随着经济的发展,自动扶梯的应用场景越来越广泛,如商场、地铁站等公共场所。梯级是扶梯组成结构中基础部件之一,通常采用模具铸造。目前现有扶梯企业为了便于生产,一般选择3个特定宽度值即600mm、800mm、1000mm作为梯级生产的常用型号。与国家标准允许的宽度调节范围(580-1100mm)相比,梯级宽度的选择范围被大大缩小。在一些对扶梯尺寸有约束的应用场合如自然景区、户外游乐场所等,特定宽度的扶梯无法适用。对于这些特殊场合,扶梯的梯级均需重新单独开模,大大增加了生产成本。针对上述问题,论文设计了一款可调节宽度的扶梯梯级,以适应不同的安装宽度要求。首先,明确了梯级宽度可调节需要的实现形式,确定了可调节宽度梯级的结构组成。然后按照国家标准中的变化范围确定了梯级的宽度尺寸,设计计算了调节宽度机构的尺寸。同时对其他部件进行设计选型,并且对设计选用的零部件进行了综合校核。然后,对可调节宽度梯级进行了静力学分析,得到梯级的应力分布和最大变形。由于本次设计的梯级宽度可调,然而不同宽度条件下其力学性能不同,因此需要测试不同调节宽度下的梯级受力和变形情况。梯级可以实现的最小调节宽度为580mm,此宽度与常用600mm宽度差距较小,因此研究时略去580mm梯级,分析三个常用宽度和调节最大值宽度梯级。首先分别对600mm和800mm梯级进行分析,结果表明梯级在展开上述宽度时均满足国标要求。但展开宽度较大时,应力和应变显著增加。为了防止梯级在大宽度下发生破坏,在调节宽度较大时,对梯级结构进行了加强设计。对改进后1000mm和1100mm梯级进行了分析,结果显示其静力学性能达到国标要求。对四组数据进行对比,得出未对结构加强的600mm和800mm梯级的最大应力和最大变形随宽度加大涨幅明显。最大应力位置发生在梯级主体外的组成部件。最大变形均发生在中间段梯级边缘。对结构进行加强后的1000mm和1100mm梯级的最大应力增长幅度较小。最大变形数值相差较小。最大变形位置仍位于中间段梯级边缘。在梯级调节到最大宽度1100mm时,安全裕量较小,在实际应用时可以相应增加加强杆的数量。最后,对设计的可调节宽度梯级进行动力学分析。首先进行了六阶模态分析。分析结果表明随着梯级宽度的加大,四种宽度梯级的一阶固有频率依次降低。600mm梯级的一阶固有频率最大,1000mm与1100mm梯级的一阶固有频率相差较小。故梯级展开宽度越大的情况下,梯级更容易发生共振。然后将得到的模态分析结果作为前处理数据导入谐响应分析模块,对其进行谐响应分析。得出谐响应分析结果,分析结果表明动力学性能符合要求。对比四组数据得出3个常用宽度梯级在动载荷作用下的变形数值也随宽度增加而依次增大,调节最大宽度值1100mm与1000mm梯级变形值接近。