螺旋桨分析
船用大侧斜螺旋桨的噪声计算与分析
船用大侧斜螺旋桨的噪声计算与分析船用大侧斜螺旋桨是现代船体设计中必不可少的部分，其具有高效、节能、稳定的特点。
然而，在使用大侧斜螺旋桨的过程中往往会发出噪音，这种噪音不仅会影响船员的工作和休息，还会对海洋生态环境造成影响。
因此，如何对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行计算和分析就成为了一个极其重要的问题。
首先，船用大侧斜螺旋桨的噪声来源主要有两个，一是由于滑行产生的水动力噪声，二是由于螺旋桨叶片运动过程中所产生的涡流噪声。
其中，涡流噪声是船用大侧斜螺旋桨噪音的主要来源。
因此，在计算和分析船用大侧斜螺旋桨噪声时，我们需要特别关注涡流噪声。
其次，船用大侧斜螺旋桨的噪声可以通过理论计算和实验测试进行测量。
理论计算可以使用CFD(Computational Fluid Dynamics)和BEM(Boundary Element Method)等软件进行，以确定螺旋桨叶片运动时涡流引起的压力脉动幅值和频率等参数，从而得出噪声指标。
而对于实验测试，则需要在船用大侧斜螺旋桨运行时采集声音信号，并采用数字信号处理技术进行分析，得出瞬时声压值和频谱等。
最后，为了降低船用大侧斜螺旋桨的噪音，我们可以采取以下措施：增加螺旋桨叶片的数量和宽度，改变叶片的几何形状，降低螺旋桨旋转的速度，采用静音材料等。
通过这些方式，我们可以有效地降低船用大侧斜螺旋桨的涡流噪声，提高船舶的舒适性和安全性。
综上所述，船用大侧斜螺旋桨的噪声计算和分析对于保障船员的安全和健康以及生态环境的保护都具有重要的意义。
只有通过科学的手段，对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行准确的计算和分析，才能在减少噪声的同时，确保船舶的运行效率和稳定性。
为了深入研究船用大侧斜螺旋桨的噪声，我们需要进行相关数据的分析。
下面将列出一些可能与船用大侧斜螺旋桨噪声相关的数据，并进行分析。
1. 螺旋桨旋转速度：螺旋桨旋转速度越高，涡流噪声越大。
因此，降低螺旋桨旋转速度可以有效地降低涡流噪声。
螺旋桨动平衡 标准
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螺旋桨动平衡标准（大纲）一、螺旋桨动平衡概述1.1螺旋桨动平衡的定义1.2螺旋桨动平衡的重要性1.3螺旋桨动平衡的相关标准及法规二、螺旋桨动平衡的基本原理2.1螺旋桨振动产生的原因2.2动平衡的基本概念2.3螺旋桨动平衡的数学模型三、螺旋桨动平衡试验方法3.1试验设备与仪器3.2试验条件与要求3.3试验步骤与操作方法四、螺旋桨动平衡的计算与评定4.1动平衡计算方法4.2动平衡评定标准4.3动平衡结果的处理与优化五、螺旋桨动平衡的修正措施5.1修正原理与方法5.2修正材料与工艺5.3修正效果的评价与验证六、螺旋桨动平衡的维护与管理6.1螺旋桨动平衡的日常检查与维护6.2螺旋桨动平衡的定期检测与评估6.3螺旋桨动平衡管理制度的建立与实施七、螺旋桨动平衡技术的发展与展望7.1螺旋桨动平衡技术的现状7.2螺旋桨动平衡技术的发展趋势7.3螺旋桨动平衡技术在未来的应用前景一、螺旋桨动平衡概述1.1 螺旋桨动平衡的定义螺旋桨动平衡是指在旋转过程中，螺旋桨各个部分的质量中心轴线与旋转轴线保持一致的状态。
动平衡的好坏直接影响到螺旋桨的使用寿命、工作效率以及整个系统的稳定运行。
动平衡包括静平衡和动平衡两个方面，静平衡是指在静止状态下，螺旋桨各个部分的质量中心轴线与旋转轴线重合；动平衡是指在旋转状态下，螺旋桨各个部分的质量中心轴线与旋转轴线无偏移。
螺旋桨知识
当前位置：首页> 网络课堂> 第八章> 螺旋桨的工作原理螺旋桨的几何特征鱼雷螺旋桨位于鱼雷的尾部，由发动机带动以产生推力，利用该推力克服鱼雷运动时的阻力，使鱼雷以既定的速度航行。
不难理解，为了经商鱼雷的速度，不仅要求鱼雷具有阻力最小的雷体外形，还须要配置效率较高的螺旋桨，才能获得较好的推进效果。
螺旋桨通过推进轴直接由发动机驱动，当螺旋桨旋转时，将水流推向鱼雷后方。
根据作用与反作用原理，水便对螺旋桨产生反作用力，该反作用力即称为螺旋桨的推力。
我们研究螺旋桨的几何特征时，首先要对螺旋面有所了解。
设有一水平线AB（图8-1），匀速地绕线EE旋转，同时又以均匀速度向上移动，则线AB上每一个点就形成一条螺旋线，由这些螺旋线所组成的面叫做螺旋面。
线段AB称为螺旋面的母线，它可以是直线或曲线。
展开了的螺旋线与圆柱体底线间的角度称为螺旋角，以表示，其值可按下式求得（8-1）式中H为螺距。
图8-1 螺旋面的形成（螺旋面的形成演示动画）当母线的圆周运动和直线运动均为匀速运动时，所得到的螺旋面称为等螺距螺旋面。
其螺旋线的展开图形如图8-1所示，不同半径处具有相同的螺距。
图8-2a 径向变螺距螺旋面螺旋线的展开图螺旋面也可以由不同螺距的螺旋线组成。
例如母线AB以均匀的速度绕EE轴线旋转。
也以均匀速度直线上升，只是在不同的半径上具有不同的上升速度，则得到径向变螺距螺旋面，不同的半径处螺距是不同的，其螺旋线的展开图如图8-2（a）所示。
假若母线的旋转运动和前进运动不是均匀的．或者其中任一种运动不是均匀的，则得到轴向变螺距螺旋面，其螺旋线的展开图如图8-2（b）所示。
图8-2b 轴向变螺距螺旋面螺旋线的展开图图8-3 螺旋桨的结构参数（螺旋桨的结构参数演示动画）螺旋桨的结构参数如图8-3所示。
螺旋桨与推进轴联接的部分称为桨毂以一定的角度联按于轮毅上。
鱼雷的桨叶一般为2-7片。
叶片数主要决定于螺旋桨推力的大小。
DA42NG飞机螺旋桨系统自检及故障分析
DA42NG飞机螺旋桨系统自检及故障分析摘要：DA42NG飞机的螺旋桨由发动机电子控制系统EECS控制。
螺旋桨系统的自检被设计用于模拟配备传统机械式螺旋桨操纵的手动试车测试。
其目的是为了验证螺旋桨调速功能是否正常。
并且可以记录下各种非正常状况下的具体过程，供排除故障时参考。
本文通过对DA42NG飞机发动机ECU和螺旋桨自检逻辑的剖析，对实际工作中遇到的典型故障进行分析，使维修人员能够有针对地排除故障。
关键词：航空器自检排除故障DA42NG飞机所使用的的Austro Engine E4C发动机是一款液冷直列式四冲程四气缸发动机。
发动机带双顶置凸轮轴（DOHC）。
每个气缸有四个气门。
气门由凸轮从动件作动。
通过共轨技术实现燃油直接引射。
通过组合式涡轮增压器和中冷器实现发动机增压。
螺旋桨由整体式扭振减震器直接集成到齿轮箱驱动。
所有发动机部件由发动机电子控制系统控制。
该系统通过多种传感器收集发动机运行参数，并根据外界环境及飞行需求由系统控制多种作动器以输出需要的功率，动力最终传递到螺旋桨产生拉力。
我们知道，螺旋桨转速受到桨叶旋转阻力和发动机扭矩控制。
当两者匹配，螺旋桨转速就稳定在某个值。
传统的机械式螺旋桨调速通过驾驶员拉动手柄以改变调速器内飞重的位置。
打开小距或大距油路，在配重，桨缸弹簧和液压力的作用下，改变桨叶角也就改变了螺旋桨的所受到的旋转阻力。
DA42NG飞机的螺旋桨调速原理与此类似，区别在于通过ECU指令调速器电机正反转来改变飞重位置。
需要改变螺旋桨转速时只需操纵功率杆，ECU自动根据目标转速与当前转速，以及当前运行参数，首先通过电机改变桨叶角确定旋转阻力，而后通过其他作动器改变发动机输出扭矩以匹配该阻力，这样就达到了目标转速。
作为重要的调节装置，螺旋桨调速系统集成到发动机控制系统，对发动机的正常运转起到了关键作用。
也正因为发动机和螺旋桨由ECU自动控制，因此系统可以对螺旋桨调速系统进行自检，以验证发动机-调速器-螺旋桨控制是否正常。
船舶螺旋桨故障原因的分析与探讨
２ 船舶螺旋桨故 障种类及原 因分 析
２ ． １ 船舶螺旋 桨缠绕渔 网的故 障 螺旋 桨经常 被渔 网缠绕 ，这种情 况发 生后会 使螺旋 桨的 力矩增 加 ，从 而造成 了发 动机 负荷 的增加 ，当超 负荷进 行工 作地 时候 ，很 有核能 会蹩停 轴系 或螺旋 桨 ，使得 螺轴 系与旋 桨桨 叶损坏 、变形 ， 有时会产 生轴 系振 动噪声变 大 。当轴系 出现基于 转速极 品 的冲击信
号 时 ，证 明轴 系机械 工作运 行不 正常 ，在 这种情 况下 ，需要 对轴 系 或 螺旋 桨进行进 一 步检查 ，找到冲 击信号 的原 由 ，这 时有可 能发生
以下故障 ： （ １ ）罩鳍 片发生变形 ； （ ２ ）轴系艉 轴法兰磨损或损 坏 ；
反 作用 力 ，这样 才使 船体前进 。桨 叶在长 期的使 用过程 中 ， 由于材 质 的不 同 ，疲劳极 限也 不 同，材质发 生变形 及断 裂都是 在随着 时 间 的延长而 直到产 生这 种情况 ，而 除了这种 作用力 以外 ，仍有很 多不 确定 因素 ，如 水体 的侵 蚀使得 桨叶厚度 变薄 ， 这种厚 度 的变 薄使得 桨 叶变 形量增加 。 ２ ． ５ 螺 旋 桨鸣音 螺旋 桨的 鸣音是 由于桨 叶随边 发放漩 涡的频 率和 桨叶振 动最大 振 幅结构 响应 的频率 一致引起 的 ， 这些 能量使得桨 叶发 生 自激振动 。 要 想将鸣音减弱 有如下方法 ： （ １ ）修 削桨叶的随边 。要改变发 放频率首先 要改变 桨叶尾边 的 厚 度 ，尾 边的结 构形 态会影 响发放 涡 的频 率与 强度 ，也 决定 了形成 的涡街 横 向与 纵 向间距 比。但不 同把消 除 鸣音作为 唯一 的 目的，因 为尾缘 被削弱 得过 薄会影 响其 强度 ，造成 强度 的降低 以至于 不能 满 足 工作需要 。 （ ２ ）增 加桨叶的 阻尼。使用高 阻尼的材料 制造螺旋 桨也可 以消 除鸣音 。 （ ３ ）在 桨 叶叶背 随边 的 附近 ，剖 面弦 长 的 １ ／ １ ５ 左 右位 置 ，沿 着径 向等间距 地 固定一些 小的金 属材 质的突 出体 ，并 将其做 成半 圆
螺旋桨的空气动力特性讲解
• •
面的切合向速速度度，U与以=前2Wπ进r表n速示度，所我合们成知的道速，度(，W称为U桨叶C切)，
如图 3—5—5所示。桨叶切面的相对气流速度，与此
• (二)前进比 • 桨叶切面合速度的方向；可用前进比( λ)来表示。前进比是飞
行速度同螺旋桨的转速与直径的两者乘积之比。可用下式表示。
合速度与桨弦方向之间的夹角，如图3—5—6所示。桨
叶迎角是随桨叶角、飞行速度和切向速度的改变而变化
的。
•
(一)桨叶迎角随桨叶角的变化；
•
如图3—5—6所示，当切向速度和飞行速度都一定
时，桨叶角增大，桨叶迎角也随之增大；桨叶角减小，
桨叶迎角也随之减小。
• （二）桨叶迎角随飞行速度的变化
• 如图3—5—7所示，在桨叶角和切向速度均不变的
旋桨的拉力减小，而旋转阻力力矩增大。
•
(四)桨叶切面合速度的影响
•
同飞行速度对机翼的升、阻力的影响一样，桨叶切面的合
速度增大，桨叶的空气动力也会变大，故螺旋桨的拉力和旋转
阻力力矩也都增加。反之，合速度减小，则拉力和旋转阻力力
矩都减小。
•
在飞行中，飞行员主要是通过改变螺旋桨转速的办法，来
改变合速度的大小。在其他因素不变的条件下，增大转速，切
• 桨叶的切面形状与翼型相似，前桨面的 弯曲度较大，后桨面的弯曲度较小，相当 于机翼的上表面和下表面，桨叶的切面形 状又称叶型。
• 桨叶切面的前缘与后缘的连线，叫做桨 弦(b)，或叫桨叶宽度：如图3—5—3所示。
• 桨弦与螺旋桨直径之比(b／D)，叫桨叶 相对宽度。
二.螺旋桨的运动 • 飞行中，螺旋桨一面旋转，一面前进。其运动特
于相邻桨叶之间的干扰，会使旋转阻力力矩增加的倍数
船舶螺旋桨的损坏的报告
船舶螺旋桨的损坏的报告摘要：本报告详细描述了船舶螺旋桨的损坏情况，包括损坏的原因、损坏程度以及对船舶航行和性能的影响。
报告中还提供了损坏螺旋桨的修理措施和预防建议。
一、引言二、损坏原因经过检查和分析，船舶螺旋桨的损坏原因主要有以下几点：1.碰撞损坏：航行中与其他船只或其他海洋障碍物的碰撞会导致螺旋桨叶片出现磨损、碎裂或变形等损坏情况。
2.腐蚀磨损：螺旋桨长期暴露在海水中，会导致叶片上的涂层受到腐蚀和磨损，进而影响螺旋桨的顺畅旋转。
3.材料疲劳：船舶螺旋桨由金属材料制成，长时间的使用和负荷会导致金属疲劳，从而引发裂纹和断裂。
4.操作失误：船员在操作过程中可能会疏忽或失误，造成螺旋桨损坏。
三、损坏程度经过评估，船舶螺旋桨的损坏程度分为轻微、中等和严重三个等级。
轻微损坏仅限于表面磨损和划痕，对船舶的性能影响较小。
中等损坏会导致叶片变形或部分断裂，对航行产生明显影响。
严重损坏则可能使整个螺旋桨叶片完全断裂，直接导致船只无法航行。
四、对船舶航行和性能的影响螺旋桨的损坏对船舶的航行能力和性能产生直接的影响。
损坏的螺旋桨会导致以下问题：1.减少推进力：损坏的螺旋桨叶片会降低推进力，使得船舶前进速度减慢，从而影响船舶运输效率。
2.方向控制困难：螺旋桨损坏后，船舶的方向操控将变得困难，增加了船舶与其他船只及障碍物碰撞的风险。
3.振动和噪音增加：损坏的螺旋桨会引发船舶的振动和噪音，影响船员的工作环境和船舶设备的寿命。
五、修理措施根据螺旋桨的损坏程度和具体情况，采取以下修理措施：1.轻微损坏：对于轻微损坏，可以通过喷涂磨损涂料或使用填补剂修复叶片表面磨损和划痕。
2.中等损坏：对于中等损坏，需要进行叶片的修复或更换。
修复可以采用焊接等方法，如果修复效果不佳，则需要更换损坏叶片。
3.严重损坏：严重损坏的螺旋桨叶片需要更换整个螺旋桨。
同时，还需要对船舶其他相关部件进行检查和修理，以确保整个系统的协调运行。
六、预防建议为了防止船舶螺旋桨的损坏，可以采取以下预防措施：1.加装防碰撞装置：在螺旋桨周围加装防碰撞装置，可以减少碰撞造成的损坏。
螺旋桨指标公式
螺旋桨指标公式
螺旋桨指标是一种技术分析指标，用于衡量当前市场的动能和趋势，以及未来可能发生的价格波动。
它是由约翰·穆尔（John Ehlers）在1995年提出的。
螺旋桨指标基于两个循环指标：动量和率变化。
动量指标衡量价
格变化的速度和幅度，而率变化指标衡量动量指标的变化速度。
螺旋
桨指标将这两个指标合并起来，形成一种新的指标，其中还考虑了价
格波动的周期性。
螺旋桨指标的计算方法比较复杂，主要分为以下几步：
1. 计算动量指标和率变化指标。
2. 将动量指标和率变化指标分别进行快速傅里叶变换（FFT），得到
频谱分析结果。
3. 对动量和率变化指标的频谱分析结果进行求和，以得到最终的螺旋
桨指标。
螺旋桨指标的取值范围为-100至+100，其中0为中性值。
当指标取值高于0时，市场处于上升趋势，反之，则处于下降趋势。
螺旋桨指标可以用于多个时间框架的分析，包括日线、周线和月
线等。
在实际应用中，可以将不同时间框架的螺旋桨指标进行对比，
以判断市场的整体趋势和未来价格波动的可能方向。
总之，螺旋桨指标是一种有效的技术分析指标，可用于预测市场
的趋势和未来价格波动。
它的计算方法较为复杂，需要一定的专业知
识和技术，但掌握了它的原理和应用，可以为投资者提供更准确的市
场分析和决策依据。
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1
漓江旅游客船动力装置轴系及螺旋桨分析
□南宁船检处 阮晓宁
摘要：分析漓江旅游客船轴系及螺旋桨的工作环境并推导了相关计算公式，
对认识和执行规范有一定的参考意义。
关键词：船舶 轴系 螺旋桨 分析
船舶传动装置轴系的功能是将主机的扭矩传递给推进器（漓江船
舶均采用螺旋桨），同时又将螺旋桨产生的推力传递给船体以推动船
舶前进。
轴系受力十分复杂，除主要承受扭矩和推力外，还承受有弯曲应
力，交变应力和振动应力。由于轴系的损坏将引起严重事故，故对轴
系尺寸的计算和材料的选用，在《钢质内河船舶入级与建造规范》
（2002）（以下简称规范）中都有明确的规定。为从实际出发，使计
算简单，应用方便和保证安全，国内外的海、河船舶规范对轴系所采
用的计算式，多以主要承受扭矩作用，对自身重量所引起的弯矩可忽
略不计的中间轴径计算为基础。尾轴、推力轴轴径则根据其受力分析
的前提下，以中间轴径乘以一个大于1的系数（考虑弯曲应力、交变
应力、振动应力）所得之值。
漓江旅游客船受航道条件限制，船舶主尺度较小，且多为尾机型，
其轴均为整根式轴系，其计算系按船舶规范规定。
1 轴直径
设轴主要承受扭矩，并将其分解为平均扭矩Mp和变动扭矩Mb（含
螺旋桨引起的弯矩及其应力，振动时的振动应力、应变应力），则轴
系所受到的合成扭矩M为：
2
M=Mp+Mb
令 （ε为变动扭矩系数）
则
根据理论力学，轴系在力偶矩M作用下，单位时间内所作的功
Ne为：
（其中ω为角速度）
N·mm
根据材料力学
[η]为许用切应力
W为抗扭剖面模数
根据材料力学，材料许用应力的大小与材料、构造、尺寸、制造
和载荷性质有关。由于轴系受力复杂的不确定性，轴系持久地承受扭
转交变应力作用。据有关资料表明，对低碳钢δb≤490 N/mm2时，其
持续扭转极限η≤137 N/mm2，并计入安全系数k＝1.3后，取
3
据相关资料介绍，变动扭矩系数ε是一项考虑不同缸数的柴油
机由于扭矩的变化，转动惯量的不同和螺旋浆转动惯量引起运转的不
均匀，以及振动等对轴系影响的随缸数而变化的系数。对电力推进的
中间轴，没有缸数的不均匀性，运转是平稳的，所以ε=0。
船舶规范把系数（1+ε）合并起来考虑。①便于用一个公式能
把各种动力传动情况都包括在内，只需用不同系数便能区别各种情
况；②对于有减速齿轮箱的轴系，要作烦琐的惯量计算，才能最后求
得轴的直径。为使计算简单，船舶规范对中间轴的计算采用与海规和
国外规范基本一致的计算公式，仅是各系数值大小的差异。
对采用整根轴的漓江旅游客船，设将1+ε合并考虑较方便
设1+ε=k·c
其中k为与所核算轴段在轴系中的位置和联接方式有关的系数，
如尾轴处，因螺旋浆运转所产生的弯曲应力较大，取；中间轴
段取k=1；C为材料修正系数，取
计入浅水航道影响，轴径增加10%，有：
mm
式中：Ne—轴传递的额定功率，kw；
n—轴传递Ne时的转速，r/min；
4
k—系数；
δb—材料抗拉强度，N/mm2。
2 联接键受剪切的有效面积
联轴器用键安装到轴上时，键材料的抗拉强度应不小于轴材料的
抗拉强度。键受剪切的有效面积分析如下：
设键所承受的剪切力为Q，键的宽度为B，键的有效长度为L，
键中部处的直径为dm。
根据材料力学
2
0
D
QMK
0
2DM
QK
BLdMBLQmK
2
2BLdMmK
216
3
BLd
dMmK
mm
ddddBL55.216233
mm
2
取mddBL6.23
上式即为联接键受剪切的有效面积计算式。
3 螺栓直径
联轴器法兰连接螺栓应有紧配螺栓，紧配螺栓数目Z应不少于螺
栓总数的50%，螺栓直径计算分析如下：
设法兰有Z个紧配螺栓，它所承受的扭矩为Mk，并设螺栓均匀地
5
布置在直径为D的节圆圆周上，各螺栓所承受的剪力相同并设为Q。
2
D
ZQMK
ZD
MQK2
各紧配螺栓所受切应力η'：
2
2
424fKfdZDMdQ
根据材料力学，轴承受扭矩Mk为：
16
3
d
MK
为轴系材料许用应力
根据螺栓承受扭矩与轴系承受扭矩相等的原则
81623fdZD
d
ZDdd
f
16
8
3
2
取
83.0
83.016832ZDdd
f
ZD
d
df3644.0
83.0
的含义是：①用于螺栓材料的许用应用力一定应高于
轴系材质的许用应力，当轴系与螺栓选用同一材质时，为保证螺栓使
用安全可靠，只能是增大螺栓直径df；②当螺栓材质提高，其许用应
力与随之提高，疲劳强度极限ζ-1也提高，使其螺栓直径可降低，
6
从而引进材料修正系数bbbK157
取bbbfZDdd15765.03 mm
式中：d—中间轴直径，mm；
Z—紧配螺栓数目，但不少于总数的50%；
D—节园直径，mm；
ζb—轴材料抗拉强度，N/mm2；
ζbb—螺栓材料抗拉强度，N/mm2。
4 螺旋浆
漓江旅游客船所用螺旋浆均采用钢板焊接式螺旋桨。这是因为漓
江航道水浅，且为鹅卵石河床，损坏螺旋浆的事时有发生。钢板焊接
螺旋浆叶的韧性较好，且更换容易，一般在螺旋浆上方的船尾甲板上
开有供更换螺旋浆用的孔口——“水局井”，正常航行状态下为常闭
式，更换螺旋浆时旋开导门，人员能够很方便地进行更换工作，漓江
水清，观察与操作方便，更换螺旋浆时不用上排，停航状态即可操作。
■