1、1一、曳引力校核1.钢丝绳曳引应满足以下三个条件：（1）轿厢装载至125额定载荷的情况下应保持平层状态不打滑；（2）必须保证在任何紧急制动的状态下，不管轿厢内是空载还是满载，其减速度的值不能超过缓冲器(包括减行程的缓冲器)作用时减速度的值。（3）当对重压在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时，应不可能提升空载轿厢。GB7588-2003附录 M 提示曳引力计算采用下面的公式： ),(;21 曳 引 机 向 上 方 向 旋 转对 重 压 在 缓 冲 器 上用 于 轿 厢 滞 留 工 况 动 工 况用 于 轿 厢 装 载 和 紧 急 制ffeT式中：当量摩擦系数； 钢丝绳在绳轮上的包角， rad；
2、T1、T 2曳引轮两侧曳引绳中的拉力。e自然对数的底，e 2.7182.校核步骤（1）求出当量摩擦系数 a)对曳引轮为半圆槽和带切口半圆槽，使用下面公式： sin2co4f式中：摩擦系数。下部切口角度值, rad；槽的角度值, rad；式中的 的数值可由绳槽的sin2co4、数值代入经计算得出；也可以从下图直接查得：21.601.651.701.751.801.851.901.952.002.052.102.152.2090 92 94 96 98 100 102 104 106绳 槽 下 部 切 口 角 度 计算值绳 槽 上 部 角 度 =30绳 槽 上 部 角 度 =45绳 槽 上 部 角
3、 度 =60图8-1b) 对曳引轮为V形槽，使用下面公式：轿厢装载和紧急制停的工况： 。， 对 于 经 硬 化 处 理 的 槽 槽 ；， 对 于 未 经 硬 化 处 理 的2sin1si4f轿厢滞留的工况： 理 的 槽 。， 对 于 硬 化 和 未 硬 化 处2sin1fc) 计算不同工况下值摩擦系数使用下面的数值：装载工况 1=0.1；轿厢滞留工况 2=0.2；紧急制停工况 3= 10/.sv（v s轿厢额定速度下对应的绳速，m/s）。（2）计算 分别计算出装载工况、轿厢滞留工况、紧急制停工况的 1 、 2 、 3 数值。（ 数值在步骤求出；钢丝绳在绳轮上包角 的弧度值由曳引系统结构得到）（
4、3）轿厢装载工况曳引力校核（按 125%额定载荷轿厢在最低层站计算，轿底平衡链与对重顶部曳引绳质量忽略不计）3n11grw.25QPT2k式中：T1、T 2曳引轮两侧曳引绳中的拉力，N； Q额定载重量，kg；K电梯平衡系数；W1曳引钢丝绳质量，kg；W 1H(电梯提升高度,m) n1(采用钢丝绳根数) q1(钢丝绳单位长度重量，kg/m) r(曳引钢丝绳倍率)；W2补偿链悬挂质量，kg；W 2H(电梯提升高度,m) n 2(采用补偿链根数) q 2(补偿链单位长度重量，kg/m)r曳引钢丝绳的倍率； g n标准重力加速度，m/s 2（gn9.81m/s 2）校核：轿厢装载工况条件下应能满足 1
5、 ，即曳引钢丝绳在曳引轮上不滑移。2T（4）在紧急制停工况曳引力校核：（按空轿厢在顶层工况计算，且轿顶曳引绳与对重底部平衡链质量忽略不计，滑动轮惯量折算值与导轨摩擦力因数值小忽略不计） ragrWragkQPTnn11-322式中：轿厢制动减速度(绝对值)，m/s 2（正常情况为0.5m/s 2，对于使用了减行程缓冲器的情况，为0.8m/s 2)；W3随行电缆的悬挂质量，kg；W 3H/2(电梯提升高度,m) n 3(随行电缆根数) q3(随行电缆单位长度重量，kg/m)。校核：紧急制停工况条件下，当空载的轿厢位于最高层站时应能满足 3 ，即曳引21T钢丝绳在曳引轮上不滑移。（5）在轿厢滞留工
6、况曳引力校核：（以轿厢空载，对重压在缓冲器上的工况计算） grwPTn321 n24校核：在轿厢滞留工况，当轿厢空载，对重压在缓冲器上时，在轿厢滞留工况条件下，应能满足 2 ，即曳引钢丝绳可以在曳引轮上滑移。1T计算实例：曳引系统参数参数名称 参数代号 单位 参数值电梯轿厢自重 P kg 1550电梯额定速度 v m/s 2.50额定载重量 Q kg 1000电梯平衡系数 k % 48电梯提升高度 H m 96.8曳引钢丝绳的倍率 r 2采用钢丝绳根数 n 7采用钢丝绳单位长度重量 q1 kg/m 0.347补偿链根数 n2 2补偿链单位长度重量 q2 kg/m 2.23随行电缆根数 n3 1
7、随行电缆单位长度重量 q3 kg/m 1.118degree 159钢丝绳在绳轮上的包角 rad 2.775degree 30曳引轮半圆槽开口角 rad 0.524degree 105曳引轮半圆槽下部切口角 degree 1.833当量摩擦系数 计算 a)曳引轮为带切口半圆槽，使用下面公式： sin2co4f5=105；=30从图 8-1查得 16.2sin2co4b) 装载工况, 1=0.1216.0.sin2co41 f轿厢滞留工况， 2=0.2 432.016.sinco42f紧急制停工况， 3= = =0.0670/1.sv/5.2(vs为轿厢额定速度下对应的绳速, v s=vr)14
8、.0627.in2co43 f 计算 装载工况， 1 = e0.2162.775=1.82轿厢滞留工况， 2 =e0.4322.775=3.33紧急制停工况， 3 =e0.1442.775=1.49 轿厢装载工况曳引力校核= 16023 （N）n11grw.25QPT 8.927041.50W1=70.34796.82470 kg W 2=22.2396.8432 kg= （N）n22rk 1264.348.W2=22.2396.8432 kg= =1.33 2 =3.332T3.06所以，当轿厢空载且对重装置支撑在对重缓冲器上时，在轿厢滞留工况条件下，曳引钢丝绳可以在曳引轮上滑移，即当对重压
9、在缓冲器上而曳引机按电梯上行方向旋转时，应不可能提升空载轿厢。结论： 该电梯曳引力按 GB7588-2003附录 M校核，符合要求。二、曳引钢丝绳安全系数1.要 求（1）曳引钢丝绳安全系数实际值 S按 GB7588-2003的附录 N得到的曳引钢丝绳许用安全系数计算值 Sf；（2）曳引钢丝绳安全系数实际值S按GB7588-2003的9 .2.2条 款 规 定 的 曳引钢丝绳许用安全系数最小值S m ： 对 于 用 三 根 或 三 根 以 上 钢 丝 绳 的 曳 引 驱 动 电 梯 为 12； 对 于 用 两 根 钢 丝 绳 的 曳 引 驱 动 电 梯 为 16； 对 于 卷 筒 驱 动 电 梯
10、 为 12。2.校核步骤（1）求出给 定 曳引系统悬挂绳安全系数实际值 S7nHrq)gQ(PmT S式中：T钢丝绳最小破断载荷，N； n曳引绳根数； r曳引钢丝绳倍率；P轿厢自重，kg； Q额 定 载 荷 ,kg； H轿厢至曳引轮悬挂绳长度（约等于电梯起升高度） ，m； q钢丝绳单位长度重量，kg/m； 重力加速度。ng（2）按 GB7588-2003的附录 N计算出给 定 曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值 SfSf是 考 虑 了 曳 引 轮 绳 槽 形 状 、 滑 轮 数 量 与 弯 曲 情 况 所 得 到 的 给 定 曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值，按以下求得：求 出 考 虑 了 曳
11、引 轮 绳 槽 形 状 、 滑 轮 数 量 与 弯 曲 情 况 ， 折 合 成 等效的滑轮数量 NequivNequiv = Nequiv(t) + Nequiv(p)式中：N equiv(t) 曳引轮的等效数量. N equiv(t) 的数值从表N1查得。表N1V型槽的角度值 350 360 380 400 420 450V型槽 Nequiv(t) 18.5 15.2 10.5 7.1 5.6 4.0下部切口角度值 750 800 850 900 950 1000 1050U型/V型带切口槽Nequiv(t) 2.5 3.0 3.8 5.0 6.7 10.0 15.2不带切口的U型槽 Neq
12、uiv(t) 1Nequiv(p) 导向轮的等效数量Nequiv(p) = Kp (Nps + 4 Npr)式中：Nps引起简单弯折的滑轮数量；Np引起反向弯折的滑轮数量；反向弯折仅在下述情况时考虑，即钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍。Kp跟曳引轮和滑轮直径有关的系数 4ptD式中：Dt曳引轮的直径；Dp除曳引轮外的所有滑轮的平均直径。8根据曳引轮直径与悬挂绳直径的 Dt/dr比值、等效的滑轮数量 Nequiv，从下图 N1查得许用安 全 系 数 计 算 值 Sf：图N1图中的16条曲线分别对应N equiv值为1、3、6、18140时随Dt/dr值变动的许用安
13、 全 系数 Sf数 值 曲线， 根 据 计 算 得 到 的 Nequiv值选取向上的最近线。若需要精确可用插入法取值。（3）校核当 SS f； 且 SS m ， 曳引钢丝绳安全系数校核通过。例 ： 某 电 梯 Q=1500kg； P=2000kg； H=50m;采 用 4根 13钢丝绳, 最小破断载荷T=74300N；q=58.6kg/100m；曳引结构如图，U型带切口曳引绳槽，=90, 验算钢丝绳安全系数。解 ： 求出给 定 曳引系统悬挂绳安全系数实际值S9ng q)m HQ(PTS式中：T钢丝绳最小破断载荷，T=74300N； n曳引绳根数,n=4； m曳引比,m=2；P轿厢自重，p=20
14、00kg；Q 额 定 载 荷 ,q=1500kg； H轿厢至曳引轮悬挂绳长度, 约等于电梯起升高度 h=50m； q钢丝绳单位长度重量，q=58.6kg/100m； 重力加速度。ng16.28.9)0/6.54201520(73)gn mH(PTS 按 GB7588-2003的附录 N计算出给 定 曳引系统钢丝绳许用安全系数计算值 Sfa) 求 出 考 虑 了 曳 引 轮 绳 槽 形 状 、 滑 轮 数 量 与 弯 曲 情 况 ， 折 合 成 等效的滑轮数量NequivNequiv = Nequiv(t) + Nequiv(p)式中：N equiv(t) 曳引轮的等效数量；N equiv(p)
15、 导向轮的等效数量Nequiv(t) 的数值从表N1查得， U型带切口曳引绳槽，=90时， N equiv(t)=5Nequiv(p) = Kp (Nps + 4 Npr)式中：N ps引起简单弯折的滑轮数量，本系统设置了两个动滑轮，即N ps =2；Npr引起反向弯折的滑轮数量，根据反向弯折仅在钢丝绳与两个连续的静滑轮的接触点之间的距离不超过绳直径的200倍时才考虑的规定，本系统没有反向弯曲，即Npr=0；Kp跟曳引轮和滑轮直径有关的系数，本系统曳引轮的直径D t=600mm;除曳引轮外有滑轮的平均直径D p=500mm； Kp=（D t/Dp） 4=（600/500） 4=2.07Nequ
16、iv(p) = Kp (Nps + 4 Npr)=2.07 （2+4 0）=4.1 Nequiv = Nequiv(t) + Nequiv(p) =5+4.1=9.1b)根据曳引轮直径与悬挂绳直径的 Dt/dr比值、等效的滑轮数量 Nequiv， 从图 N1 查 得许用安 全 系 数 计 算 值 Sf曳引轮的直径 Dt=600mm；悬挂绳直径 dr=13mm，D t/dr=600/13=46, Nequiv =9.1，选取向上的最近线 Nequiv =10。横坐标 Dt/dr=46与 Nequiv =10的曲线交汇点为 15，即 Sf=15。校核：本系统曳引绳根数n=4，按GB7588-200
17、3的9 .2.2条 款 规 定 ， 曳引钢丝绳许用安全系数最小值S m=12；已查 得许用安 全 系 数 计 算 值 Sf=15；已求出安全系数实际值 S=16.2，即 SS f SS m ，曳引钢丝绳安全系数校核通过。10三、 曳引电动机容量按下式计算： 102 vK)( QN式中：N电动机功率（kW） ； K电梯平衡系数；Q额定载重量（kg） ； V额定速度（m/s） ；曳引传动总机械效率，对使用蜗轮付曳引机的电梯 =0.5-0.65（可根据曳引机传动比估算，传动比越大效率越低）, 对无齿轮曳引机电梯 =0.8-0.85,例：电梯额定载重量 Q=1000kg，额定速度 v=1 m/s, 平
18、衡系数 k=0.45，蜗轮付曳引机减速比为 I=32，求曳引电动机功率 N。解：对 I=32的蜗轮付曳引机，总机械效率取较小值，0.55 kWQvKN8.95.012)4(102)( 四、电梯导轨验算对电梯导轨的验算，GB7588-2003提示按附录G进行。附录G考虑了电梯的综合受力工况及组合，提出了最大允许变形和许用应力要求，对验算的阐述达21页，理解和实施都有难度。以下提供一个验证计算实例，可作为计算公式理解和应用的参照。（1）计算选用参数参数名称 参数代号 单位 参数值电梯轿厢自重 P kg 1550额定载重量 Q kg 1000电梯额定速度 V m/s 2.5电梯提升高度 H m 96
19、.8电梯曳引比 tRm 2:1轿厢宽度 A mm 1600轿厢深度 B mm 1400导轨支架间的间距 l mm 2500导靴导向部分与底脚连接部分的宽度 C1 mm 10上下导靴之间的垂直中心距 gHm 3.50011参数名称 参数代号 单位 参数值x方向的偏载距 D mm 175y方向的偏载距 C mm 200轿厢门的位置 x1 mm 735轿厢导轨数量 n 2弹性模量 Ekg/cm22.0106导轨型号 T90/B导轨导向和悬挂方式 中心导向和悬挂导轨抗拉强度 MPa 370延伸率 % 17导轨面积 S cm2 17.2导轨 X轴截面抗弯模量 Wx cm3 20.9导轨 X轴最小回转半径
20、 ix cm 2.50导轨 Y轴截面抗弯模量 Wy cm3 11.9导轨 Y轴最小回转半径 iy cm 1.76重力加速度 g m/s2 9.81（2）电梯导轨计算许用应力和变形要求查阅 GB7588之 10.1.2.1和 10.1.2.2的要求，符合 JG/T5072.1要求的电梯导轨计算许用应力 perm和变形要求为：当正常使用载荷情况： perm165MPa当安全钳动作时的情况： perm205MPaT 型导轨的最大计算允许变形为： perm5mm（3）当安全钳动作时的电梯导轨强度及挠度校核计算导轨的弯曲应力是由轿厢导靴对导轨的反作用力而引起的应力。弯曲应力 的计算：ma. 导轨的受力
21、Fx、F y计算（假设 xq=yq=0）：12导靴侧面受力： = =490.5 NgxnHQDKF13502178.9导靴端面受力： = =1121 NgyC21.b. 弯矩 Mx、M y计算： m.54691036lF=N2=.49lxyc. 弯曲应力 ， 计算：xyMPa1.52096=Wx3yd. 弯曲应力 的计算：m perm205MPaPayx 46.2.19.5压弯应力 的计算：Ke. 轿厢作用于一根导轨的压弯力 FK的计算：()()N25016=+18.92=nQ+PgkF1f. My，M x弯矩的计算：g. 值的计算：(a) 细长比 确认：= =minkLyl05.14267(
22、b) 值的计算：=0.00016887 2.00=3.41h. 压弯应力 的计算K压弯应力 =()AM+F3MPa60.49172.50其中：K 3为冲击系数，根据表 G.2得：K 31.5；M为附加装置作用于一根导轨的力，假设该力已被平衡，故此力不考13虑；A为导轨的横截面积， AS=1720mm 2。压弯和弯曲应力 的计算： c压弯和弯曲应力 46.90+.4=9.0+mKCperm=205MPaMPa61.89=弯曲和压缩应力 的计算弯曲和压缩应力 perm =205MPa172056+4.=AFKmMPa.9翼缘弯曲 的计算：F翼缘弯曲 perm=205MPa21xFC85.92其中：
23、F x为导靴作用于翼缘的力，由前面计算知：F x490.5N；C1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。挠度 、 的计算：xy挠度 =1.10mm =5 mmcmEIlyx 10.528.910.247.8.0633 perm挠度 =1.27mm =5 mmFxy 7. r结论：在安全装置动作的情况下，选用导轨的强度及挠度校核符合要求。（4）当电梯处于正常使用运行工况时的电梯导轨强度及挠度校核计算：弯曲应力 的计算：ma. 导轨的受力 Fy、F x的计算（假设 xq=yq=0）：导轨的受力 g2nHQDK=N3.294350178.91导轨的受力 g2yCF68.=.式中： K 2为冲击系数，表
24、 G.2得：K 21.2；b. 弯矩 Mx、M y计算：弯矩 m.N4315=608.73=1lF弯矩 79294lxy14c. 弯曲应力 ， 的计算：xy弯曲应力 MPa09.15=243W=x弯曲应力 .7yd. 压弯应力的计算：在“正常使用，运行中”工况下，不发生压弯情况。e. 复合弯曲应力 的计算m复合弯曲应力 perm=165MPaMPa68.2=591+0.=yx翼缘弯曲 的计算：F翼缘弯曲 perm=165MPa4.1038.CF5.221x其中：C 1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。挠度 、 的计算：xy挠度 =0.66mm =5 mmcmEIlFyxx .065281.9
25、0.24837.0. 63 perm挠度 =0.76mm =5 mmIlxy 7. 633 per结论：在正常使用（运行）工况下，选用导轨的强度及挠度校核符合要求。（5）当电梯处于正常使用装载工况时的电梯导轨强度及挠度校核计算：弯曲应力 的计算：ma. 导轨的受力 Fx的计算（假设 xq=yq=0）：(a) 轿厢装卸时，作用于地坎的力 FS的计算：轿厢装卸时，作用于地坎的力 FS= 0.4gQ=0.4x9.81x1000=3924N(b) 导轨的受力 Fx的计算：导轨的受力 g1SnH=N0.4123579导轨的受力 0y式中： x1为轿厢门的位置； Hg为单侧上下导靴间距。15b. 弯矩 M
26、y的计算：弯矩 m.N19325=60431lF=xc. 弯曲应力 的计算：y弯曲应力 MPaWy23.16905d. 压弯应力的计算：在“正常使用，装载”工况下，不发生压弯情况。e. 复合弯曲应力 的计算m复合弯曲应力 perm =165MPaMPay23.16翼缘弯曲 的计算：F翼缘弯曲 =165MPaperm2216.70485aCx其中：C 1为导靴导向部分与底脚连接部分的宽度。挠度 的计算：x挠度 =0.92mm =5mm cmEIlFyxx 092.581.0.2487.0. 633 perm 结论：在正常使用（装载）工况下，选用导轨的强度及挠度校核符合要求。（6）结论:该电梯导轨
27、强度和变形按 GB7588-2003附录 G验算，符合要求。根据轿厢总载荷查表核对在要求不十分精确时，可以根据轿厢总载荷（电梯额定载荷+轿厢自重）核对轿厢导轨的型号和导轨架间距。例：电梯额定载荷2000kg, 轿厢自重2500kg, 轿厢总载荷为2000+2500=4500kg；查下表，规格为16.4 kg/mm的导轨，导轨架间距在3.0m以下满足要求。电梯导轨与轿厢总载荷（电梯额定载荷+轿厢自重） （kg）导轨架 导轨规格16间距（m）11.9 kg/mm 16.4 kg/mm 17.9 kg/mm 22.4 kg/mm 27.6 kg/mm 33.5 kg/mm1.2 2500 4500 5000 6800 9500 136001.5 2500 4500 5000 6800 9500 136001,8 2500 4500 5000 6800 9500 136002.1 2325 4500 5000 6800 9500 136002,4 2150 4500 5000 6800 9500 136002,7 1975 4500 5000 6800 9500 136003.0 1800 4500 5000 6800 9250 124003.3 1400 4275 4775 6450 9000 11300参考文献：Janovsky,lEllisHorwood
