螺旋桨设计毕业设计
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。
毕业设计之船用推进器
螺旋桨曲面造型及加工的集成方法摘要:在螺旋桨的设计阶段,对于给定的在螺旋桨的不同圆柱的截线上的点的数据,用最小二乘三次B样条曲线的拟合方法来形成不同半径时的圆柱截面线。
然后将圆柱截面曲线的控制点来作为在另一个方向拟合的过程中的数据点,并且螺旋桨的压力面和吸力面能够由此最终获得。
为了克服目前螺旋桨加工方法的缺点,比如较低的加工精度和效率,重复装夹及有限的加工范围,一种新的加工方法——二阶密切值的加工方法,已被提出。
通过使用这种方法,不仅能使圆柱形切割和加工面可以保持线接触,而且还可以使加工螺旋桨一次性夹紧。
这非常适合较大盘面比的螺旋桨加工,而且加工精度和效率都将得到改善。
关键词:曲面造型侧铣二阶密切值船用螺旋桨圆柱形铣刀一、绪言船舶的性能主要依赖于船体、主发动机和螺旋桨;而螺旋桨效率主要依赖于它的设计和制造。
螺旋桨的叶片可分为压力面和吸力面。
在压力面的中部区域的设计采用螺旋表面恒定间距比率或可变间距的正常比例,而导边和随边的附近区域则被用简化的方式来设计。
螺旋桨的吸力面由压力面和螺旋桨的截面厚度决定。
归因于螺旋桨叶片的复杂性,目前,船用螺旋桨基本采用数控技术来制造的,主要是利用五轴机床来加工。
为了加工螺旋桨的叶片,首先需要桨叶的几何描述。
一般来说,对给出的在螺旋桨不同圆柱截面曲线上的数据点,将被拟合成自由形状曲面。
考虑到用在工程上的大多数自由曲面受到水力的限制,叶[1]提出了用于螺旋桨的曲面设计的方法。
在这种方法当中,正常表面媒介已被用作实体限制,表面设计的问题能转化为用最小二乘B样条曲面的拟合过程。
在目前,点铣和侧铣的加工方法常用于加工自由曲面[2]。
对于点铣削的方法,经常使用包括球头类型铣刀、平铣刀、端面铣刀和环形铣刀。
决定非球头铣刀方向的方法是基于局部形成自由曲线的方法。
在五轴机床上清根时,可容控制刀具方向的方法已被通过采用端面立铣刀进行铣削的李[3]提了出来。
基于局部表面形状的评价,发展了一种几何分析的方法来找到一个可行的刀具方向来沿着正交切削面进行清根操作。
电动飞行器毕业设计
3.电动飞行器螺旋桨的设计 3.1.1电动飞行器螺旋桨的总体布置如图3-1所示
由于前后车罩各四个螺旋桨,由于飞行器总长为4米,宽为2米,初步给出一 个桨叶半径为0.4米,旋转时直径可达0.8米,两个并排总长为1.6米,可暂设计 两个并排的螺旋桨的距离为0.2米,最前端螺旋桨距离前车罩边缘0.米,最后端 螺旋桨距离后车罩边缘0.1米。 图3-1 螺旋桨安装位置
1
1 2 v c 2
其系数与所选旋翼的相对厚度有关系,而现阶段螺旋桨规格比较严格,不能随便的设计 和改造。我们选用的是通用比例的桨,精度较好,除高原地区大气压为1个标准大气压。其中 螺距为0.45米。 按照2t即2000kg的飞行器总体重量,那么此螺旋桨提供的升力L≥2000kg。 此设计中具体参数设计桨叶半径为0.3m,电机转速为9600转/分,合160转/秒。 那么L所提供的升力为:320.30.450.116016010.25=518.4公斤 四支则提供:4518.4=2073.6公斤=2.0736t>2t初步完成设计螺旋桨的要求。
电动飞行器-螺旋桨的设计
姓名:
班级:计依据及意义:经济发展,旅游增多, 交通拥挤
2
3
问题解决:电动飞行器 设计原因:市场需求
2.电动飞行器的初步设想
电动飞行器的设计理念:电动飞行器的设计初想是将电动汽车的 发动机改为电动机,并安装直升机上的螺旋桨机构。其总体设计 图型为:
图4-1 初步拟定的传动方案示意图
4.1螺旋桨轴承传动比的分配
根据本次的具体设计要求,要求输入的功率为0.5KW~1KW的范围内,所以初步选用 的电机为1.5KW型号的STGP150,其转速在 9000r min
根据电机的初步选择,我们所需要的螺旋桨旋转时间为60min,经相关资料可查螺旋 桨的转速一般在 700r min ,所以便可确定总的传速比为: i n n 9000 700 12.86 (4-1) 取圆柱齿轮的 传动比为1.5,知道总的传动比为12.86,根据公式i i i (4-2) i 12.86 所以圆锥齿轮的传动比为 i i 1.5 8.57 ,所以值符合圆锥齿轮传动比的正常范围, 所以圆柱齿轮的传动比设为 i 1.5 。
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
毕业设计(论文)-直升机尾桨结构设计
提供全套毕业设计,欢迎咨询本科学生毕业设计直升机尾桨结构设计The Graduation Design for Bachelor's DegreeThe Helicopter Tail Rotor StructureDesignDepname:Mechatronic Engineering CollegeSpecialty:Machinery Design and Manufactureand AutomationClass:Candidate:Supervisor:摘要通过对直升机尾桨结构设计,能够使我们对直升机的结构有了进一步的了解。
同时对直升机尾桨桨距改变进行分析,桨距的改变对提高直升机尾桨的工作效率有很大的作用。
直升机的尾桨对直升机的平衡和改变方向有很大的作用,尾桨会产生巨大的噪音和对附近的环境产生影响,只有对尾桨进行改进,才能对环境有所改善。
直升机尾桨轴系是连接发动机和尾桨的主要系统,轴系的分析对直升机整体的大小有巨大作用,对直升机的灵活运动有很大的影响。
本文对常规的直升机尾桨结构和尾桨轴系进行分析,分别对尾桨毂,桨叶,减速器等零件进行结构分析,这样使直升机尾桨和尾桨轴系的结构更加清晰,对设计有了更深的了解。
尾桨是直升机最重要的组成部分之一,结构了解之后才能对尾桨进行改进,让直升机有进一步的发展。
关键词:直升机;尾桨;减速器;运动系统;尾桨轴系;桨距变化AbstractThrough the design of helicopter tail rotor helicopter structure, enables us to have a further understanding of the structure. At the same time the helicopter tail rotor pitch change analysis, pitch change has a great effect on improving the working efficiency of helicopter tail rotor. The helicopter tail rotor of a helicopter balance and change direction has a significant role, tail rotor makes a tremendous noise and impact on nearby environment, only the tail rotor is improved, to improve the environment. Helicopter tail rotor shaft is the main system connected to the engine and tail rotor, shaft analysis play a very important role in the overall size of the helicopter, has a great influence on the helicopter flexible movement.This article carries on the analysis to the conventional helicopter tail rotor and tail rotor shafting structure, respectively on the tail rotor hub, blades, reducer and other parts for structure analysis, so the helicopter tail rotor and tail rotor shafting structure more clear, a deeper understanding of design. The tail rotor is one of the most important part of helicopter, understanding of the structure and then to the tail rotor is improved, the helicopters to have further development.Key words:Helicopter ;Tail Rotor; Reducer;Motion System;Tail Rotor Shaft ;Pitch Change目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 相关领域研究综述 (2)1.3 国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本课题的主要研究内容 (5)第2章直升机尾桨轴系系统结构 (6)2.1引言 (6)2.2尾桨轴系的水平传动轴 (6)2.2.1临界转速计算及选用标准 (8)2.2.2传动轴连接方式 (9)2.3 中间减速器 (10)2.4 斜传动轴 (11)2.5尾减速器 (11)2.5.1锥齿轮传动 (12)2.5.2尾减速器支撑 (15)2.6 本章小结 (15)第3章直升机尾桨结构 (17)3.1引言 (17)3.2尾桨叶 (18)3.2.1简介 (18)3.2.2复合材料尾桨叶片 (18)3.2.3受力分析和受载情况 (20)3.3尾桨毂结构设计 (26)3.3.1结式尾桨毂 (26)3.3.2无铰式尾桨毂 (26)3.4 本章小结 (27)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)第1章绪论1.1选题的目的及意义直升机是航空器中十分重要的组成部分,具有垂直起落、不需要机场跑道、可以在空中悬停、前后左右都能飞行等优点,在国防和国民经济中应用十分广泛。
机械毕业设计1098螺旋桨的五轴NC加工刀位轨迹规划论文
目录1 前言.......................................................................................· (1)1.1选题的依据及意义.........................................................··.........·1 1.2国内外研究概况及发展趋势.......................................··· (1)1.3研究内容及实验方案................................................··· (3)1.4论文主要工作..................................................................··· (3)2 自由曲面零件五坐标数控加工基础…………………………………···42.1基本概念...........................................................................···· (4)2.2自由曲面五坐标数控加工的刀轴控制方式………………………………····52.3五坐标联动数控加工的成型方式.............................................··· (6)3 螺旋桨数控加工工艺分析...................................................·······7 3.1.选择材料和确定毛坯...............................................................· (7)3.2选择定位基准 (7)3.3 拟定加工路线 (7)3.4 确定工序具体内容............................................................·...··· (8)3.5确定加工坐标系...............................................................·......···9 3.6刀具类型及参数 (10)3.7 切削参数...........................................................................·· (14)4 螺旋桨加工刀具轨迹规划和刀路模拟..............................·········16 4.1螺旋桨粗加工刀位计算方法与刀具路径规划 (16)4.2螺旋桨精加工研究及刀路轨迹规划 (20)4.2.1螺旋桨桨叶精加工刀位规划......................................................·21 4.2.2轮毂加工的刀位规划.........................................................· (24)4.3 螺旋桨加工刀路的模拟.........................................................··· (25)4.4螺旋桨叶片加工的数控程序 (29)5总结与展望……………………………………………………………………··33参考文献……………………………………………………………………····…···341前言1.1选题的依据及意义螺旋桨是一类典型的自由曲面零件,螺旋桨是推进器中效率比较高,应用最广的一种,其主要功用是使机器前进和后退,有时也协助机器回转。
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。
高恩氏阔叶型螺旋桨设计图
高恩氏阔叶型螺旋桨设计图随着现代船舶技术的不断发展,螺旋桨的设计也在追求更高的效能和更长的使用寿命。
其中,高恩氏阔叶型螺旋桨设计图以其独特的设计理念和出色的性能,受到了广大船舶工程师的。
高恩氏阔叶型螺旋桨设计图是一种针对大型船舶和高速船只的新型螺旋桨设计。
它最大的特点在于采用了阔叶型线的设计,这种设计使螺旋桨在旋转时产生强烈的推力,同时降低了噪音和振动。
在设计过程中,高恩氏阔叶型螺旋桨设计图的计算和模拟是关键。
通过使用先进的计算流体动力学(CFD)软件,工程师可以对桨叶周围的流场进行详细的模拟和分析,以优化其性能。
有限元分析(FEA)方法也被广泛应用于这种设计图的应力分析和结构优化。
高恩氏阔叶型螺旋桨设计图的制造过程也充满了挑战。
由于其复杂的几何形状和精确的尺寸要求,需要采用先进的数控机床和熟练的工艺人员进行制作。
在制造过程中,还需要对每个桨叶进行单独的质量控制和检测,以确保其符合设计要求。
安装在船舶上后,高恩氏阔叶型螺旋桨设计图的表现出了显著的优势。
根据实船测试数据,装有高恩氏阔叶型螺旋桨的船舶在航速和燃料消耗方面都优于传统的螺旋桨设计。
这种设计还显著提高了船舶的舒适性和稳定性。
高恩氏阔叶型螺旋桨设计图是一种具有创新性和前瞻性的设计。
通过不断的研发和改进,这种设计将为未来的船舶行业带来更加高效、环保和可持续的发展。
无疑,高恩氏阔叶型螺旋桨设计图为船舶工程师提供了一种新的、有效的选择,以应对现代船舶技术发展的挑战。
梳理关键词:关键词:小康型南方农村住宅设计图、住宅设计、农村建设、实用性与美观性、绿色环保、传统文化设计图展示引言:介绍小康型南方农村住宅设计图的意义和作用,同时表明住宅设计对于农村建设的重要性。
住宅设计概述:简单阐述住宅设计的基本原则和注意事项,为后续设计方案做好铺垫。
农村建设的现状与挑战:分析当前农村建设的现状以及面临的挑战,说明小康型南方农村住宅设计的必要性。
实用性与美观性相结合的设计方案:详细介绍设计方案,强调实用性和美观性的结合,同时说明设计方案如何满足农民的需求和生活习惯。
螺旋式桨叶设计方案
螺旋式桨叶设计方案一、初步构想。
1. 用途决定形状。
首先得想清楚这螺旋桨叶是干啥用的。
要是给小飞机用的,那得追求速度和效率,桨叶就不能太笨重。
要是给那种慢悠悠的观光船用的,可能就更注重稳定性和静音效果。
比如说给无人机用的螺旋桨叶,就得小巧灵活,像个精致的小扇子。
2. 材质选择。
这就像给桨叶挑衣服一样。
如果预算充足,碳纤维是个超棒的选择。
它又轻又结实,就像超级英雄的铠甲。
要是想省点钱,铝合金也不错,虽然没碳纤维那么酷炫,但也算是经济实惠型的“选手”。
二、具体设计参数。
1. 桨叶数量。
这得看具体情况。
一般来说,双桨叶的结构简单,就像简单朴素的小两口,配合起来也能把事情办好。
但是三桨叶或者更多桨叶呢,就像一个大家庭,力量更均衡,在很多情况下能提供更稳定的动力。
比如说那种大型直升机,好多都是多桨叶的,看起来就特别威风。
2. 桨叶形状。
桨叶的形状可是个大学问。
它的前缘要比较圆润,就像人的额头,这样在高速旋转的时候空气或者水可以比较顺滑地流过。
后缘呢,可以稍微薄一点,像刀刃一样,但也不能太锋利啦,不然容易损坏。
而且桨叶从根部到尖端要有个渐变的形状,根部粗一点,像大树的树干,能承受更大的力量,尖端细一点,就像树枝的末梢,这样在旋转的时候效率更高。
还有桨叶的扭曲度也很重要。
可以想象一下,桨叶就像一个拧巴的麻花,从根部到尖端要有一定的扭曲角度。
这个角度是为了让桨叶在不同的位置都能有效地抓住空气或者水,就像你的手在不同的高度都能抓到东西一样。
3. 桨叶尺寸。
这得根据要推动的东西的大小和需要的动力来决定。
如果是给小玩具船设计螺旋桨叶,那肯定不能太大,不然船都被桨叶压沉了。
要是给那种大型货轮设计,桨叶就得像巨人的手掌一样大,这样才能产生足够的推力。
一般来说,先确定个大概的直径范围,然后再根据具体的动力需求和旋转速度来微调。
三、测试与改进。
1. 模拟测试。
在真正制造出来之前,可以先在电脑上搞个模拟测试。
就像玩游戏一样,把桨叶的设计参数输入进去,看看在不同的环境下它的表现如何。
螺旋桨课程设计(题目按序号自选)
螺旋桨课程设计(华中科技大学船舶与海洋工程学院)一、参考《船舶原理》书p141举例及螺旋桨课程设计模本。
二、自选题目,一人一题。
要求完成下列16项内容:1. 推进因子ω、t、ηR、ηH的确定2. 桨叶数的选取论证3. A E/A0的估算4. MAU桨型的选取说明5. 在估算的A E/A0左右选取2~3张Bp-δ图谱(p267~268附录图7~9)6. 列表按所选的2~3个A E/A0图谱考虑功率储备进行螺旋桨终结设计,得到2~3组螺旋桨的要素及V smax。
D允许=0.70~0.80T(单桨)D允许=0.60~0.70T(双桨)7. 对2~3组螺旋桨要素进行空泡校核,由图解法求得不发生空泡的(A E/A0)min及相应的V smax、P/D、η0、D、……8. 计算与绘制该螺旋桨的无因次敞水特性曲线,(对P/D、A E/A0先后两次插值,求K T、K Q,光顺后求η0)p1479. 计算船舶系泊状态(t0=0.04),螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N010. 桨叶强度校核(海船、内河船)11. 桨叶轮廓及各半径切面型值计算(p110表8-4,p113表8-6)12. 桨毂设计(参考p108图8-5(a))13. 螺旋桨总图绘制:伸张轮廓、切面形状、投射轮廓、侧投影轮廓、最大厚度线、包毂线、桨毂、标题栏、主要要素、型值表、尺寸标注。
14. 螺旋桨重量及惯性矩计算15. 螺旋桨设计总结16. 课程设计体会练习题(为螺旋桨课程设计、毕业设计作准备)举例:某海船尺度如下:L WL=78.0m, B=13.6m, T=3.8m, Cp=0.647,=14,15,16,17kn时的△=2162t, S′=1165.7m2。
试按Taylor法估算船速Vs(kw)的值。
有效马力EHP(hp)和有效功率PE注:估算船舶阻力R和有效马力EHP(P E)的常用方法索引△ 1.Taylor(泰勒)法对中、低速商船,内河船均可适用。
车辆工程毕业设计198涡轮螺旋桨发动机主减速器的设计
毕业设计说明书题目:涡轮螺旋桨发动机主减速器的设计专业:机械设计制造及其自动化学号:姓名:指导教师:完成日期: 2014年5月29涡轮螺旋桨发动机主减速器的设计目录摘要 (3)第一章绪论 (5)1.1涡轮发动机减速器 (5)1.2 选题目的和意义 (6)1.3 涡轮螺旋桨发动机工作原理 (7)第二章发动机主减速器的选择 (8)2.1发动机主减速器工作原理与技术要求 (8)2.2 发动机主减速器结构形式的选择 (9)2.2.1 轮系 (9)2.2.2 周转轮系的组成 (9)2.2.3 周转轮系的种类 (10)2.3 行星齿轮传动类型比较与选择 (10)2.4 传动方案的设计与选定 (11)2.2 齿轮设计及计算过程 (12)第三章行星轮传动设计 (13)3.1 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 (13)3.2 确定主要参数 (13)3.2.1 传动比分配 (13)3.2.2 低速级设计 (13)3.2.3 高速级设计 (29)第四章行星轮轴的设计 (44)4.1 低速级行星轮轴的设计 (44)4.1.1 行星轮轴直径的计算 (44)4.1.2 行星轮轴的强度校核 (44)4.2 高速级行星轮轴的设计 (45)4.2.1 行星轮轴直径的计算 (45)4.2.2 行星轮轴的强度校核 (45)第五章输出轴的设计 (46)5.1 输出轴的弯曲刚度计算 (46)15.2 输出轴的扭转刚度计算 (48)第六章花键强度校核 (49)第七章花键强度校核 (52)7.1 太阳轮花键轴强度计算 (52)7.2 输出轴花键轴强度计算 (53)第八章轴承的选用与寿命计算 (55)8.1 轴承的选用 (55)8.2 轴承校核 (55)第九章螺栓计算 (59)内齿圈与箱体联接螺纹计算 (59)第十章行星架与箱体的设计 (61)第十一章润滑与密封 (62)第十二章总结 (63)参考文献 (64)外文文献 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。
-螺旋桨叶片砂带磨削技术方案与磨头装置结构设计毕业论文
重庆大学本科学生毕业设计(论文)螺旋桨叶片砂带磨削技术方案与磨头装置结构设计学生: 骆桃学号: 20102434指导教师:黄云专业:机械设计制造及其自动化重庆大学机械工程学院二O一四年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing University Propeller blade belt grinding and grinding equipment technology program designUndergraduate: luotaoSupervisor: Prof. HuangYunMajor: Mechanical Design and Manufacturingand AutomationCollege of Mechanical EngineeringChongqing UniversityJune 2014摘要本课题主要研究的是螺旋桨叶片这种空间曲面的加工问题。
螺旋桨叶片采用的是砂带磨削,本文主要针对曲面加工设计一种砂带磨削方案,解决加工难的问题,还要针对砂带磨削的方案进行磨头装置结构设计。
此过程中必须要大量阅读螺旋桨叶片加工相关的资料,一步步的对方案进行修改优化。
磨头结构的设计主要根据加工的是螺旋桨的尺寸较大,加工面比较复杂而设计的。
在设计过程中对磨头结构的主要零件进行分析,并用三维软件进行实体建模,再将其装配成型。
最后对磨头结构中的零件进行理论计算,得出最终的磨头结构尺寸。
本课题所设计的磨头是一种新型的磨头结构,此次设计会让螺旋桨叶片的加工难的问题得到一定的解决,为我国的船舶事业做出一定贡献。
关键词:螺旋桨,砂带磨削,磨头ABSTRACTThe main topic of research is this spatial processing problems propeller blade surface. Propeller blade grinding belt is used, the paper focused on designing a belt grinding surface machining solutions to solve the difficult problem of processing, but also programs for belt grinding grinding device structure. Must read a lot of the propeller blade machining process-related information, a step by step plan to be modified to optimize. Grinding process according to the structure design of the main propeller of larger size and more complex processing surface design. In the main part of the design process to analyze the structure of the grinding head, and three-dimensional solid modeling software before its assembly molding. Finally, the structure of the grinding parts for theoretical calculation, the final grinding structure size. This paper designed a new type of grinding wheel head structure, the difficult problem of processing the propeller blade design will get some solutions for China's ship industry to make some contribution.Key words:Propeller, abrasive belt grinding,Grinding目录中文摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1绪论 (1)1.1课题的研究目的意义及其研究内容 (1)1.1.1 螺旋桨加工难度及其加工现状 (1)1.1.2 课题的意义及其主要任务 (2)1.1.3 课题的重点研究内容 (2)1.2砂带磨床介绍 (2)1.2.1 砂带磨床发展背景介绍 (2)1.2.2 砂带磨床的发展现状与趋势 (3)2螺旋桨砂带磨削工艺分析 (5)2.1 砂带磨削机理 (5)2.2螺旋桨砂带磨削工艺分析 (6)2.2.1 砂带磨削方式选择 (6)2.2.2 砂带及其磨料的选用 (6)2.2.3 螺旋桨砂带磨削工艺参数设置 (7)3螺旋桨叶片砂带磨削磨头结构设计 (9)3.1磨削力的理论计算 (9)3.2磨削功率计算 (9)3.3磨头结构的尺寸设计 (10)3.3.1 接触轮设计 (10)3.3.2 张紧轮设计 (11)3.4砂带张紧力计算 (12)3.5张紧机构 (13)3.6砂带尺寸选择与计算 (13)3.7砂带磨削过程中的受力分析 (14)4 螺旋桨叶片砂带磨削三维建模 (16)4.1 三维建模的意义 (16)4.2磨头机构装配成形图 (16)5功能分析 (18)6结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1绪论1.1课题的目的意义及其研究内容1.1.1 螺旋桨加工难度及其加工现状本课题中,研究解决螺旋桨复杂表面加工的方法。
35000T散货船螺旋桨课程设计
重庆交通大学船舶与海洋工程专业MAU型螺旋桨毕业设计计算书设计题目35000吨螺旋桨图谱设计航海学院二本船舶与海洋工程专业1001班设计者张超(eb08040310)指导教师赵藤重庆交通大学完成日期2012年1月2 日目录螺旋桨的设计任务书 (1)螺旋桨的设计计算书 (3)可以达到最大航速的计算 (3)空泡校核 (3)强度校核 (6)螺距修正 (7)重量及惯性矩计算 (7)系柱特性计算 (8)航行特性计算 (9)螺旋桨计算总结 (10)螺旋桨课程设计总结 (11)35000吨散货船船用螺旋桨课程设计任务书1.前言本船阻力通过艾尔法来估算出结果得出阻力曲线。
计算时以设计吃水T=11.5m 情况来进行。
由于在艾尔法计算过程中已将本船的附体部分(舵、轴支架、舭龙骨等)考虑在其中,但考虑本船建造以后及在以后的使用过程中产生的表面粗糙度增加及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加10%。
本船主机最大持续功率9480KW ,额定转速为127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%9094801⨯⨯Kw 来考虑。
螺旋桨转速为127转/分。
2.船体主要参数水线长 wl L 180m 垂线间长 pp L175m型宽 B 30m 型深 D 17m 设计吃水 d 11.5m 桨轴中心高 3.343m 排水量 Δ47188t本船的D B =1.788; d D=1.435; BL pp =5.858 ; dB=2.565 3.主机参数 :型 号 6S50MCC (大连船用柴油机厂) 一台额定功率 s P =9480kw (12889hp) 额定转速 N=127 r/min 减速比 1传送效率S η=0.974.推进因子伴流分数 ω=0.5C B -0.05=0.5×0.785-0.05=0.34 (泰洛公式---单桨船) 推力减额 t=k ω=0.588×0.34=0.2 (商赫公式---取k=0.588流线型舵)船身效率ηH =wt--11=1.212相对旋转效率ηR=15.阻力计算6.设计任务①我在本次设计中按d=11.5m,设计叶数为4叶的MAU型螺旋桨;②完成所设计螺旋桨的设计计算书。
毕业论文-导管尺寸对螺旋桨性能的影响
摘要本文主要研究的是导管螺旋桨,由于导管螺旋桨相对于常规螺旋桨来讲有自己特有的优点,比如提高螺旋桨的效率,降低螺旋桨的空泡数,增加螺旋桨的推力等。
考虑到船舶运输的经济性,近年船舶不断向大型化,高速化的发展,结合导管螺旋桨特有的一些优点,因此导管螺旋桨的应用越来越普遍,人们对导管螺旋桨的研究也越来越重视,以希望最大限度的利用导管螺旋桨的优点,并尽可能地克服其缺点,来寻求导管螺旋桨的设计最优化。
虽然现在人们对导管螺旋桨的研究越来越深入,但是在导管尺寸对螺旋桨性能的影响方面的研究还相对比较的滞后,因此本文主研究导管尺寸对螺旋桨性能的影响,分别用pointwise和autogrid 画出静止域和转子域的网格,然后导入到cfx中进行水动力模拟计算。
改变水流速度,计算不同水流速度下的推力和扭矩。
以此画出标准桨在不同水流速度下的推力、扭矩和效率曲线。
然后通过改变导管内外径,计算不同内外径下的推力、扭矩、和效率。
并画出在不同内外径,不同进速下的推力、扭矩、效率曲线,通过比较不同内外径,不同进速下的推力、扭矩和效率曲线,以此来寻求导管内外径和桨叶的最优化配合,为以后导管螺旋桨的设计提供基本的依据。
通过研究发现,在一定水流速度下,增大导管直径可以提高导管的推力和扭矩增大螺旋桨的效率。
但随着导管的增大,其受到的阻力也随之增大,所以导管的尺寸要依据螺旋桨直径,水流进速来寻求导管与螺旋桨的最优化配合。
关键词:导管螺旋桨;导管内外径;水流速度;推力;扭矩;效率AbstractThis paper studies the ducted propeller, as compared to conventional ducted propeller propeller concerned have their own unique advantages, such as improving propeller efficiency and reduce the number of propeller cavitation, increase propeller thrust and the like. Taking into account the economics of shipping, shipbuilding continued in recent years to large-scale, high-speed development, combined with some unique advantages of ducted propeller, thus increasing application of ducted propeller, propeller catheter study people more and more attention, to want to maximize the use of the advantages of ducted propeller, and as much as possible to overcome their shortcomings, seek to optimize the design of ducted propeller. Although the study of ducted propeller people deeper and deeper, but the incidence of catheter size propeller performance of research still relatively lag, so the impact of this article main research conduit sizes of propeller performance, respectively, with pointwise and autogrid draw static field and rotor field grid, and then imported into cfx performed hydrodynamic simulation. Change the flow rate, calculate thrust and torque different flow speeds. In order to draw a standard pulp thrust, torque and efficiency curves at different flow speeds. Then by changing the outside diameter of the inner conduit to calculate thrust, torque, and efficiency under different inside and outside diameter. And draw on different internal diameter, thrust into the speed under different torque, efficiency curve, by comparing different internal diameter, thrust, torque and efficiency curves under different feed speed, in order to seek the outer diameter of the inner conduit and the blade optimization with the provision of basic basis for future design of ducted propeller. The research shows that, at a certain flow rate, increasing the vessel diameter catheter can be improved thrust and torque is increased efficiency of the propeller. But with the increase of the catheter, which also increased by the resistance, so the catheter size should be based on the propeller diameter, flow into the speed to seek to optimize the propeller with a catheter.Keywords: ducted propeller, inner and outer conduit, flow rate, thrust torque, efficiency目录摘要 ....................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的与意义 (2)1.3 国内外相关理论的发展概况 (3)1.3.1 螺旋桨的分类及特性 (3)1.3.2 导管的几何参数 (3)1.3.3 导管分类 (4)1.3.4 导管翼型 (4)1.4 本文完成的主要内容: (6)第2章导管螺旋桨网格划分 (7)2.1 静止域网格划分 (7)2.2 旋转域网格的划分 (10)2.3 本章小结 (14)第3章导管螺旋桨水动力模拟 (15)3.1 cfx边界条件的设置 (15)3.1.1 cfx简介 (15)3.1.2导管螺旋桨的边界条件在cfx中的设置 (15)3.2 k-omega湍流模型 (21)3.3 本章小结 (22)第4章不同导管尺寸导管桨的建模过程 (24)4.1 改变导管尺寸 (24)4.2改变桨叶尺寸 (27)4.3本章小结 (29)第5章不同尺寸的导管螺旋桨的水动力模拟及后处理 (30)5.1不同尺寸导管螺旋桨的水动力性能计算 (30)5.1.1不同尺寸导管螺旋桨推力系数的计算和比较 (30)5.1.2不同尺寸导管桨扭矩系数的计算和比较 (31)5.1.3 不同尺寸导管桨的效率计算 (32)5.2 cfx对桨叶性能的后处理 (33)5.3 本章小结 (36)结论 (37)参考文献 (39)致谢 (38)第1章绪论1.1 课题背景近年来随着船舶向大型化和高速化的发展,螺旋桨的载荷也不断增加,与普通螺旋桨相比,导管螺旋桨的导管可保证有定向的水流供给螺旋桨,起均整伴流作用,增加了船舶在风浪中的航行稳定性[1-3]。
2螺旋桨及其副作用
编号南京航空航天大学毕业论文题目 2.螺旋桨及其副作用学生姓名顾军学号070750526学院民航(飞行)学院专业飞行技术班级0707505指导教师蔡中长实验师二〇一二年九月南京航空航天大学本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:2.螺旋桨及其副作用)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
作者签名:年月日(学号):070750526螺旋桨及其副作用摘要从第一架飞机诞生直到第二次世界大战结束,几乎所有的飞机都是螺旋桨飞机。
飞行学员的飞行生涯也都是从螺旋桨飞机开始的,螺旋桨是为飞机提供动力的主要组成部分,但其在提供动力的同时也给飞行带来一些副作用。
在飞行过程中,飞行员应该根据各种飞行需要,克服螺旋桨所带来的副作用,保证飞机的正常飞行。
本文先简单的介绍了螺旋桨的结构和工作原理,然后是螺旋桨的主要四种副作用:反作用力矩、滑流效应、进动效应和不对称载荷,从根本上讲述了各个副作用的形成原因以及作用结果,最后谈论了改正措施和个人DA42双发螺旋桨飞机的训练经验。
希望本篇文章会为以后飞行学员训练提供很大的帮助。
关键词:螺旋桨,工作原理,副作用Propeller and the Side EffectAbstractFrom the birth of the first aircraft until the end of World War II, almost all of the aircraft are propeller aircraft. All the pilot students start by propeller aircraft. Propeller is the main component to provide power to the flight, but at the same time it brings some side effects. In flight, the pilot should overcome the side effects caused by the propeller basing on a variety of operational needs, in order to ensure the aircraft has normal flight. In this paper, firstly there is a brief introducing the propeller structure and principle of work. Then I talk about four kinds of side effects of the propeller mainly. They are reaction torque, slipstream effect, the precession effect and asymmetric loads. This article explains the causes and the results of the side effects fundamentally. Finally some corrective measures and training experience of DA42 propeller aircraft are shared. I hope this will be helpful for the pilot students.Key Words: Propeller; Principles of work; Side effect目录摘要........................................................................ Abstract ........................................................................ 第一章引言. (1)第二章螺旋桨的组成结构及工作原理 (3)2.1 螺旋桨结构简介 (3)2.2 螺旋桨的工作原理 (3)2.3 螺旋桨的有效功率 (5)第三章螺旋桨副作用 (7)3.1 反作用力矩 (7)3.2 滑流扭转作用 (7)3.3 进动效应 (7)3.4 不对称载荷 (8)第四章修正措施和Diamond 42训练经验 (11)4.1 修正措施 (11)4.2 Diamond 42 训练经验 (11)第五章结论 (13)参考文献 (13)致谢 (14)第一章引言螺旋桨飞机(Propeller Airplane),是指用空气螺旋桨将发动机的功率转化为推进力的飞机。
共轴螺旋桨反向旋转的设计
共轴螺旋桨反向旋转的设计设计方案一:改善飞机的制动性能在飞机起降过程中,制动是一个非常重要的环节。
传统的飞机制动方式通常是通过刹车来减速,但是刹车制动存在一定的局限性,比如刹车片磨损严重、制动距离过长等问题。
为了解决这些问题,我们可以考虑使用共轴螺旋桨反向旋转的设计。
共轴螺旋桨反向旋转的设计是指在飞机着陆时,将发动机的螺旋桨反向旋转,产生反向推力,从而减小飞机的速度。
这种设计可以有效地增加飞机的制动性能,减少刹车片的磨损,同时也可以缩短制动距离,提高飞机的安全性。
设计方案二:提高船舶的静态操纵性能在船舶的操纵中,静态操纵性能是一个重要的指标。
传统的船舶操纵方式通常是通过舵机来实现,但是舵机操纵存在一定的局限性,比如操纵性能受到舵叶限制、舵机响应速度慢等问题。
为了解决这些问题,我们可以考虑使用共轴螺旋桨反向旋转的设计。
共轴螺旋桨反向旋转的设计是指在船舶操纵时,将螺旋桨反向旋转,产生反向推力,从而实现船舶的转向。
这种设计可以提高船舶的静态操纵性能,减小船舶的转向半径,提高船舶的操纵灵活性。
设计方案三:改善汽车的制动性能在汽车行驶中,制动是一个非常重要的环节。
传统的汽车制动方式通常是通过刹车来减速,但是刹车制动存在一定的局限性,比如刹车片磨损严重、制动距离过长等问题。
为了解决这些问题,我们可以考虑使用共轴螺旋桨反向旋转的设计。
共轴螺旋桨反向旋转的设计是指在汽车制动时,将发动机的螺旋桨反向旋转,产生反向推力,从而减小汽车的速度。
这种设计可以有效地增加汽车的制动性能,减少刹车片的磨损,同时也可以缩短制动距离,提高汽车的安全性。
总结共轴螺旋桨反向旋转的设计可以应用于飞机、船舶和汽车等领域,用于改善制动性能和静态操纵性能。
通过这种设计,可以减小刹车磨损、缩短制动距离、提高转向灵活性和操纵性能,从而提高交通工具的安全性和性能表现。
这种设计对于提高交通工具的制动和操纵效果具有重要意义,值得进一步研究和应用。
螺旋桨模型制作
现代航模设计与制作结课论文本学期我学习了航模设计制作,对飞机相关的知识有了初步的了解,并且为飞机的螺旋桨做了一个小模型,通过模型的不断制作、修改、摸索,知道了螺旋桨模型的制作方法和技巧。
在课堂上,老师讲了模型的制作都要进行各种各样的实验,比如风洞试验。
流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置了飞行器或其它物体模型,研究气体流动及其与模型的相互作用,以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法;而在昆虫化学生态方面则是在一个有流通空气的矩形空间中,观察活体虫子对气味物质的行为反应的实验。
我认为,了解一科学实验的关键不在于其过程,而在于其原理。
风洞试验的实验原理,简单地讲,就是依据运动的相对相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,获取实验数据。
这是现代飞机、导弹、火箭等研制定型和生产的“绿色通道”。
简单地说,风洞就是在地面上人为地创造一个“天空”。
以前,我只是知道飞机模型就是一个东西的立体,现在终于可以用专业的术语解释飞机模型。
一般认为不能飞行的,以某种飞机的的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。
在航模设计与制作课中,我了解了航模飞机的组成部分。
航模飞机主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机5部分组成。
机翼———是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧安全。
尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定。
垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。
机身———将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。
起落架———供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。
前部一个起落架,后面两面各一个起落架叫前三点式,前部两面各一个起落架,后面一个起落架叫后三点式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
螺旋桨设计毕业设计
一、前言
1.研究背景和意义
螺旋桨是一种将旋转机械能转化为推力的装置,广泛应用于船舶、飞机、潜艇等领域。
螺旋桨的研究背景和意义如下:
(1).提高推进效率:螺旋桨的设计和性能直接影响到船舶、飞机等交通工具的推进效率。
通过研究螺旋桨的流场、水动力性能等,可以优化螺旋桨的设计,提高推进效率,降低能耗。
(2).改善船舶操纵性:螺旋桨的设计和布局对船舶的操纵性有很大影响。
通过研究螺旋桨的水动力性能和流场分布,可以优化船舶的操纵性,提高船舶的航行安全性。
(3).降低噪音和振动:螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动,对环境和人员造成不良影响。
通过研究螺旋桨的流场和水动力性能,可以采取相应的措施降低噪音和振动,提高交通工具的舒适性。
(4).推动新技术的应用:随着计算流体力学(CFD)等新技术的发展,螺旋桨的设计和分析方法也在不断更新。
通过研究螺旋桨的设计和性能,可以推动新技术的应用,提高设计水平和效率。
2.研究目的和问题
研究螺旋桨的目的主要包括提高推进效率、降低噪音和振动、改善船舶操纵性以及推动新技术的应用等。
以下是一些目前在螺旋桨研究中存在的问题:
(1).效率提升:尽管现代螺旋桨的设计已经取得了很大的进步,
但在某些情况下,仍然存在效率低下的问题。
提高螺旋桨的效率可以降低能耗,减少对环境的影响。
(2).噪音和振动:螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动,对环境和人员造成不良影响。
降低噪音和振动是螺旋桨研究中的一个重要问题。
(3).空泡现象:在高航速下,螺旋桨周围的水流可能会产生空泡,从而导致推力下降、噪音增加以及螺旋桨的损坏。
如何有效地控制空泡现象是一个亟待解决的问题。
(4).材料和制造工艺:螺旋桨在高速旋转和海水腐蚀的环境下工作,因此对材料和制造工艺的要求很高。
开发高性能材料和先进的制造工艺是提高螺旋桨性能的关键。
(5).多学科优化:螺旋桨的设计涉及到流体力学、结构力学、材料科学等多个学科领域。
如何将这些学科知识有效地整合到螺旋桨的设计过程中,实现多学科优化,是一个具有挑战性的问题。
(6).新概念螺旋桨:随着科技的发展,一些新概念螺旋桨,如对转螺旋桨、超导螺旋桨等,正在受到关注。
这些新概念螺旋桨的研究和应用仍面临许多技术难题。
3.研究方法和技术路线
研究螺旋桨的方法和技术路线主要包括以下几个方面:
(1).理论分析:通过流体力学、结构力学等理论知识,对螺旋桨的水动力性能、结构强度等进行分析和计算。
(2).数值模拟:利用计算流体力学(CFD)等数值模拟技术,对螺旋桨周围的流场进行模拟,研究螺旋桨的水动力性能、空泡现象等。
(3).实验研究:通过水池试验、风洞试验等实验手段,对螺旋桨的水动力性能、噪声和振动等进行研究。
(4).设计优化:结合理论分析、数值模拟和实验研究的结果,对螺旋桨的几何形状、叶片布局等进行优化设计,提高其性能。
(5).新材料和新工艺的应用:研究高性能材料和先进的制造工艺,提高螺旋桨的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳寿命。
(6).多学科优化:将螺旋桨的设计与船舶的总体性能、动力系统等进行综合考虑,实现多学科优化。
(7).新概念螺旋桨的研究:探索新型螺旋桨的设计理念和工作原理,如对转螺旋桨、超导螺旋桨等。
在研究过程中,可以采用单一方法或多种方法相结合的方式,以提高研究的准确性和可靠性。
同时,还需要不断地引入新的技术和方法,推动螺旋桨研究的发展。
二、螺旋桨的工作原理和设计要求
1.螺旋桨的工作原理
螺旋桨的工作原理是使水柱向后推,根据牛顿第三定律,这对船施加了一个大小相等方向相反的力。
对于单叶片螺旋桨来说,桨距越大,会让水移动得更远,理论上会让船移动得更快。
但角度不能太陡,速度也不能过快,避免发动机和轴承过载。
2.螺旋桨的设计要求
船用螺旋桨的设计需要考虑多个方面,包括船型、动力系统、直
径和螺距、叶片数、叶片形状、材料选择、螺旋桨轴的支撑和密封、流场模拟等。
具体要求如下:
-直径和螺距:螺旋桨的直径和螺距是设计中最基本的参数,直径一般由船舶的排水量和航行速度决定,而螺距则取决于发动机的功率和航行条件。
一般来说较大的直径和螺距会产生更大的推力,但也会带来更大的阻力和振动。
-叶片数:船用螺旋桨的叶片数通常为3、4、5或6片,叶片数的选择需要考虑到船舶的航行速度、排水量和发动机功率等因素。
较高的叶片数通常可以提供更好的操纵性和减少振动,但会增加制造和维护成本。
-叶片形状:叶片的形状对推进效率、噪声和振动等方面都有很大影响。
叶片的截面形状一般采用圆弧或矩形,而叶片的扭曲角度、腰线曲率等参数也会对叶片的性能产生影响。
-材料选择:船用螺旋桨的材料需要具有足够的强度和耐腐蚀性,常用的材料包括铜、铝、不锈钢等。
另外一些先进材料如碳纤维、复合材料也被应用于螺旋桨的制造中。
-螺旋桨轴的支撑和密封:螺旋桨轴需要在运行中承受大量的力和振动,因此需要在设计中考虑到支撑和密封的问题。
轴承和油封的选择对轴的寿命和性能也有很大的影响。
-流场模拟:流场模拟是一种先进的设计工具,可以模拟螺旋桨在水中运行的情况,从而预测推力、振动、噪声等性能参数。
流场模拟可以帮助设计师更好地优化螺旋桨的形状和参数,提高其性能和效率。
三、螺旋桨的设计过程
1.设计参数的确定
2.螺旋桨的几何形状设计
3.螺旋桨的性能计算和分析
四、螺旋桨的制造和测试
1.螺旋桨的制造工艺
2.螺旋桨的测试方法和结果
五、结论与展望
1.研究成果总结
2.研究的不足和展望
六、参考文献。