塊僅承受剪切變形不計其彎曲剛度。并假定吸振塊的橫向尺寸遠小于托的長度。 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。當托彎曲時，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)生相對位移，其

57、總剪力對托產(chǎn)生附加彎矩．不難求出在處x=c 1 第j個吸振塊對托的附加 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個吸振塊的等效質(zhì)量。D j =D（1 + i ）為第j個吸振塊的等效復(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)。 因為吸真塊是外購件，而且屬于錦上添花的配件，所以實際中只需要購買符合規(guī)格的就可以實現(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)計的觀光電梯轎廂底板各個零件的

58、參數(shù)均符合要求。本次設(shè)計的亮點 圖 5.3.2 吸振塊 在于采用了一種外購吸震材料，能夠大大減輕電梯乘坐的不適感。在加強筋處設(shè) 計具有 6 個小孔，方便后期的維修保養(yǎng)。此底板的前部采用圓弧設(shè)計，可以較大 地提升觀光電梯使用視野，達到客戶人機交互的最合適使用面積。本次設(shè)計強調(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)進水等不當操作。 參考文獻 [1] 胡勝江, 陳建偉.徐濤。龐濤中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督[J]. 電梯超載保護裝置新法, 2016. (07).100~ 102. [2] 劉平輝. 科技資訊[J]. 電梯轎廂架的工作機理及受力分析. 2009. (09) . 203~

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