螺旋桨制图 课程设计之完整版共37页文档
螺旋桨的材料课程设计
螺旋桨的材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解螺旋桨的基本概念，掌握其构造、分类及工作原理。
2. 使学生了解不同材料对螺旋桨性能的影响，掌握常见螺旋桨材料的特性。
3. 引导学生掌握螺旋桨材料选择的基本原则和方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力，能够针对不同场景选择合适的螺旋桨材料。
2. 提高学生的实验操作能力，通过实验观察、数据分析等方法，培养学生的科学探究精神。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对航空事业的热爱，培养其学习航空知识的兴趣。
2. 培养学生的团队协作意识，使其在小组讨论、实验过程中学会倾听、尊重他人意见。
3. 引导学生认识到材料选择在航空领域的重要性，培养其严谨、负责任的科学态度。
本课程针对初中年级学生，结合其认知特点，注重理论与实践相结合，以螺旋桨材料为核心，引导学生掌握相关知识点。
通过课程学习，使学生能够明确螺旋桨材料的选择原则，提高其解决实际问题的能力，同时培养其航空领域的兴趣和科学素养。
二、教学内容1. 螺旋桨的基本概念：螺旋桨的定义、构造、分类及工作原理。
教材章节：第二章 航空器的基本构造与原理，第三节 螺旋桨与尾翼2. 螺旋桨材料特性：金属、复合材料等不同材料的物理、化学性能及其在螺旋桨中的应用。
教材章节：第四章 航空器材料，第二节 常用航空材料3. 螺旋桨材料选择原则：根据不同使用环境、性能要求等因素，选择合适的螺旋桨材料。
教材章节：第四章 航空器材料，第三节 航空材料的选择与应用4. 实践操作：组织学生进行实验，观察不同材料螺旋桨的性能差异，培养学生实际操作能力。
教学安排：课程中段，安排2课时进行实验操作。
5. 案例分析：分析典型螺旋桨材料选择案例，使学生更好地理解理论知识在实际工程中的应用。
教学安排：课程后段，安排1课时进行案例分析。
教学内容安排注重科学性和系统性，结合课程目标，按照教材章节组织教学，理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握螺旋桨材料相关知识。
轮船螺旋桨叶片课程设计
轮船螺旋桨叶片课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解轮船螺旋桨叶片的基本结构，掌握其工作原理；2. 学生能够描述轮船螺旋桨叶片的几何形状、叶片数量与推进效率之间的关系；3. 学生能够运用流体力学基本原理，解释轮船螺旋桨叶片设计中的相关概念。
技能目标：1. 学生能够运用图纸分析轮船螺旋桨叶片的设计要素，具备基本的识图能力；2. 学生通过小组合作，设计并绘制出符合一定推进要求的螺旋桨叶片草图；3. 学生能够运用数学计算和物理原理，对螺旋桨叶片的推进效果进行初步分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对船舶工程和流体力学领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 通过团队合作，培养学生沟通协作能力和集体荣誉感；3. 强化学生对科技与生活紧密联系的认识，提高其学以致用的实践意识。
课程性质：本课程属于科技领域，结合物理、数学和工程实践，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：考虑到学生所在年级，课程内容将结合学生的认知水平，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和逻辑思维能力。
教学要求：课程要求学生在掌握理论知识的基础上，能够将所学应用于实际问题，培养其创新思维和团队合作精神。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 轮船螺旋桨叶片的基本结构：介绍螺旋桨的组成部分，包括桨毂、叶片、叶根等，结合教材相关章节，分析各部分的作用和联系。
2. 螺旋桨叶片的工作原理：讲解螺旋桨在水中推进的物理原理，如流体力学中的升力、阻力、扭矩等概念，结合教材内容，阐述叶片形状与推进效率的关系。
3. 螺旋桨叶片的设计要素：分析叶片的几何参数，如叶形、叶径、叶距等，以及这些参数对螺旋桨性能的影响，参考教材相关章节，进行实例讲解。
4. 螺旋桨叶片的推进效果分析：介绍数学和物理方法在螺旋桨叶片推进效果分析中的应用，如计算流体力学（CFD）模拟、实验数据分析等，结合教材内容，指导学生进行初步分析。
船舶螺旋桨课程设计说明书
船用螺旋桨课程设计说明书“信海11号”1、船体主要参数设计水线长 m L WL 36.70= 垂线 间长 m L PP 40.68= 型 宽 m B 80.15= 型 深 m D 80.4= 设计 吃水 m d 40.3= 桨轴中心高 m Z P 3.1= 排 水 量 t 2510=∆本船由七零八所水池船模阻力试验所得船体有效功率曲线数据如表1-1所示：表1-1 模型试验提供的有效功率数据航速（节） 11 12 13 14 15d=3.4mEHP3.4m (Kw) 457.1 634.8 890.0 1255.01766.1 1.15EHP 3.4 525.7 730.0 1023.5 1443.2 2031.4 d=3.5mEHP 3.5m (Kw) 466.9 652.4 917.6 1303.61824.7 1.15EHP 3.5 536.9 705.3 1055.2 1499.12098.42、主机参数型号 8230zc 二台 额定功率 ()hp KW P S 14691080= 额定转速 mim r N 300= 减速比 5.2=i 传送效率 95.0=S η3、推进因子的决定伴流分数 165.0=w 推力减额 165.0=t 船身效率 0.111=--=wtH η 相对旋转效率 0.1=R η 4、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。
螺旋桨敞水收到的马力：()hp ...P RS D 2175.1186 019508501469 85.01469=⨯⨯⨯=⨯⨯=ηη根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的δ-P B 图谱列表1-2计算.表1-2 按δ-P B 图谱设计的计算表项 目 单 位数 值螺旋桨敞水收到的马力 1186.2175螺旋桨转速 300假定航速 11 12 13 14 15 9.185 10.020 10.855 11.690 12.525 40.412 32.511 26.615 22.114 18.6116.357 5.702 5.159 4.703 4.314 MAU4-4072.50 67.62 60.27 55.39 51.73 0.61 0.65 0.69 0.72 0.760.56 0.59 0.60 0.63 0.64 670.32 702.42 733.56 762.57 787.19 MAU4-5575.84 67.31 59.93 55.46 50.270.72 0.74 0.79 0.81 0.85 0.57 0.59 0.62 0.64 0.67 659.87 690.74 725.25 745.58 773.69 MAU4-70 73.80 66.92 63.01 51.89 49.13 0.72 0.75 0.77 0.83 0.89 0.54 0.55 0.56 0.59 0.62 622.40645.64671.61698.86720.10knhpminr kn N V ()V w V A -=1PB 5.25.0A DP V NP B =D P hp hp hpδ0ηD P 0ηηH D TE P P =δ0ηD P 0ηηH D TE P P =D P δ0η0ηηH D TE P P =图1-1 MAU5叶桨图谱设计计算结果从()V f P TE -曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素0/η及、D D P 如表1-3所示。
螺旋桨-课程设计
山东104总吨钢质拖网渔船1.已知船体主要参数船型：单桨，转动导流管平衡舵，尾机型钢质拖网渔船。
设计水线长：L wl=27.50m垂线间长：L pp=26.00m型宽：B=5.40m型深：D=2.50m平均吃水：T m=1.90m尾吃水: T a=2.40m方形系数：C b=0.502棱形系数：C p=0.592宽吃水比：B/T m=2.84排水量：Δ=137.35t浮心纵向坐标（LCB）：X b=-0.78m桨轴中心距基线：Z s=0.35m用艾亚法估算船体有效功率数据表：首先计算所需参数如下：L/Δ1/3 = 5.04 Δ0.64 = 23.346 X c=-3%速度 v（kn）9 10 11速长比V/L1/20.974 1.083 1.191 傅汝德数Vs/(gL)1/20.290 0.322 0.354 标准Co 查图7-3 295 243 205 标准Cbc,查表7-5 0.593 0.56 0.546 实际Cb（肥或瘦）（%）15.35，瘦10.36，瘦8.06，瘦Cb修正（%）11.21 7.174 5.104 Cb修正数量△133 17 10已修正Cb之△1328 260 215 B/T修正（%）=-10Cb（B/T-2）% -4.2168 -4.2168 -4.2168 B/T修正数量，△2[式7-23] -14 -11 -9已修正B/T之C2 314 249 206标准Xc，%L，船中前或后，查表7-5 1.838，船中后2.3275，船中后2.4955，船中后实际Xc，%L，船中前或后3，船中后3，船中后3，船中后相差%L，在标准者前或后 1.162，后0.6725，后0.5045，后Xc修正（%），查表7-7（b）0.22 0.5 0.96 Xc修正数量，△3[式(7-24)] -1 -1 -2已修正Xc之C3 313 248 204长度修正（%）=（Lwl-1.025Lbp）/Lwl*100%3.2 3.2 3.2长度修正数量，△4[式(7-25)] 10 8 7已修正长度C4 323 256 211 Vs3729 1000 1331 Pe=△0.64*Vs3/C4*0.735(KW) 39 68 1092.主机参数主机型号6160A-123 功率（KW）136转速（转/分）850齿轮箱型号2HC250 减速比 1.97:13.推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨钢质拖网渔船，故使用汉克歇尔公式估算：ω=0.77*Cp-0.28=0.77*0.592-0.28=0.176(2)推力减额分数t对于单螺旋桨渔船，也使用汉克歇尔公式估算：t=0.77*C P-0.30=0.77*0.592-0.30=0.156(3)相对旋转效率缺少资料，故近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.156)/(1-0.176)=1.02434．桨叶数Z的选取根据一般情况，单桨船多用四叶，加之教材中四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。
螺旋桨设计说明书课程设计
螺旋桨设计说明书课程设计螺旋桨图谱设计计算说明书“XX号”学院航运与船舶工程学院专业船舶与海洋工程学生姓名班级船舶班学号组员指导教师目录一、前言1二、船体主要参数1三、主机主要参数1四、推进因子1五、阻力计算2六、可以达到最大航速的计算2七、空泡校核4八、强度校核5九、螺距修正7十、重量及惯性矩计算7十一、敞水性征曲线的确定9十二、系柱特性计算10十三、航行特性计算11十四、螺旋桨计算总结13十五、桨毂形状及尺寸计算13十六、螺旋桨总图(见附页)14十七、设计总结及体会14十八、设计参考书15一、前言本船阻力委托XX研究所进行船模拖曳试验，并根据试验结果得出阻力曲线。
实验时对吃水情况来进行。
虽然在船舶试验过程中将本船附体部分（舵、轴支架、舭龙骨等）也装在试验模型上，但考虑本船建造的表面粗糙度及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加15%。
本船主机最大持续功率额定转速750转/分，考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按来考虑。
螺旋桨转速为300转/分。
二、船体主要参数表1船体主要参数水线长70.36m垂线间长68.40m型宽B15.80m型深H4.8m设计吃水d3.40m浆轴中心高1.30m排水量2510t本船的=3.292；=1.41；=4.329；=4.647三、主机主要参数型号：8230ZC二台额定功率：=1080kw(1469hp)额定转速：750r/min减速比：2.5传送效率：=0.95四、推进因子伴流分数；推力减额t=0.165船身效率；相对旋转效率五、阻力计算本船曾在七零八所水池进行船模阻力试验，表中数值为吃水3.4m时船的阻力试验结果。
表2模型试验提供的有效功率数据航速（节）1112131415d=3.4mEHP3.4（kw）457.1634.8890.01255.01766.11.15EPH3.4525.7730.01023.51443.22031.4六、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。
螺旋桨基础理论分解PPT学习教案
作用在桨叶上的力 及力矩
➢ 二、作用在机翼上的升力和阻力 简单回顾一下作用在机翼上的升力和阻力，将有助于 桨叶上受力情况的讨论，对于二因次机翼，我们可以 用环量为P 的一根无限长的涡线来代替机翼，这根祸 线称为附着涡。在理想流体中，作用在单位长度机翼 上的只有垂直于来流方向的升力L ，其值
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作用在桨叶上的力 及力矩
➢ 就可以将叶元体效率ηor表达为另一种简单而有用的 形式
➢ 也就是说，叶元体的理想效率
➢ 将式（3 一30 ）沿半径方向从桨毅至叶梢进行积分并 乘以叶数Z 以后，便可得到整个螺旋桨的推力和转矩， 即
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作用在桨叶上的力及力矩
式中：rh为桨毅半径． R 为螺旋桨半径。
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螺旋桨水动力性能
➢ 根据因次分析，螺旋桨的推力及转矩可用下列无因次 系数来表示，即
➢ 式中：T 为推力； Q 为转矩； ρ为水的密度； n为螺旋桨转速； D 为螺旋桨直径． 对于螺旋桨的效率场也可用无因次系数KT 、KQ 及J
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螺旋桨水动力性能
式中：J为进速系数． 对于几何形状一定的螺旋桨而言，推力系数KT、转矩系数 KQ 及效率η0仅与进速系数J （或滑脱比）有关，KT、KQ 、 η0对J 之曲线称为螺旋桨的性征曲线，又因为我们所讨 论的是孤立螺旋桨（即未考虑船体的影响）的性能，所 以称为螺旋桨的敞水性征曲线，如图3 一14 所示．因KQ 数值太小，常增大10 倍（10KQ）与KT使用同一纵坐标。
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螺旋桨水动力性能
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作用在桨叶上的力及力矩
三、螺旋桨的作用力 由时意上．半面如径的能处分求叶析得元可诱体知导上，速的在度作给用ua及定力u螺，t，旋进则桨而可的求根进出据速整机个VA翼和螺理转旋论速桨求n的出作任 用力。取半径r处dr 段的叶元体进行讨论，其速度多角 形如图3 一10 所示。当水流以合速度VR、攻角αK流向此 叶元体时，便产生了升力dL和阻力dD。将升力dL分解为 沿螺旋桨轴向的分力dLa和旋转方向的分力dLt，阻力dD 相应地分解为dDa和dDt 。因此该叶元体所产生的推力dT 及遭受的旋转阻力dF是：
螺旋桨课程设计任务书
1.船舶主要参数1）原始给定船舶数据船型：远洋散装货船，球鼻艏、球艉、单桨、半悬舵。
总长195.0 m设计水线长190.0 m垂线间长185.0 m型宽28.4 m型深15.8 m设计吃水11.0 m设计排水量48755t型排水体积347423 m方形系数0.821棱形系数0.8252）船舶有效马力曲线船体船舶的有效马力曲线是表征船体阻力特性的曲线一可通过近似估算或船模阻力试验来确定，对应于不同装载情况将有不同的有效马力曲线，一般有满载和压载之分。
此外考虑到由于风浪或污底等情况，则尚需增加一定百分数（20%左右）的有效马力裕度，通过下表可绘制附图二中的P E曲线。
2.主机与螺旋桨参数主机型号6RLB66 主机发出功率额定转速螺旋桨型号MAU 叶数4桨数旋向型柴油机1台P s 11100 hpn 124 r / min型叶单桨右旋螺旋桨材料ZQAL12-8-3-2(K=1.2)材料桨轴距基线高度 3.6 m 3. 设计工况、参数设计功率设计转速螺旋桨直径4. 推进因子的确定伴流分数推力减额分数螺旋桨直径轴系传送效率船身效率5. 可以达到的最大航速设计海水密度：船后螺旋桨敞水受到马力7.4 g / cm3按满载工况设计，P 0.85P sn 124 r / minD 5.6mw 0.36 t0.216D 5.6m0.981 t 1 0.2161.2251 w 1 0.362 4104.63 kgf s /m(取R 1.0):P D 0 P S 0.85 S R 11100 0.85 0.98 1.0hp 9246.3hpQ 75P D02 n75 9246.353431.721kgf m124 J2 3.14 -60螺旋桨转速:n 124 r min 2.067 r s 螺旋桨产生的扭矩螺旋桨转矩系数：KQ 0.0217以MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70的敞水性征曲线进行设计一插值计算：其中：P TE P D00 H，见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱，由J、P/D 可查得K T、10K Q和n 0 o表一敞水图谱设计表其中：P TE P DO0 H见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱，由J、P/D可查得K T、10K Q和n 0由表一可绘制如教材P119图8-9所示，以V为横坐标，以P E、P/D、o和P TE为纵坐标绘制图谱设计的计算曲线，图中曲线P E和曲线P TE的交点即为所求的螺旋桨，将该交点平行纵轴与图中各取线的交点列于下表中。
螺旋桨设计
7螺旋桨设计螺旋桨设计主要有两部分工作：⑴、确定设计船的阻力或有效功率曲线EHP⑵、据此进行螺旋桨设计并预报设计船航速7.1阻力或有效功率的估算当主尺度和船型系数确定以后，必须知道自己功率以确保船舶达到规定的航速，或如果主机功率已知，则需估算阻力或有效功率以预报船舶的设计航速，进而可初步分析比较各种方案的优劣。
可采用海军系数法，比较估算法（具体公式参照《船舶原理》教材）。
采用艾尔法来估算有效功率曲线，具体方法如下：依据《船舶原理》上册第7章，第2节的经验公式之一的艾尔法公式7.1.1艾尔法的基本思想艾尔法首先针对标准船型直接估算有效功率，然后根据设计船与标准船之间的差异逐一进行修正，最后得到设计船的有效功率值。
7.1.2根据艾尔法进行列表计算下面是计算表格：表7.1 艾尔法计算有效马力速度v（kn） 8 9 10 11 12弗洛德数vs/sqrt(gL) 0.15662 0.176196 0.19577 0.215351 0.23493标准C0查图7-3 440 430 410 390 350标砖Cbc查图7-5 0.83 0.79 0.76 0.73 0.695实际Cb(肥或痩)（%）-6.75,肥-12.15肥 -16.5肥-21.3肥-27.4肥Cb修正（%）若肥：Cb肥（%）x3x实际Cb -78.907 -138.889 -180.67 -221.524 -255.67 vs/sqrt(L) 0.49046 0.551769 0.61308 0.674384 0.73569已修正Cb之C1 361.093 291.1111 229.326 168.4757 94.3348B/T修正（%）=-10Cb（B/T-2）% -0.3323 -0.33225 -0.3323 -0.33225 -0.3323B/T修正数量，△2[式(7-23)] -119.97 -96.7217 -76.194 -55.9761 -31.343已修正B/T之C2 241.12 194.3894 153.132 112.4997 62.9921标准xc，%L，船中前或后，查表7-5 0.95 0.79 0.55 0.16 -0.6实际xc，%L，船中前或后0.862 0.862 0.862 0.862 0.862相差%L，在标准者前或后0.125 -0.1022 -0.443 -0.9971 -2.076xc修正（%),查表7-7（b）3.7 3.2 2.6 2.1 1.5(△3)0 8.92143 6.22046 3.9814 2.36249 0.9448xc修正数量，△3[式（7-25）] 0 0 0 0 0已修正xc之C3 241.12 194.389 153.13 112.499 62.992长度修正（%）=（Lwl-1.025Lbp）/Lwl×100% -0.1165 -0.1165 -0.116 -0.1165 -0.116 长度修正数量，△4式[(7-25)] -0.2807 -0.2262 -0.178 -0.1309 -0.073已修正长度C4 240.839 194.163 152.95 112.368 62.918V3s 512 729 1000 1331 1728Pe=△0.64V3s/C4×0.735(kW) 299.052 528.158 919.69 1666.23 3863.3peb(无附体) 276.9 489.035 851.56 1542.80 3577.2Pe(hp) 406.597 718.094 1250.4 2265.44 5252.7根据计算结果，可以得到有效马力曲线，表7.2 有效马力曲线表V(kn) 8 9 10 11 12Pe(hp) 406.59 718.094 1250.43 2265.444 5252.727.2螺旋桨图谱设计7.2.1初步确定螺旋桨的最佳转速7.2.1.1 螺旋桨的叶数依据《船舶原理》下册第8章的有关内容，螺旋桨的叶数与主机气缸数的比值不能为整数（否则会对船体振动不利）。
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
螺旋桨设计说明书
螺旋桨图谱设计计算说明书“信海11号”`学院航运与船舶工程学院专业船舶与海洋工程》学生姓名李金檑班级船舶1403班学号 0315组员李金檑、刘敬指导教师赵藤·目录一、前言 (1)二、船体主要参数 (1)三、主机主要参数 (1)四、推进因子 (1)五、阻力计算 (2)六、可以达到最大航速的计算 (2)七、空泡校核 (4)八、强度校核 (5)九、螺距修正 (7)十、重量及惯性矩计算 (7)十一、敞水性征曲线的确定 (9)十二、系柱特性计算 (10)十三、航行特性计算 (11)十四、螺旋桨计算总结 (13)十五、桨毂形状及尺寸计算 (13)十六、螺旋桨总图(见附页) (14)十七、设计总结及体会 (14)十八、设计参考书 (15)一、前言本船阻力委托七零八研究所五室进行船模拖曳试验，并根据试验结果得出阻力曲线。
实验时对 3.4m d =吃水情况来进行。
虽然在船舶试验过程中将本船附体部分（舵、轴支架、舭龙骨等）也装在试验模型上，但考虑本船建造的表面粗糙度及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加15%。
本船主机最大持续功率kw 10802⨯额定转速750转/分，考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按%8510802⨯⨯kw 来考虑。
螺旋桨转速为300转/分。
二、船体主要参数表1 船体主要参数本船的H B =； d H =； B L pp =； dB=三、主机主要参数型 号：8230ZC 二台 额定功率：s P =1080kw(1469hp) 额定转速：750r/min 减速比： 传送效率：M η=四、推进因子伴流分数 0.165=ω； 推力减额 t= 船身效率 1=H η； 相对旋转效率 1=R η五、阻力计算本船曾在七零八所水池进行船模阻力试验，表中数值为吃水时船的阻力试验结果。
表2 模型试验提供的有效功率数据六、可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶桨图谱进行计算。
取功率储备15%，轴系效率：M η=螺旋桨敞水收到马力：()hp P D 1186.21810.950.851469=⨯⨯⨯= 根据MAU4-40，MAU-55，MAU4-70的δ-P B 图谱列表计算表3 按δ-P B 图谱设计的计算表根据上图中的计算结果可绘制TE P 、δ、D P 及0η对V 的曲线，如下图。
螺旋桨-课程设计
山东104总吨钢质拖网渔船1.已知船体主要参数船型：单桨，转动导流管平衡舵，尾机型钢质拖网渔船。
设计水线长：L wl=27.50m垂线间长：L pp=26.00m型宽：B=5.40m型深：D=2.50m平均吃水：T m=1.90m尾吃水: T a=2.40m方形系数：C b=0.502棱形系数：C p=0.592宽吃水比：B/T m=2.84排水量：Δ=137.35t浮心纵向坐标（LCB）：X b=-0.78m桨轴中心距基线：Z s=0.35m用艾亚法估算船体有效功率数据表：首先计算所需参数如下：L/Δ1/3 = 5.04 Δ0.64 = 23.346 X c=-3%速度 v（kn）9 10 11速长比V/L1/20.974 1.083 1.191 傅汝德数Vs/(gL)1/20.290 0.322 0.354 标准Co 查图7-3 295 243 205 标准Cbc,查表7-5 0.593 0.56 0.546 实际Cb（肥或瘦）（%）15.35，瘦10.36，瘦8.06，瘦Cb修正（%）11.21 7.174 5.104 Cb修正数量△133 17 10已修正Cb之△1328 260 215 B/T修正（%）=-10Cb（B/T-2）% -4.2168 -4.2168 -4.2168 B/T修正数量，△2[式7-23] -14 -11 -9已修正B/T之C2 314 249 206标准Xc，%L，船中前或后，查表7-5 1.838，船中后2.3275，船中后2.4955，船中后实际Xc，%L，船中前或后3，船中后3，船中后3，船中后相差%L，在标准者前或后 1.162，后0.6725，后0.5045，后Xc修正（%），查表7-7（b）0.22 0.5 0.96 Xc修正数量，△3[式(7-24)] -1 -1 -2已修正Xc之C3 313 248 204长度修正（%）=（Lwl-1.025Lbp）/Lwl*100%3.2 3.2 3.2长度修正数量，△4[式(7-25)] 10 8 7已修正长度C4 323 256 211 Vs3729 1000 1331 Pe=△0.64*Vs3/C4*0.735(KW) 39 68 1092.主机参数主机型号6160A-123 功率（KW）136转速（转/分）850齿轮箱型号2HC250 减速比 1.97:13.推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨钢质拖网渔船，故使用汉克歇尔公式估算：ω=0.77*Cp-0.28=0.77*0.592-0.28=0.176(2)推力减额分数t对于单螺旋桨渔船，也使用汉克歇尔公式估算：t=0.77*C P-0.30=0.77*0.592-0.30=0.156(3)相对旋转效率缺少资料，故近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.156)/(1-0.176)=1.02434．桨叶数Z的选取根据一般情况，单桨船多用四叶，加之教材中四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。
螺旋桨设计与绘制
单位
数值
0.25R
0.6R
弦长b
m
1.3256
1.8217
1.3889
1.3889
D/P
1.3889
1.3889
634
207
250
151
1410
635
4
34
2352.636
844.1636
55923.4
14601.71
82
23
34
12
41
65
380
330
1376.111
1178.611
材料系数K(铝镍青铜）
0.724
0.704
0.686
0.606
0.593
0.576
0.564
0.548
5.09
5.41
5.72
6.02
6.34
8
9180
10573
11985
13397
15079
9
主机马力
9464
10900
12355
13812
15546
10
计算螺旋桨能克服的有效马力
7288
8214
9043
9899
10825
有上表可绘制确定最佳转速的图，如图4-2.
根据 和 的交点可获得：最佳转速为N=102r/min，所需主机马力为11500hp，P/D=0.732， =0.582。
图4-2确定转速的计算结果
1.1.5
根据初步设计的结果，选定主机型号为苏尔寿5RTA68柴油机一台，最大持续功率为13250hp，转速为102r/min，旋向为右旋。
目前常使用螺旋桨模型空泡实验或大量实船资料整理所得的图谱，或由统计数据归纳而成的近似公式进行空泡校核。
螺旋桨图谱设计
2923.051 3274.899 4127.456 3215.356 3602.389 4540.201
伴流分数 推力减额分数 相对旋转效率
2推进因子的决定
ω=
0.279
t= 0.1674
ηR=
1
5473.954 功率 6021.349
14.77 3850.92
船身效率
ηн=(1-t)/(1-
ω)
7.6 g/cm2 6596 hp
4 161.8 r/min
8°
P/D η0 D
Vmax AE/A0
b0.66R b0.25R b0.6R
1.514082121 m 1.091956026 m 1.50060679 m
表5.5 强度校核计算表
项目 弦长b
K1 K2 K3 K4 A1=D/P(K1-K2D/P0.7)+K3D/P0.7-K4 Y=1.36A1Ne/(Zbne)
15.30802 mm 163.8 mm
实际桨叶 按t1.0与 t0.25连直 线决定
t0.2=
173.69947 mm
t0.3=
153.9005347 mm
0.2
t0.4=
134.1016 mm
t0.5=
114.3026733 mm
0.4
t0.6=
94.503743 mm
t0.7=
74.704812 mm
0.5800101
0.4 0.4
0.612596097
0.55 0.55
0.603577219 100AE/A0
0.7 100Ad 0.7 100Ad
P/D η0 D Vmax AE/A0 P
6.强度校核 G= Ne Z= N=ne ε=
cad螺旋桨课程设计
cad螺旋桨课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解螺旋桨的基本结构及其在CAD设计中的重要性。
2. 学生能掌握螺旋桨设计中涉及的几何参数和工程术语。
3. 学生能描述螺旋桨设计的基本流程和CAD软件的操作方法。
技能目标：1. 学生能够操作CAD软件，完成螺旋桨的三维模型构建。
2. 学生能够运用CAD工具对螺旋桨模型进行必要的工程分析和优化。
3. 学生能够通过CAD软件输出螺旋桨的设计图纸，并进行适当的标注。
情感态度价值观目标：1. 学生通过螺旋桨设计实践，培养对工程设计和航空领域的兴趣。
2. 学生在学习过程中，发展解决问题的能力和团队协作精神。
3. 学生能够认识到科技在航空领域的重要性，增强创新意识和责任感。
课程性质分析：本课程为高年级工程技术课程，旨在通过具体的螺旋桨设计案例，将理论与实践相结合，提高学生的技术应用能力和工程设计思维。
学生特点分析：高年级学生对工程概念有了一定的理解，具备基础CAD操作能力，需要通过更复杂的工程项目来提高综合应用能力和创新设计思维。
教学要求：课程应侧重于实践操作和工程思维的培养，确保学生在理解理论知识的基础上，能够通过CAD软件完成实际的设计任务，并在过程中形成积极的情感态度和正确的价值观。
通过具体学习成果的分解，教师可进行有针对性的教学设计和效果评估。
二、教学内容1. 螺旋桨基本知识回顾：包括螺旋桨的结构、功能、分类及主要参数。
- 教材章节：第二章 航空动力装置与螺旋桨2. CAD软件操作基础：复习CAD软件的基本操作，如视图控制、基本绘图和编辑命令。
- 教材章节：第一章 CAD软件基础操作3. 螺旋桨设计流程：介绍螺旋桨设计的基本步骤，包括需求分析、参数计算、模型构建和优化。
- 教材章节：第三章 螺旋桨设计与分析4. CAD螺旋桨模型构建：详细讲解如何使用CAD软件进行螺旋桨的三维模型构建。
- 教材章节：第四章 CAD三维建模5. 螺旋桨工程分析：应用CAD软件进行螺旋桨的结构分析和性能评估。
螺旋桨的课程设计
螺旋桨的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解螺旋桨的基本概念、分类和作用；2. 学生掌握螺旋桨的构造、工作原理及其与飞行器性能的关系；3. 学生了解螺旋桨在航空领域的应用和发展。
技能目标：1. 学生能够分析螺旋桨的优缺点，并针对不同飞行器选择合适的螺旋桨；2. 学生能够运用所学知识，设计简单的螺旋桨模型；3. 学生通过实际操作，提高动手能力，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 增强学生的创新意识，鼓励勇于尝试、积极探索。
课程性质：本课程为航空知识科普课程，旨在让学生了解螺旋桨的基本知识，培养学生的航空兴趣和动手能力。
学生特点：五年级学生具备一定的学习能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢实践操作。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的参与和互动，通过实际操作和小组讨论，提高学生的综合能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 螺旋桨的基本概念：介绍螺旋桨的定义、作用及其在飞行器中的重要性；- 教材章节：第二章“飞行器的基本构造”，第三节“推进装置”。
2. 螺旋桨的分类与构造：讲解不同类型的螺旋桨及其构造特点；- 教材章节：第二章“飞行器的基本构造”，第三节“推进装置”。
3. 螺旋桨的工作原理：阐述螺旋桨的工作原理及其对飞行器性能的影响；- 教材章节：第二章“飞行器的基本构造”，第三节“推进装置”。
4. 螺旋桨的选择与应用：分析不同飞行器对螺旋桨的需求，以及如何选择合适的螺旋桨；- 教材章节：第三章“飞行器的设计与制作”，第一节“飞行器设计的基本原则”。
5. 螺旋桨模型设计与制作：引导学生运用所学知识，设计并制作简单的螺旋桨模型；- 教材章节：第三章“飞行器的设计与制作”，第二节“模型制作的基本方法”。
6. 螺旋桨在航空领域的应用与发展：介绍螺旋桨在航空领域的发展历程及其未来发展趋势；- 教材章节：第四章“航空领域的发展”，第二节“飞行器推进技术的发展”。
螺旋桨设计
螺旋桨设计船用螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计与加工精度，将直接影响船的推进速度。
曾有报道在八十年代日本几家公司就因为向前苏联出售加工高精度潜水艇用螺旋桨的数控机床而受到美国及巴统的严厉制裁。
可见，螺旋桨的设计与加工对造船来说是很重要的。
九七年初，南方某工厂拿一套螺旋桨的图纸要求帮助将螺旋桨叶面加工出来，也以此来考核我公司数控机床的性能水平。
我们接到该任务后即著手开始研究。
由于我们过去对螺旋桨的生成原理一无所知。
因此，首先要对它的曲面生成原理进行研究，然后再利用Pro/ENGINEER 软件曲面造型功能进行造型，并生成加工程序。
通过我公司自选设计生产的数控仿型龙门铣床上试切蜡模，曲面完全符合设计要求，并很容易根据功率的变化形成系列化。
c螺旋桨面的基本概念螺旋桨的形状和主要部分名称由船尾后面向前看时，所见到螺旋桨桨叶的面称叶面或压力面，另一面称为叶背或吸力面，桨叶与桨毂连接处称叶根，其外羰称叶梢。
螺旋桨正车旋转时，桨叶前边即先与水相遇的一边称导边，其后边即另一边称随边。
如图1-1所示。
图1-1螺旋桨外形名称图螺旋桨的几何形状图1-2（a）螺旋桨的叶面是螺旋面的一部分，如图1-2（a）所示，故任何与螺旋桨共轴的园柱与叶面的交线为螺旋线的一段。
见图1-2（a）中的B0C0。
若将B0C0引长并环线轴线一周，则其两端轴向距离等于比螺旋线的螺距H。
若螺旋桨的叶面为等螺距螺旋面的一部份，则H称为螺旋桨的面螺距几何螺距。
螺距离H与直径D之比H/D称为螺距比。
将圆柱面展成平面后即得到螺距离三角形。
如图1-2（b）所示。
设上述圆柱面的半径为r，则展开后螺距三角形的底边长为2πr，垂边就是螺旋线螺距H，斜边与底边之间的夹角θ即为螺距离r处的螺距角，并有如下关系：tgθ=H/2πr。
螺旋桨某半径r处螺距角的大小反映了桨叶叶面在该处的倾斜程度。
不同半径处的螺距角是不等的。
半径愈小，则θ角愈大，反映在螺旋桨上则是越靠近旋转中心，叶面倾斜越大。
第8章螺旋桨图谱设计
序号
名称
单位
数据
1
螺旋桨直径 D(给定)
2
ηH
3
VA
4
(已知)PE
5
假定一组转速N
6
直径系数δ
N1 N2 N3 N4
7
查图谱，由δ等值线与最佳效率曲线
的交点得
B P P/D ; η0
8
PD
9
主机马力Ps
10
计算螺旋桨能克服的有效马力PTE
第22页，共66页。
P S，P T E ( h p ) P S，P T E ( h p )
选定桨的直径D
船速 V 有效马力 PE
选定桨的转速n
确定桨的最佳转速n、效率η0、 螺距比P/D、主机马力PS
确定桨的最佳直径D、效率η0、螺
距比、终结设计
主机马力和转速决定后，求所能达到的最高航速及螺旋桨的尺度。
主机马力PS，转速n 有效马力曲线PE
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
75J5
V 2.5 A
第10页，共66页。
注意：
N —— 螺旋桨转速(rpm,即r／min)，
PD —— 螺旋桨敞水收到马力(hp)， VA —— 螺旋桨进速(kn)， D —— 螺旋桨直径(m).
ρ --- 为海水密度，取104.51 kgf·s2／m4
BP --- 功率系数 直径系数δ
ND P0.5 V2.5
0.7
J=VA/nD
0.6
KQ
0.5
K T P/D=1.2
0.4 1.0
1.0 1.2 0.8
P/D =1.2
0.7
0.3 0.8 0.8 0.6
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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