摘 要：介紹了TKJ 1000 /1.75-Jx（SF）電梯轎廂架受力分析，強(qiáng)度校核以及應(yīng)注意的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：轎廂架；強(qiáng)度；力矩；預(yù)緊力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.024

轎廂架是電梯的關(guān)鍵部件，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。下面以某廠開(kāi)發(fā)的TKJ1000/1.75-JX（SF）乘客電梯為例進(jìn)行轎廂架的受力分析，強(qiáng)度計(jì)算及應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

1 參數(shù)及材料幾何特性

（1）額定載重量：Q=1000kg

（2）轎廂自重：P=1150kg

（3）隨行電纜重量：W1=108kg

（4）轎廂寬度：B=1.6m

（5）上下導(dǎo)靴之間的垂直距離：H=3.56m

（6）上下梁跨度：L0=1.73 m

（7）立梁跨度：L=3.03 m

（8）許用正應(yīng)力：[σ]=80MPa（A3鋼，安全系數(shù)n=5）

（9）材料彈性模量：E=2.1×105 Mpa

（10）許用撓度：[y]=1.8 ×10-3 m

（11）許用細(xì)長(zhǎng)比：[λ]=120

（12）螺栓許用剪應(yīng)力：[τ]=80Mpa

2 轎廂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及上、下梁和立梁幾何特性計(jì)算

（1）轎廂架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（圖1）。

（2）幾何特性計(jì)算。

A、上、下梁幾何特性計(jì)算結(jié)果：

Wx=2.24×10-4m3； Ix=2.5×10-5m4

B、立梁幾何特性計(jì)算結(jié)果：

Wy=1.52×10-5m3； Iy=1.00×10-6m4

Iy=2.64×10-2m； A=1.43×10-3m2

以上計(jì)算過(guò)程省略。

上式中：I為梁橫截面的慣性矩，W為抗彎截面模量，A為梁的橫截面積。

3 上梁強(qiáng)度計(jì)算

按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，受力圖見(jiàn)圖2。

F=（Q+P+W1+W3）g

=（1000+1150+108+283）×10

=2541（N）

Mmax=FLo/4

=25410×1.730/4

=10989825Nmm

=10989825/2.24×105

=49.09（MPa）<[]=80（MPa）

ymax=FLo3/148EIx

=25410×1.733/（48×2.1×2.5×106）

=5.22×10-4m<[y]=1.8×10-3m

結(jié)論：安全。

4 下梁強(qiáng)度計(jì)算

按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，受力圖見(jiàn)圖（3）。

q=5（p+Q）g/（8Lo）=5×（1150+1000）×10/（8×1.73）

=7767N/m

F1=W1 g+W3 g=108×10+283×10=3910 N

Mmax=qLo2/8+F1Lo/4

=7767×1.732 /8+3910×1.73 /4=6718Nm

=29.99Mpa<[]=80Mpa

=5×7767×1.734/（384×2.1×2.25×106）

+3910×1.733/（48×2.1×2.25×106）

=4.92×10-4m<[y]=1.8×10-3 m

計(jì)算結(jié)果：安全。

（下轉(zhuǎn)第26頁(yè)）

（上接第29頁(yè)）

5 立梁計(jì)算

立梁受拉伸和彎曲組合應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行下列三方面校核。

（1）強(qiáng)度校核：

偏心力矩：Mo=QgB/8=1000×9.8×1.6 / 18=1960N. m

max=MoL/（4HWy）+F/（2A）

=1960×3.03/（4×3.56×1.52×10-5）+25410/（2×1.43×10-3）

=2.8×107Pa=28MPa<[]=80MPa

（2） 慣性矩：

設(shè)σ=10 mm

I=MoL3/（24EHσ）=1960×3.033/（24×2.1×3.56×109）

=3.04×10-7m4<[Iy]=1.35×10-6m4

（3） 細(xì)長(zhǎng)比：

λ=L/Iy=3.03/（2.64×10-2）=114.77<[λ]=120

計(jì)算結(jié)果：安全。

6 轎廂架連接螺栓預(yù)緊力計(jì)算

螺栓規(guī)格：M16×140

（1）上梁螺栓預(yù)緊力Qp的計(jì)算：

取動(dòng)載系數(shù)K=1.2； 摩擦系數(shù)u=0.3

Qp≥KF/Zi

式中：拉力F=（P+Q+W1+W3）g/2=12705 N

螺栓數(shù)量Z=8，接合面數(shù)i=2

Qp≥1.2×12705/0.3×8×2=3176 N

取Qp=4 KN

（2） 下梁螺栓預(yù)緊力Qp的計(jì)算：

下梁螺栓數(shù)量 Z=6

Qp≥1.2×12705/0.3×6×2=4235 N

取Qp=5KN

由以上的強(qiáng)度校核驗(yàn)算可得出結(jié)論：轎廂架所確定的幾何尺寸及參數(shù)合適。轎廂架上梁螺栓預(yù)緊力Qp取4KN，下梁螺栓預(yù)緊力QP取5KN。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]胡家秀，機(jī)械基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介：朱雙霞（1969-），女，江蘇江都人，碩士，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。