螺旋桨制图
螺旋桨制图 课程设计之完整版共37页文档
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
螺旋桨制图 课程设计之完整版
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
螺旋桨制图
柯枭冰
2014-06-17
Ⅰ 画3个图的桨叶参考线OU（注意侧视图中的纵斜角）
Ⅱ 画10个半径处的等分线
量取距离的时候一定注意制图比例（对整张图有效）！
100
1 伸张轮廓图
◆
伸张轮廓
假想线—虚线表示
126.29
上表见《螺旋桨计算书》第14页
204.22 281.79
Hale Waihona Puke 1 伸张轮廓图d1dh
d2
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
r1=0.033D，r2=0.044D
5 标注尺寸、型值表、主尺度、标题栏
5 标注尺寸、型值表、主尺度、标题栏
欢迎提问！
螺旋桨制图
柯枭冰
2014-06-18
a
N’
P 2
2 正视图
◆从船后向船首看
N
a
b
b
a
N’
P 2
2 正视图
◆顶点绘制
N
N’
2 正视图
◆顶点绘制
a
a
2 正视图
光 顺 连 接 各 点
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
N
N’
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
N
H'
A' H1 A1
N’
3 侧视图
◆从右舷往左舷看
◆桨叶切面
X-叶片横坐标，Yo-叶背纵坐标，Yu-叶面纵坐标
船舶螺旋桨形式ppt课件
叶片裂纹或断裂
由于材料缺陷、超载或交变应力等原 因，导致螺旋桨叶片出现裂纹或断裂 。
螺距误差
由于螺旋桨桨叶的螺距制造误差或运 转时的变形等原因，导致螺旋桨螺距 与设计值不符。
螺旋桨故障的诊断方法
振动分析法
通过分析船舶的振动情况，判断螺旋桨是否 存在故障。
温度检测法
通过检测螺旋桨附近的温度，判断是否存在 过热或异常升温。
创新设计
通过数值模拟和实验研究，探索新型螺旋桨的设计理念和方 法，以适应未来船舶航行需求的变化。
THANKS
感谢观看
螺旋桨的作用
通过旋转螺旋桨，产生向前的推 力，使船舶得以前进、后退或保 持静止状态。
螺旋桨的种类与特点
种类
根据不同的分类标准，螺旋桨可分为 多种类型。如按桨叶数目可分为单桨 和双桨；按推进方式可分为前置推进 、后置推进和侧置推进等。
特点
不同类型的螺旋桨具有不同的特点和 应用场景。例如，单桨适用于中低速 航行的大中型船舶，双桨则适用于高 速航行的小型船舶。
在维修或更换螺旋桨时，需遵循相关安全操作规程，确保人员
和设备安全。
04
船舶螺旋桨的故障诊断与排除
螺旋桨的常见故障及原因分析
振动过大
由于螺旋桨桨叶的安装误差、制造缺 陷或螺旋桨运转时的不平衡等原因， 导致船舶振动过大。
效率下降
由于螺旋桨的表面腐蚀、水生物附着 或泥沙磨损等原因，导致螺旋桨的推 进效率下降。
声音诊断法
通过听螺旋桨运转时的声音，判断是否存在 异常。
压力检测法
通过检测螺旋桨附近的水流压力，判断是否 存在异常。
螺旋桨故障的排除与修复
清洗和修复
更换损坏的叶片
对螺旋桨表面的水生物和泥沙进行清洗， 修复腐蚀和磨损部分。
第2章 几何特性与工艺.
本章主要内容
§ 2-1 螺旋桨的外形和名称 § 2-2 螺旋桨制图 § 2-3 螺旋桨制造工艺
§ 2-1 螺旋桨的外形和名称
x
ε ε
x
转向 梢圆
叶面参考线 叶面 随边 叶背 桨叶 导边 侧投影轮廓
桨 直 径
叶根
t0 lk
DK
螺
Z O
D
r
旋
Z
d
O
y
桨毂
毂帽
叶根
9
10
11
12
（2）关于叶梢附近切面随边处的厚度
4
0. 8 0R
8 .0
0. 90 9 R 5R
D (m )
直径
7 .0 6 .0 5 .0 4 .0 3 .0 t 2 .0
0 .9 R
3
r 1( m m )
0.
2 r1 1
0 1 2 3 D (m ) 4 5
1 .0 3 4 5 6 t 7
0 .9 R
E
E
与盘面积A 之比称为伸张面比，即
0
伸张面比 = A ／A
E
0
展开面积 : 各桨叶展开轮廓所包含面积之总和
称为展开面积，以 A 表示。展开面积 A 与盘面
D D
积A 之比称为展开面比，即
0
展开面比＝A ／A
D
0
§ 2-2 螺旋桨制图
总图上一般有桨叶的伸张轮廓、投射轮 廓、展开轮廓及侧投影轮廓。 1. 投影原理 图2-13(a)所示，是将一机翼形切面的 螺 旋桨水平放置且叶面向下的情形。
叶梢（端）
(a ) (b )
螺旋桨制图
D=4.78 m
P/D=0.6825 MAU Z=4
AE/A0=0.544
ε=8o η=0.545
Vmax =15.48 kn dh/D=0.18
right
ZQAL12-8-3-2 8406.75 kg
97893.4 kg cm s2
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13、螺旋桨总图(zǒnɡ tú)的绘制 在计算说明书中需给出实际绘图所用的桨叶轮廓尺寸表和叶切面尺寸表。
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由上表(shànɡ biǎo)计算结果画右 图（可用AUTOCAD或坐标纸 画）,从 PTE 曲线 与满载有效马 力曲线PE 的交点，可获得不同盘 面比所对应的设计航速及螺旋桨 最佳要素P/D、D及 如下表所 列。
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5、空泡校核(xiào hé)
按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算(jìsuàn)不发生空泡之最小展开面积比。
Inertia of whole propeller：
Gh 2874 kgf G 8406.75 kgf Ib 89453.4 kgf cm s2 Ih 8440 kgf cm s2 I 97893.4 kgf cm s2
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9、敞水性(shuǐxìng)征曲线之确定
10、系柱特性计算(jìsuàn)（不做要求）
t0.4R 153.9 mm, t0.5R 131.0 mm
t0.6R 108.2 mm, t0.7R 185.3 mm
t0.8R 62.4 mm, t0.9R 39.6 mm
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7、螺距(luójù)修正
由于毂径比和标准桨相同 0.18，故对此项螺距不需修正。 但是实际(shíjì)桨叶厚度大于标准桨叶厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。 修正方法可参考第七章第四节。
螺旋桨制图 课程设计之完整版优秀课件
A'
N
N’
3 侧视图 ◆从右舷往左舷看 b'
S1
b' S
b'
21
S'
S1
3
3 侧视图 ◆顶点绘制
轴向位置
径
向
位
置
T'
T1
T1
3 侧视图
◆顶点绘制
◆最大厚度线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
5 包毂线—桨叶叶面与桨毂的相交线
r1
dh
r2
2
2
2
d h 1 8 % D ,r 1 0 . 8 5 0 . 9 5 d h ,r 2 1 . 1 d h
P 2
2 正视图 ◆从船后向船首看
N
a
b
a
N’
P 2
2 正视图 ◆从船后向船首看
ab
N
b
a
N’
2 正视图 ◆顶点绘制
N N’
2 正视图 ◆顶点绘制
a
a
2 正视图
光 顺 连 接 各 点
3 侧视图 ◆从右舷往左舷看
3 侧视图 ◆从右舷往左舷看
N N’
3 侧视图 ◆从右舷往左舷看
N
N’
3 侧视图 ◆从右舷往左舷看
螺旋桨制图 课程设计之完 整版优秀课件
为什么制图？
终结设计
总图绘制
施工制造
布局
1 画3个图的桨叶参考线OU（注意侧视图中的纵斜角） 2 画10个半径处的等分线
1 伸张轮廓图
◆伸张轮廓
126.29
上表见《螺旋桨计算书》第14页
204.22
281.79
1 伸张轮廓图
◆桨叶切面
螺旋桨图谱设计
第九章螺旋桨图谱设计§9-1 设计问题与设计方法螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。
在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。
在此基础上，要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机马力小；或者当主机已选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。
因此，螺旋桨的设计问题可分为两类。
一、螺旋桨的初步设计对于新设计的船舶，根据设计任务书对船速的要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速及效率决定主机的转速及马力，并据此订购主机。
具体地讲就是：①已知船速V，有效马力PE，根据选定的螺旋桨直径D，确定螺旋桨的最佳转速n、效率η0、螺距比P/D和主机马力P s；②已知船速V，有效马力PE，根据给定的转速n，确定螺旋桨的最佳直径D、效率η0、螺距比P/D和主机马力Ps。
二、终结设计主机马力和转速决定后(最后选定的主机功率及转速往往与初步设计所决定者不同)，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。
具体地讲就是：已知主机马力Ps、转速n和有效马力曲线，确定所能达到的最高航速V，螺旋桨的直径D、螺距比P/D及效率η0。
新船采用现成的标准型号主机或旧船调换螺旋桨等均属此类问题。
在造船实践中，一般采用标准机型，所以在实际设计中，极大多数是这类设计问题。
目前设计船用螺旋桨的方法有两种，即图谱设计法及环流理论设计法。
图谱设计法就是根据螺旋桨模型敞水系列试验绘制成专用的各类图谱来进行设计。
用图谱方法设计螺旋桨不仅计算方便，易于为人们所掌握，而且如选用图谱适宜，其结果也较为满意，是目前应用较广的一种设计方法。
应用图谱设计螺旋桨虽然受到系列组型式的限制，但此类资料日益丰富，已能包括一般常用螺旋桨的类型。
环流理论设计方法是根据环流理论及各种桨叶切面的试验或理论数据进行螺旋桨设计。
用此种方法可以分别选择各半径处最适宜的螺距和切面形状，并能照顾到船后伴流不均匀的影响，因而对于螺旋桨的空泡和振动问题可进行比较正确的考虑。
螺旋桨概述
螺旋桨概述1.概念1.1结构图1 螺旋桨示意图图2 螺旋桨结构螺旋桨由桨叶、浆毂、、整流帽和尾轴组成，如上图所示。
滑失：如果螺旋桨旋转一周，同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P，设螺旋桨转速为n，则理论前进速度为nP。
也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象，然而事实上，螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速V s对水作前进运动。
那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为h p（＝V s/n），称为进距。
于是我们把P与h p之差（P－h p）称为滑失。
滑失与螺距P之比为滑失比：S r＝（P－h p）/P＝（nP－V s）/nP＝1－V s/nP式中V s/nP称为进距比。
从式中可以得出，当V s＝nP时，S r＝0。
即P＝h,也就是螺旋桨将不产生对水前后拨动的现象，螺旋桨给水的推力为零。
因此我们可以得出结论：滑失越大，滑失比越高，则螺旋桨推水的速度也就越高，所得到的推力就越大。
1.2工作原理船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释，一种是动量的变化，另一种则是压力的变化。
在动量变化的观点上，简单地说，就是螺旋桨通过加速通过的水，造成水动量增加，产生反作用力而推动船舶。
由于动量是质量与速度的乘积，因此不同的质量配合上不同的速度变化，可以造成不同程度的动量变化。
另一方面，由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。
螺旋桨是由一群翼面构建而成，因此它的作动原理与机翼相似。
机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角，使流经翼面上下的流体有不同的速度，且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同，因而产生升力。
而构成螺旋桨叶片的翼面，它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。
若不考虑流体与表面间摩擦力的影响，翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力，而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。
1.3推力和阻力以一片桨叶的截面为例：当船艇静止时，螺旋桨开始工作，把螺旋桨看成不动，则水流以攻角α流向桨叶，其速度为2πnr（n为转速；r为该截面半径）。
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Y t KX AN Y 1 e ZbN
(m m)
A2GAd N 2 D 3 X 1010 Zb
8o , G 7.6 gf / cm3
b0.66 R 0.226D b0.25 R
公式中各项的含义可参考第七章第一节。其中b 值可由表8-4计算得到。其中叶片最大宽度可由 公式（1）得到，表8-4 中0.25R处的叶片宽度值 可由0.2R和0.3R的平均值得到。 0.25R和0.6R 切面处的叶片宽度按公式（2）和（3）计算。 下表中MAU标准桨叶的厚度 t 按表8-4 和最佳 螺旋桨直径计算。
船体的有效马力：
船桨相关因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 主机型号 6ESDZ58/100 型柴油机 额定功率 Ps = 5400 马力 额定转速 N = 165 转/分 旋向 右旋 传递效率 ηs=0.98 试为该船设计MAU四叶螺旋桨，主机功率储备取10%。
很明显 MAU标准桨的厚度不能满足强度的要求，实际桨叶的厚度按
t 0.0035D 16.73 mm和t
1.0 R
0.25 R
188.2 mm
连直线决定：t
0.2 R
199.6 m m,
t0.3 R 176.8 m m t0.5 R 131.0 m m t0.7 R 185.3 m m t0.9 R 39.6 m m
PD 0.9PSsR 8460 0.9 0.971.0 7385 .58 hp
根据 MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的 图谱列表计算： 查表方法：查 P267-P268附录 图7-9，从 与最佳效率线的 交点(即 直 线与 曲线相 切的点 )得
由上表计算结果画右图（可用 AUTOCAD或坐标纸画）,从 PTE 曲线 与满载有效马力曲线PE 的 交点，可获得不同盘面比所对应 的设计航速及螺旋桨最佳要素 P/D、D及 如下表所列。
T 127 .6 rpm D 4 KT
n 60
11、航行特性计算（不做要求） 12、螺旋桨计算总结
Diameter Pitch ratio Type Blade number Area ratio Rake angle Efficiency Designed velocity Hub ratio Rotating direction Material Wight Inertia D=4.78 m P/D=0.6825 MAU Z=4 AE/A0=0.544 ε=8o η=0.545 Vmax =15.48 kn dh/D=0.18 right ZQAL12-8-3-2 8406.75 kg 97893.4 kg cm s2
2、主机参数
型号 最大持续功率 转速 旋向 6RLB56 diesel engine 8460 hp 155 rpm right
3、推进因子的决定
w=0.35 t=0.6w=0.21 ηR=1.0 ηH=1.215
4、可以达到最大航速的计算
采用 MAU 四叶桨图谱进行计算 取功率储备 10％，轴系效率 ηS=0.97， 螺旋桨敞水收到马力：
交图时间
以班级为单位，全班的图纸和计算说明书 （电子版）收齐后由班长和学习委员统一 交给老师。 图纸和计算说明书应于11月29日前交到船 海楼1005房间，最迟不得晚于当日上午11 点。
13、螺旋桨总图的绘制
在计算说明书中需给出实际绘图所用的桨叶轮廓尺寸表和叶切面尺寸表。
某沿海单桨散货船螺旋桨设计任 务书
ห้องสมุดไป่ตู้
船舶主尺度： 船长 型宽 设计吃水 排水量 方型系数 桨轴中心距基线高度
L = 118.00 米 B = 9.70 米 T = 7.20 米 △ = 5558.2 吨 CB = 0.658 Zp = 3.00 米
Gb 5532 .75 kgf Gh 2874kgf
G 8406 .75 kgf
Ib 89453 .4 kgf cm s 2
I h 8440kgf cm s 2
I 97893 .4 kgf cm s 2
9、敞水性征曲线之确定
10、系柱特性计算（不做要求）
根据上述计算结果做右图,由计 算得到的盘面比曲线与系列桨的 盘面比曲线的交点可得不发生空 泡的最佳螺旋桨要素，各值如下 所示。
AE / A0 0.544 P / D 0.684 D 4.78 m
0 0.545
Vmax 15.48 kn
6、强度校核
按1983年 《规范》 校核 0.25R和0.6R 切面处的桨叶厚度不小于 按下式计算之值：
/
N e 8460 0.97 8206.2 hp, N 155 rpm
AE / A0 0.226 4.78 0.554/ 0.4 1.4692m.....( 1) 0.1Z 0.7212b0.66 R 1.0596m......(2)
b0.6 R 0.9911 b0.66 R 1.4561m.......( 3)
8、重量及惯性矩计算
根据MAU桨切面的面积数据用积分方法计算得，算法可参考第七章第五节 ： Wight of blades： Wight of hub： Wight of whole propeller： Inertia of blades： Inertia of hub： Inertia of whole propeller：
§8.6 螺旋桨图谱设计举例
1、已知船体的主要参数
船型：单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货轮 设计水线长： 垂线间长： 型宽： 型深： 设计吃水： 方形系数： 排水量： 桨轴中心距基线: 有效马力: LWL=144.20 m LPP=140.00 m B=21.80 m H=12.50 m T=8.90 m CB=0.743 Δ=20800 t ZP=2.95 m
t0.4 R 153.9 m m, t0.6 R 108.2 m m, t0.8 R 62.4 m m,
7、螺距修正
由于毂径比和标准桨相同 0.18，故对此项螺距不需修正。 但是实际桨叶厚度大于标准桨叶厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。 修正方法可参考第七章第四节。
P P P ( ) 0 ( ) 0.684 0.0015 0.6825 D D D
设计计算及绘图要求
– – – – – –
要求应用B-δ型MAU图谱进行设计计算； 提交格式规范、内容完整的设计计算说明书； 设计计算内容应包括以下部分：
最大航速的计算 空泡校核计算 强度校核计算 螺距修正 重量及惯性矩计算 敞水性征曲线绘制
提交用1号图纸（尺寸：841mm×594mm,也 可通过0号图纸对折获得）手工绘制设计螺 旋桨的总图。图中应包括正视图、侧视图和 桨毂轮廓，除投影轮廓线外还应在正视图上 绘出伸张轮廓和五个桨叶剖面，在侧视图上 绘出厚度分布线； 要求图面整洁，曲线光顺，标注齐全、规范 （图中不同的线条应有明显的区别，比如细 点划线、细实线、粗实线的区别）。 总学时数：6学时
5、空泡校核
按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。
t 150 C,
pv 174 kgf / m2 , 104.63 kgf s 2 / m4
hs T Z p 8.9 2.95 5.95 m p0 pv pa hs pv 1.330 1025 5.95 174 16255kgf / m 2
J 0 KT 0.295, KQ 0.0321
Q PD 60 75 8206 .2 60 75 37917 .8 kgf m 2N 2 155
T
KT Q 0.295 37917 .8 72900kgf KQ D 0.0321 4.78