JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书
渔船毕业设计论文
（以上设备的具体位置详见总布置图）
2.3.5消防设备
由《渔业船舶法定检验规则》（2000）对消防设备的有关规定，对本船消防设备配备如下：
1.国际通岸接头一个；
2.按《渔业船舶法定检验规则》（2000）6.2.8之相关规定，在本船的必要处所配置不同灭火方式的消防器材若干套。
关键词：拖网渔船；冰鲜；横向强度校核；MAU型4叶桨。
Abstract
The design subject to 441KW (600hp) trawler (containing 125 tons of fish stocks), including the determination of principal dimensions of the ship, calculations of performances and computing of damage stability, calculation of structural strength, and calculation of propeller design. The method of model ship is applied to the designed vessel, and the model ship is a trawl ship, which type 度
总长.Loa40.00m
设计水线长Lwl36.80m
垂线间长Lpp34.00m
型宽B7.20m
型深D3.50m
设计吃水d2.70m
艏吃水df2.20m
艉吃水da3.20m
排水体积▽337.8m3
排水量△348.3t
2.船型系数
方形系数 0.536
16000吨级多用途船螺旋桨设计书
MAU4-70 18.80 6.479 462.41 504.39 0.540 0.192 12398 2.447 2.843 0.420
据上表计算结果作图，可求得不发生空泡的最小盘面比及 所对应的最佳螺旋桨要素。
7. 计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线
J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.362 0.348 0.315 0.278 0.252 0.213 0.171 0.145 0.0442 0.0418 0.0392 0.036 0.0328 0.0295 0.0262 0.0225 0 0.1326 0.2559 0.3689 0.4894 5.9727 0.6236 0.7183
方型系数： CB=0.707 棱型系数： CP=0.811 纵向浮心位置 xc=0.5% Δ0.64
宽度吃水比 B/T
桨轴线距基线 1.5m 高
艾亚法有效功率估算表：
速度 14
15
16
17
18
19
V(kn)
Froude 0.247 0.265 0.283 0.300 0.318 0.335 数
380 360 326 288 260
6. 空泡校核
按柏利尔空泡限界线中上限线，计算不发生空泡之最小展开
面积比。 桨轴沉深
计算温度 t=15℃
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
项目
单位
MAU4-40 19.02 6.555 488.91 532.88 0.511 0.187 13175 2.527 2.874 0.401
数值 MAU4-55 18.97 6.538 488.61 531.36 0.513 0.189 13037 2.481 2.866 0.401
第八章 船舶轴系和螺旋桨
第八章船舶轴系和螺旋桨【学习目标】掌握船舶轴系的功用、基本组成、日常维护管理；掌握螺旋桨的基本组成和各部分名称；了解船舶轴系扭振及危害。
在船舶推进装置中，从齿轮箱（或主机）输出法兰到螺旋桨，其间以传动轴为主体的用于传递扭矩的装置称为轴系，螺旋桨通过轴系与齿轮箱（或主机）连接。
第一节轴系一、轴系的功用轴系的功用是将船舶柴油机输出的功率传递给螺旌桨，使螺旋桨旋转，以推进船舶航行。
轴系是齿轮箱（或主机）和螺旋桨之间的连接和传动机构，将柴油机输出功率传递给螺旌桨，以克服螺旌桨在水中转动的所消耗的功率，同时，又将螺旋桨在水中旋转产生的轴向推力通过推力轴承传递给船体，以克服船舶航行的阻力。
二、轴系的基本组成轴系包括传动轴（推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴）、轴承（推力轴承、中间轴承、艉轴承）、轴系附件（润滑、冷却、艉轴密封装置）等，如图8-1所示。
轴系是由多支承的传动轴所构成。
从机舱到船尾往往有一段距离，其传动轴往往较长，传动轴通常分为几段，并用联轴器将各轴段联接组合而成。
每段轴又按其所承担的任务分为推力轴、中间轴、艉轴或螺旋桨轴等，这些轴段依靠相应的轴承支撑。
传动轴的总长度、轴段数目及其附件的配置等，与船的大小、船型、船体线型、机舱位置、动力装置形式等因素有关。
对于轴线不长的小型船舶，为了缩短轴系，也可只用一根螺旋桨轴直接将螺旋桨与齿轮箱的输出法兰相连。
1、传动轴传动轴包括推力轴、中间轴和艉轴。
推力轴前端用法兰与齿轮箱（或主机）的输出法兰相连，后端的法兰则与中间轴法兰相连。
推力轴和推力轴承是一对组合部件。
中间轴用来连接推力轴和艉轴。
2、轴承轴承包括推力轴承、中间轴承和艉轴轴承。
推力轴承用于承受螺旋桨通过推力轴传递的推力，并通过它将推力传给船体。
中间轴承用于承受中间轴的径向负荷和重量。
艉轴轴承用于承受艉轴轴的径向负荷和重量。
3、轴系附件轴系附件包括隔舱填料函、艉管、油封、润滑管路和冷却管路。
隔舱填料函用于保持轴系穿过水密隔舱处的水密。
渔船毕业设计论文
第一章前言
中国早在明代就有了“牵风”等船型的风帆拖网渔船。19世纪末西欧首先研制了机动拖网渔船，随后世界各地逐步开始制造。20世纪50年代英国又研制成尾滑道拖网渔船，已成为世界上拖网渔船的主要船型。拖网是主要渔法之一，全世界许多国家和地区的渔获量中有一半以上为拖网渔船所获得。用拖网进行捕捞的渔船，统称拖网渔船。它的种类很多，按拖网船数分有单拖渔船、对拖或双拖渔船；按起网方式及拖网方式分有舷拖渔船、艉拖渔船。虽然拖网渔船因其类型、大小、设备等不同而有差异，但各类船只都有共同特点：主机功率大,船体框架结构总强度高,燃油储备量较大,船上有大功率的绞机,船上有宽广的作业甲板,鱼舱有良好的隔热性能。
纵倾角ε=8°
螺旋桨效率η0=0.553
设计航速VS=12.23kn
毂径比db/D=0.18
旋向右旋
螺旋桨转速450r/min
螺旋桨材料镍铝青铜
螺旋桨质量324.307（kg）
2.1.5船舶性能
1.航速
本船在满载、静水、海面风力不超过蒲氏三级，主机达到额定功率时的航速约为12.1Kn。
2.稳性
本船经稳性校核，在各种合理装载状态下，均满足《渔业船舶法定检验法规》（2000）对Ⅰ
2.1.2船舶主要尺度及船型系数
1.船舶主尺度
总长.Loa40.00m
设计水线长Lwl36.80m
垂线间长Lpp34.00m
型宽B7.20m
型深D3.50m
设计吃水d2.70m
艏吃水df2.20m
艉吃水da3.20m
排水体积▽337.8m3
第八章螺旋桨的强度校核.
342第八章 螺旋桨的强度校核为了船舶的安全航行，必须保证螺旋桨具有足够的强度，使其在正常航行状态下不致破损或断裂。
为此，在设计螺旋桨时必须进行强度计算和确定桨叶的厚度分布。
螺旋桨工作时作用在桨叶上的流体动力有轴向的推力及与转向相反的阻力，两者都使桨叶产生弯曲和扭转。
螺旋桨在旋转时桨叶本身的质量产生径向的离心力，使桨叶受到拉伸，若桨叶具有侧斜或纵斜，则离心力还要使桨叶产生弯曲。
此外，桨叶上也可能受到意外的突然负荷，例如：碰击冰块或其他飘浮物体等。
同时螺旋桨处于不均匀的尾流场中工作，使桨叶受力产生周期性变化，故较难精确地算出作用在桨叶上的外力。
在计算桨叶的强度时，我们可以把桨叶看作是扭曲的、变截面的悬臂梁，而且其横截面是非对称的，故计算较为复杂，即使能正确地求得桨叶上的作用力，要精确地进行强度计算也是很困难的。
目前，对于动态负荷(即计及伴流不均匀性影响)下螺旋桨的强度计算方法虽然有所发展，但计算繁复，付之实用还为时尚早。
故在螺旋桨设计的实践中，一般都用理论和实验相结合的近似方法来进行螺旋桨的强度计算。
计算螺旋桨强度的近似方法很多，中国船级社于2001年颁发的《钢质海船入级与建造规范》（以下简称《规范》）中对螺旋桨的强度也有了规定，因为比较偏于安全，用近似方法计算的厚度未必一定能满足规范的要求，因此对“入级”海船应采用规范规定的方法计算。
本章中主要介绍我国2001年《规范》的规定，由此确定桨叶厚度。
为了使读者了解桨叶上的受力情况，对于分析计算方法也作必要的介绍。
§ 8-1 《规范》校核法一、螺旋桨桨叶厚度的确定为了保证螺旋桨的安全，中国船级社2001年《钢质海船入级与建造规范》第三分册第三篇第十一章中，对螺旋桨的强度要求作了明确具体的规定。
螺旋桨桨叶厚度t (固定螺距螺旋桨为0.25R 和0.6R 切面处，可调螺距螺旋桨为0.35R 和0.6R 切面处)不得小于按下式计算所得之值：XK Yt -=(mm ) (8-1) 式中 Y —— 功率系数，按(8-2)式求得；343K —— 材料系数，查表8-1；X —— 转速系数，按(8-3)式求得。
钢质海洋渔船建造规范1998
第二篇轮机及渔捞机械设备第1章一般规定第1节通则1.1.1 适用范围1.1.1.1 本篇规定适用于渔船推进装置、辅助机械装置、锅炉、受压容器、泵、管系和渔捞机械装置的设计、制造、安装和试验。
1.1.1.2 如采用与本规范规定等效的其他措施时，应经验船部门同意。
1.1.2 环境条件1.1.2.1 渔船用柴油机和轴系传动装置，以及与渔船安全有关的机械设备，其结构与布置，必须保证其在表1.1.2.1规定的渔船倾斜角度下(横向和纵向倾斜可能同时发生)能正常的连续工作。
考虑到渔船的类型、尺度、航区和营运情况，经验船部门同意可偏离下述倾斜角。
表1.1.2.1 渔船倾斜角度1.1.2.2 确定无限航区渔船用柴油机的功率时，应采用国际标准功率标定的基准环境条件，即绝对大气压力为0.1MPa，吸入空气温度为45℃，相对湿度为60%和在中冷器进口处的海水温度为32℃。
柴油机制造厂在试验台上不必按本条规定提供模拟的基准环境条件，但应提供基准环境条件下柴油机功率的修正值。
1.1.2.3 对有限航区渔船用柴油机，确定其使用标定功率所根据的环境条件应符合作业航区的情况并加以说明。
1.1.3 振动在设计、制造和安装机械装置时，应避免在常用转速范围内因振动而产生过大的应力。
1.1.4 推进装置1.1.4.1 渔船应设有适合作业要求的推进用离合装置。
1.1.4.2 拖网渔船和钓鱼船的推进装置，宜具有微速前进的性能。
围网渔船及其灯光船宜设有横向推进装置。
1.1.5 后退措施1.1.5.1 推进装置应具有足够的倒车功率，以保证在任何正常情况下能控制船舶。
1.1.5.2 对不配备可调螺距螺旋桨的主机，宜采用齿轮箱或倒顺离合器进行倒车；如受条件限制，亦可由主机直接倒转。
1.1.5.3 能直接倒转的主机，应能以70%正车标定转速倒车自由航行至少30min。
1.1.6 防污染和防噪音1.1.6.1 机器处所内应设有防止油类漏入舱底的收集设施。
船体结构与结构设计PPT课件
主要尺度及参数 总长 231.00 m 垂线间长 214.20 m 型宽 32.20 m 型深 18.80 m 设计吃水/结构吃水 12.00 m 载重量 41000 t 集装箱数 3534 TEU (14吨/箱装箱量 2250 TEU) 主机型号 MAN - B&W 7K90MC-C 1 set MCR 31920 kW x 104 rpm CSR 28728 kW x 100.4 rpm 服务航速 22.2 kn （at CSR with 15% S.M.）
趋向于建造尾机型船或中后机型船。
5
图1－1 28000T多用处干货/集装箱船
主尺度：总长*型宽*型深*吃水 (m)＝181*26*14.4*10.02； 吨位：总吨位（GROSS)＝19354 ， 净吨位(NET)＝9614； 航速：15.5kn；主机：型号*功率*台数＝MAN B&W5S50MC*6400*1
18
图1－8 30万吨油船
主尺度：总长*型宽*型深*吃水（m） ＝333*58*31*22.2
螺旋桨设计
1.26 293.21 1728
164
1.01 236.74 2197
259
3
2.主机参数（设计航速约 11.5kn）
型号： 标定转速：
6135A 1500 r/min
标定功率： 减速比：
PS2 = 140kw×2 i = 2.85
3．推进因子的确定
(1)伴流分数 w 本船为双桨内河客船且 较小，故使用巴甫米尔公式估算
2
300 客位内河客船螺旋桨设计任务书
1.船 型
双桨组合型舵，前倾首柱，方尾，柴油机驱动，尾机型内河客船。
设计水线长： 型宽：
LWL=35.00m B=7.20m
垂线间长： 型深：
LBP=34.00m D=2.50m
设计吃水： 排水量： 纵向浮心坐标 L/Δ1/3
Td=1.50m Δ=181t Xb= -0.702m 6.187
方型系数： 棱型系数： 纵向浮心位置 Δ0.64
CB=0.478 CP=0.567 xc=-2.06% 27.86
宽度吃水比 B/T 4.8
1.1 艾亚法有效功率估算表：（参考《船舶原理（上）》P279-P285）
速度 V(kn)
Froude 数 vs/
ᴢ
标准 C0,查图7-3 标准 Cbc,查表7-5（双桨） 实际 Cb(肥+或瘦-)(%) Cb 修正(%)，瘦则查表7-6 Cb 修正数量Δ1 已修正 Cb 之 C1=C0+Δ1 B/T 修正(%)=-10Cb(B/T-2)% B/T 修正数量，Δ2 已修正 B/T 之 C2 标准 xc,%L，船中后，查表7-5 实际 xc，%L，船中后 相差%L，在标准后（+）前（-） xc 修正(%),查表7-7 xc 修正数量，Δ3 已修正 xc 之 C3 长度修正%= (Lwl-1.025Lpp)/Lwl*100% 长度修正Δ4 已修正长度之 C4 V3 ᴢ Δ0.64*V3/C4 (hp)
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1 JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书 指导老师： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 完成日期：2014/4/23 2
目 录 1．船 型 ............................................. 3 2．主机参数 ........................................... 4 3．推进因子的确定 ..................................... 4 4．桨叶数Z的选取 ..................................... 4 5．AE/A0的估算 ....................................... 4 6．桨型的选取说明 ..................................... 5 7．根据估算的AE/A0选取2～3张图谱 .................... 5 8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计 ......... 5 9．空泡校核 .......................... 错误！未定义书签。 10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 ................ 9 11. 船舶系泊状态螺旋桨计算 ........... 错误！未定义书签。 12．桨叶强度校核 ..................................... 10 13．桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 ................... 11 14．桨毂设计 ......................... 错误！未定义书签。 15．螺旋桨总图绘制 ................................... 12 16．螺旋桨重量及转动惯量计算 ......................... 12 17．螺旋桨设计总结 ................................... 14 18．课程设计总结 ..................................... 14 3
JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书 1.船 型 单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型钢质拖网渔船。 设计水线长： LWL=29.50m 垂线间长： LBP=27.50m
型宽： B=6.20m 型深： D=2.70m
设计吃水： Td=2.10m 方型系数： CB=0.522
排水量： Δ=192t 棱型系数： CP=0.593
纵向浮心坐标 Xb= -0.78m 纵向浮心位置 xc=-2.84%
L/Δ1/3 4.77 Δ0.64 28.93
宽度吃水比B/T 2.95
1.1艾亚法有效功率估算表：（按《船舶原理（上）》P285实例计算）。 由给定设计航速约10.5kn，取V为10,11,12kn估算。 速度V(kn) 10 11 12 Froude数vs/√gLBP 0.313 0.345 0.361 标准C0查图7-3 229 192 172 标准Cbc,查表7-5 0.565 0.549 0.544 实际Cb(肥或瘦)(%) 7.61 4.92 3.13 Cb修正(%)，瘦则查表7-6 4.697 2.552 1.478 Cb修正数量Δ1 10.76 4.90 2.96 已修正Cb之C1 240 197 175 B/T修正% -4.97 -4.97 -2.53 B/T修正数量，Δ2 -11.93 -9.79 -5.13 已修正B/T之C2 228 187 170 标准xc,%L，船中后，查表7-5 2.23 2.47 2.51 实际xc，%L，船中后 2.84 2.84 2.84 相差%L，在标准后（+）前（-） 0.61 0.37 0.33 xc修正(%),查表7-7 — — -0.4 xc修正数量，Δ3 0 0 1 已修正xc之C3 228 187 171 长度修正%=(Lwl-1.025Lpp)/Lwl*100% 4.45 4.45 4.45 长度修正Δ4 10 8.3 5.7 已修正长度之C4 238 195 177 V3 1000 1331 1728 PE=Δ0.64*V3/C4 (hp) 89.35 151.35 272.1 4
2．主机参数（设计航速约10.5kn） 型号： 8E150C 标定功率： PS2 = 198kw
标定转速： 750 r/min 减速比： i = 2.5
3．推进因子的确定 (1)伴流分数w 本船为单桨渔船，故使用汉克歇尔公式估算 w=0.77Cp-0.28=0.77*0.593-0.28=0.177 (2)推力减额分数t 使用汉克歇尔公式 t=0.77CP-0.30=0.77*0.593-0.30=0.157 (3)相对旋转效率： 近似地取为ηR =1.0 (4)船身效率 ηH =w-1t-1=(1-0.157)/(1-0.177)=1.024
4．桨叶数Z的选取 根据一般情况，单桨船多用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。
5．AE/A0的估算（注意：对于内河船及大径深比螺旋桨的船不一定适用！） 按公式AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k进行估算， 其中：T=VtPE)1(=120.35/(1-0.157)×10.5×0.5144)=26.43kN 水温15℃时pv=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2 静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×2)×9.8 N/m2=121.324 kN/m2 k取0.2 D允许=0.7~0.8×Td=（0.7～0.8）×2.10=1.47m～1.68m （单桨船） 取D=1.50m AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k =（1.3+0.3×4）×26.43/((121.324-1.705)×1.502)+0.2 = 0.445 5
6．桨型的选取说明 目前在商船螺旋桨设计中，以荷兰的楚思德B型和日本AU型（包括其改进型MAU型）螺旋桨应用最为广泛。由于本船为近海渔船，故采用MAU4叶桨图谱进行设计计算。
7．根据估算的AE/A0选取2~3张图谱 根据AE/A0=0.445选取MAU4-40, MAU4-55两张图谱。 8．按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计得到2组螺旋桨的要素及VsMAX 功率储备取10%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96 螺旋桨敞水收到功率 PD = Ps×(1-0.10)×ηR×ηS×ηG
= 198×0.9×1.0×0.98×0.96= 167.65kw = 228.10hp
螺旋桨转速 n=i n=750r/min/2.5=300r/min
列表查图谱可得： 项目 单位 数量 假定航速V kn 10 11 12 VA=VS*(1-w) kn 8.23 9.053 9.876 BP=n*(PD)^0.5/VA^2.5 23.317 18.373 14.781 √Bp 4.828 4.286 3.844 MAU4-40 δ 58.658 52.78 48.02 P/D 0.734 0.778 0.825 η0 0.635 0.664 0.687 D=δ*VA/n m 1.609 1.592 1.580 PTE=PD*η0ηHηR hp 148.31 155.09 160.46 MAU4-55 δ 57.297 51.99 46.916 P/D 0.787 0.834 0.884 η0 0.621 0.65 0.675 D=δ*VA/n m 1.571 1.568 1.544
PTE=PD*η0ηHηR hp 145.04 151.82 157.66 据1.1中艾亚法估算的有效功率及上表计算结果可绘制PTE、δ、P/D、D及η0对V的曲线，如图一所示： 6
图一 从PTE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可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η0如下表所列。
MAU VMAX(kn) P/D δ D(m) η0 4-40 11.061 0.779 52.74 1.591 0.666 4-55 11.008 0.837 51.55 1.567 0.650 7
9．空泡校核 由图解法求出不产生空泡的（AE/A0）MIN及相应的VsMAX、P/D、η0、D. 按柏努利空泡限界线中渔船下限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。 桨轴沉深hs由船体型线图取1.5m p0-pv = pa+γhs-pv =(10330+1025×2-174) kgf/m2 = 12206 kgf/m2 计算温度t =15℃, pv = 174 kgf/m2 PD = 167.65kw = 228.10hp ρ=104.63 kgf s2/m4 序号 项目 单位 数值
MAU4-40 MAU4-55 1 AE/A0 0.4 0.55 2 VMAX kn 11.061 11.008
3 VA=0.5144*VMAX*(1-w) m/s 4.683 4.66
4 (0.7πND/60)2 (m/s)2 306.038 296.874 5 V0.7R2=VA2+(0.7πND/60)2 (m/s)2 327.968 318.590 1/2ρV0.7R2 17157.675 16667.048
6 ζ=(p0-pv)/(1/2ρV0.7R2) 0.711 0.732 7 ηc(查图6-20） 0.173 0.177 8 推力T=75*PD*η0/VA kgf 2432.96 2386.23 9 需要投射面积AP=T/(ηc*1/2ρV0.7R2) m2 0.8196 0.8088 10 需要展开面积 AE=AP/(1.067-0.229*P/D) m2 0.9224 0.9240 11 A0=πD2/4 m2 1.988 1.928 12 需要的AE/A0 0.463 0.479