螺旋桨设计计算说明书1
螺旋桨课程设计
JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书指导老师：学生姓名：学号：完成日期：1. 船型单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型尾滑道渔船。
艾亚法有效功率估算表：2．主机参数3．推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨海上渔船，故使用汉克歇尔公式估算ω=0.77*Cp-0.28=0.222(2)推力减额分数t，用汉克歇尔公式估算-0.3=0.203t=0.77*CP(3)相对旋转效率近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.0244．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的估算按公式A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k进行估算，其中：T=P E/(1-t)V=137.2/((1-0.203×11×0.5144)=30.3kN水温15℃时汽化压力p v=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2k取0.2D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k=（1.3+0.3×4）×30.3/((121.324-1.705)×2.2×2.2)+0.2 = 0.494 6．桨型的选取说明由于本船为海上渔船，MAU型原型螺旋桨比较适合在海洋中工作的要求。
所以选用MAU型较适宜。
7．根据估算的AE/A0选取2~3张图谱根据A E/A0=0.494选取MAU4-40, MAU4-55，MAU4-70三张图谱。
螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书1.已知船体的主要参数船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 CB = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 40452.主机参数型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.983.相关推进因子伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0船身效率 0777.111=--=wtH η4.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 = 0.98 螺旋桨敞水收到马力：PD = R s S P ηη9.0=0.9×5400×0.98×1.0=4762.8hp根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.337 35.177 29.604 25.193 Bp6.5075.931 5.4415.019 MAU 4-40δ76 70 64 61 P/D 0.62 0.65 0.69 0.71 ηO 0.56 0.583 0.605 0.625 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2874.412992.463105.393208.04MAU 4-55δ74 68 63 60 P/D 0.7 0.72 0.74 0.76 ηO 0.541 0.568 0.59 0.61 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2776.882915.473028.393131.05MAU 4-70δ74 67 62 59 P/D 0.71 0.73 0.76 0.78 ηO0.521 0.546 0.57 0.588 P TE =P D ·ηH ·ηOhp2674.232802.552925.743018.13据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线，如图1所示。
35000DWT散货船螺旋桨无键连接计算书
25
30
35
59.39
57.71
55.98
54.27
52.93
50.85
49.5
47.44
75.91
74.15
72.37
70.59
68.82
67.05
65.28
63.51
S1(35℃)=
mm
7.最大轴向推入量S2
S2＝
当t=0℃
S2(0℃)=
mm
当t＝35℃
S2(35℃)=
mm
三、推入量曲线
选用推入量表
T
℃
0
5
10
15
20
25
30
35
S1
mm
10.395
10.10
9.797
9.498
9.2
8.9
8.602
8.303
S2
mm
12.798
12.50
12.201
11.9
11.603
14.螺旋桨毂平均外经d2
d2=870
15.轴中孔直径do
do=0 mm
16.螺旋桨轴端锥度K
K＝1/20
17.螺旋桨套合时温度范围t
t＝0～35℃
二、推入量计算
1.系数 K1
K1＝
2.系数K2
K2＝
3.系数C1
4.系数C2
5.接触面积A
A＝ mm2
6.最小推入量
当t＝0℃
S1(0℃)=
mm
当t＝35℃
7.螺旋桨轴材料泊松比
=0.30
8.螺旋桨材料泊松比
＝0.34
9.螺旋桨轴材料膨胀系数
＝11×10－61/℃
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。
螺旋桨强度计算书
d3 BL ≥ 2 . 35 d m
式中： B——键的宽度， l——键的有效长度， d—计算的中间轴直径，φ dm—在键中部处的直径，φ BL计算得: BL = 10296 ＞ 5216 36 ㎜ 286 ㎜ 117.73 ㎜ 133.12 ㎜
故满足《规范》要求。
2.3、轴上键槽前端到轴锥部大端的距离应不小于0.2倍锥部大端的直径，实际取30mm。桨 毂与键的顶端应有适当的间隙，键的两侧应紧贴在轴及桨毂的键槽内。键槽底部的边 缘应磨光滑，圆角半径应不小于锥部大端直径的1.25%。取圆角半径为R2。 键应用螺钉固定在轴上，螺钉孔不应放在距前端键长1/3的范围内，取122。螺钉孔的 2.4、深度不大于螺钉孔直径，且孔的边缘应打磨光滑。取深度为8。 2.5、键受剪切的有效截面积应符合下式规定，且键材料的抗拉强度应等于或大于 轴材料的抗拉强度：
8.3 g/cm3 0.45 0.6R:A2=
1187
0.16 mm
0.6R: t= 37
实际螺旋桨此处厚度分别为72和41,满足《规范》计算值要求。 2、 螺旋桨与螺旋桨轴的安装:
泰州鸿翔船舶工程有限公司 2.2、螺旋桨的锥度取1/15。
螺旋浆强度计算书
HX4101-107-01JS
第4页 共4页
HX4101-107-01JS
第3页 共4页
D——螺旋桨直径， P——所计算剖面处的螺距， R0.7——0.7R剖面处的螺距， R——螺旋桨半径， Ne——主机的额定功率， Z——桨叶叶数
b——所计算剖面处的桨叶宽度， 0.25剖面处 0.6剖面处 ne——螺旋桨的转速， K1、K2、K3、K4查表11.4.3.2 A1计算得: 0.25R:A1= 2433 功率系数Y计算得: 0.25R:Y= 3302 转速系数X按下式计算： 0.6R:Y= 1179 0.6R:A1= 869
48M_货船《螺旋桨强度计算书》
0.42785 m
= 427.85 mm
螺 旋 桨 转 速：ne 333.33 r/mim
桨 叶 后 倾 角： ε
10 °
（铸
材 料 系 数： K = 0.91 钢）
主 机 额 定 功 率： Ne= 300 KW
二、桨叶厚度 1.由8.6.2.1规定在0.25R剖面处的桨叶厚度 t 不得小于按下式计算所得之值:
t1.0 = CoD mm
式中: C0 3
3×1.5
则: t1.0 = mm
= 4.5 mm
满足要
实取 t = 4.5 mm 等于 4.5 mm, 求. 3.由8.6.2.3规定其他半径处的叶切面厚度由 t0.25=45 mm 与 t1.0=4.5 mm 连直线决定.
实际桨叶厚度为:
t0.2 = 47.70 mm
页 页
一、概述
１、按《钢质内河船舶建造规范》(2009)校核本船螺旋桨的强度。
２、螺旋桨的主要参数
直
径： D = 1.500 m
螺
距： P = 1.100 m
盘
面
0.700
桨 叶 叶 数： Z = 4
0.7212
×
0.226D·
AE/AO/( 0.25R 剖面处的桨叶宽度： b = 0.1Z)=
48M 货船
技术设计
标记 数量 修改单号 签字 日期
编制 翁方勇
校对 顾春荣
标检
审核
审定
日期 2009.03
JHC4048A-101-05JS
螺旋桨强度计算书 标 记 质(Kg)量 比 例
共 2 页第 1 页
嘉兴金航船舶设计有限公司
《螺旋桨强度计算书》
JHC4048A-101-05JS
渔船螺旋桨设计
船舶推进课程设计--渔船普通螺旋桨图谱设计计算书1、已知拖网渔船主要要素：垂线间长L pp=37.00m型宽B=7.60m型深H=3.80m平均吃水T m=2.90m棱形系数C p=0.620排水体积♦=452m3排水量Δ=463.3t主机功率MHP=600HP 转速RPM=400r/min 螺旋桨中心距基线高Z p=0.50m主机轴带20KW发电机一台2、船体阻力计算:(按日本渔船阻力图谱)B/T=2.73; ♦/(L/10)3=9.261gLVFr0.26 0.30 0.32 0.34 0.362 马力系数Eo 0.050 0.107 0.150 0.197 0.2513 144 309 433 569 7254 航速Vs（Kn）9.62 11.11 11.85 12.69 15.333、船身效率计算 根据汉克歇尔公式:伴流分数 ω=0.77Cp -0.28=0.1974 推力减额分数 t=0.77Cp-0.30=0.1774 船身效率 ȠH =(1-t)/(1-ω)=1.025 4、螺旋桨收到马力计算扣除主机拖带6.5KW 发电机一台，其轴带效率为0.916，轴系效率Ƞs 取0.97， 螺旋桨的收到马力P D =(MHP-916.036.1*20)*0.97*0.96=553.2HP （公制） 5、假定设计航速下有效推进马力计算根据B4-40,B4-55,B4-70的Bp-δ图谱列表计算序号 项目 单位 数值1假定设计航速VsKn 9 10 11 12 2 VA=(1-ω)Vs Kn 7.223 8.026 8.829 9.631 3 B P =NP D 0.5/γ0.5V A 2.5 66.27 50.92 40.12 32.28 4 8.14 7.14 6.33 5.68 5 MAU-40 δ 91.5 81.1 74.2 67.6 6 P/D 0.597 0.621 0.651 0.677 7 η00.502 0.534 0.555 0.594 8THP=P D ȠH ȠȠrHP 284.6 302.8 314.7 336.8 9 MAU-55 δ 90.1 80.2 73.0 66.3 10 P/D 0.631 0.660 0.692 0.720 11 η◦0.480 0.514 0.547 0.578 12THP=P D ȠH ȠȠrHP 272.2 291.5 309.6 327.7 13 MAU-70 δ 89.1 79.6 72.0 65.4 14 P/D 0.642 0.675 0.703 0.739 15 η◦0.465 0.497 0.527 0.554 16THP=P D ȠH ȠȠrHP263.7281.8298.8314.1将假定设计航速下推马力计算结果，按适当的比例绘制在有效马力曲线图上，从不同盘面比的THP曲线与EHP的曲线交点处，作垂线与横坐标V S相交一点，从而可查处不同面比所对应的各自航速V S ，如图所示9 10 11 12δP/D THP η95650.750.553502500.450.60MAU-40: Vs=11.17KnMAU-55: Vs=11.13KnMAU-70: Vs=11.10Kn6、初步确定桨的要素从THP－V s曲线与船体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，根据不同盘面比所对应的设计航速列表继续查MAU图谱进行计算，可获得不同盘面比状态下的螺旋桨要素，即：桨的直径D，螺距比P/D，桨的效率η0，如下表所示：MAU Vs P/D δ D ηO4—40 11.17 0.659 72.91 1.634 0.5614—55 11.13 0.695 72.07 1.609 0.5504—70 11.10 0.704 71.72 1.597 0.5287、拖力计算（拖网航速Vs=4Kn）序号计算项目MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 直径D（m）1．634 1.609 1.5972 VA=0.5145·Vs (1-ω)(m/s) 1.65 1.65 1.653 Q=DHP·75·60/2πN 991 991 9914 假定转速N1250 300 360 250 300 360 250 300 3605 J=60V A / N1 D 0.242 0.202 0.168 0.246 0.205 0.171 0.248 0.207 0.1726 KQ=3600Q/ρN12 D50.045 0.031 0.023 0.051 0.035 0.024 0.053 0.036 0.0257 J(查图谱) 0.185 0.187 0.1888 K Q0.026 0.028 0.0299 K T0.239 0.248 0.25110 N=60·V A /JD 328 329 33011T拖=（P/D）·(KT/KQ)(kgf)5575.0 5455.2 5370.9 8、空泡校核按瓦根宁根限界线，计算不发生空泡之最小展开面积比。
螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书姓名：胡建学班级：20120115学号：2012011503日期：2014年12月8日1.已知船体的主要参数船长 L = 118.00 米型宽 B = 9.70 米设计吃水 T = 7.20 米排水量 △ = 5558.2 吨方型系数 C B = 0.658桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：航速V （kn ） 13 14 15 16有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 40452.主机参数型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp额定转速 N = 165 rpm转向 右旋传递效率 ηs=0.983.相关推进因子伴流分数 w = 0.279推力减额分数 t = 0.223相对旋转效率 ηR = 1.0船身效率 0777.111=--=wt H η4.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 = 0.98螺旋桨敞水收到马力：P D = 5400×0.9×0.98×1.0=4762.8hp根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：项 目单位 数 值 假定航速Vkn 13 14 15 16 V A =(1-w)Vkn 9.373 10.049 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.337 35.212 29.570 25.171 Bp 6.5075.934 5.438 5.017 MAU 4-40 δ 75.5071.84 65.28 60.32 P/D 0.6560.678 0.689 0.738 ηO 0.552 0.573 0.5950.628 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2833.344 2941.134 3054.0573223.442 MAU 4-55 δ 76.22 70.27 64.4358.94 P/D 0.683 0.704 0.7290.768 ηO 0.538 0.557 0.5810.603 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2761.148 2859.008 2982.1973095.120 MAU 4-70 δ 73.42 68.26 62.1857.88 P/D 0.708 0.724 0.7580.796 ηO 0.514 0.537 0.5680.586 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2638.295 2756.3512915.470 3007.120据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线，如下图所示。
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。
螺旋桨设计设计说明
第一章引言杂货船一般没有固定的航线和船期，而是根据货源情况和需要航行于个港口之间，杂货批量远不及石油、矿砂那样多，除杂货外，也可载运散装杂货或大件货物等。
杂货船有航行于内河的小船，也有从事远洋国际贸易的两万吨载重吨以上的大船。
国际上普通货船在载重量通常在一万至两万吨。
杂货船不追求高速，而注重经济性和安全性，要求尽量多装货，提高装卸效率，减少船员人数和保证航行效率，减少船员人数和保证航行、货物安全。
杂货船是干货船的一种，装载各种包装、桶装、箱装、袋装和成捆等件杂货的运输船舶，又成为普通货船。
杂货船应用广泛，吨位术在世界商船队中居首位。
干货船，又称普通货船，是以运载干燥货物为主，也可装运桶装液体的货船，是最常见的货船，专门用来装运成包、成堆、成扎成箱的干货。
为避免受压，该货船有两至三层全通甲板，根据船的大小设有三至六个货舱，甲板上带有舱口未闭的货舱口，货舱口特别大，上面有水密舱口盖，一般能自动启闭。
配有完整的起货设备。
货舱口两端有吊杆装置，还有回转式起吊吊车，机舱设在船的中部或尾部。
前一种布置有利于调整船舶的纵倾，后一种布置可增大载货容积，但空载时有较大尾倾。
杂货船底部多为双层底结构，能防止船底破损时海水进入货舱，并可增加船体的纵向强度，双层底内空间可用作清水舱和燃料舱，也可做压载舱以调节船的重心。
本文是按照设计任务书的要求所进行的关于货船的设计，在设计过程中查阅了大量的资料和数据，并得到专业老师的指导和同学的帮助，在这里我向他们致以最诚挚的谢意。
由于本人的能力有限，在设计中不可避免的会出现一些错误，还望老师给予批评和指正。
第二章全船说明书2.1 总体部分2.1.1 概述小型沿海货船具有货物周转快，运输方便灵活，适合沿海短距离运输等特点。
可以进入条件简陋或水深限制的小型港口，码头。
还可以进入内河进行运输，是连接内陆沿江，沿海地区与沿海地区一种纽带。
2.1.2 主要数据2.1.2.1 主尺度总长L oa65.37m垂线间长L pp60.0m型宽 B 10.9m型深 D 5.35m设计吃水 4.2m排水量1869t2.1.2.2 主要船型系数长宽比Lpp/B 5.58长深比Lpp/D 11.2宽深比B/D 2.04宽度吃水比B/T 2.6方形系数Cb 0.662中剖面系数Cm 0.951水线面系数Cww 0.774棱形系数Cp 0.6952.1.2.3 载重量设计吃水4.2m，海水密度1.025t/m3时，载重量约1100t。
集装箱船螺旋桨设计计算说明书
集装箱船螺旋桨设计计算说明书班级：船舶11-3学号：1102120324姓名：孙凯凯指导老师：刘大路1.已知船体的主要参数设计水线长 Lwl=91.6 垂线间长 Lpp=90.0m 型宽 B = 16.7m 设计吃水 T = 5.3m 排水体积 ▽ =6253.2m ³ 排水量 △ = 6409.6t 方型系数 C B = 0.785 桨轴中心距基线高度 Zp = 1.90m 棱形系数 Cp = 0.790由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：航速V （kn ） 10 11 12 13 14 有效马力PE （hp ） 763 1066 1535 2254 19222.主机参数主机功率 Ps=2900kw 主机转速 N = 755r/min 转向 右旋减速比 i=3.355:1传递效率 ηs=0.97(已将减速箱考虑在内）3.相关推进因子伴流分数 w = 0.3425 推力减额分数 t = 0.275 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 1027.111=--=wt H η4.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：P D = R s S P ηη9.0=0.9×2900×1.36×0.97×1.0=2531.7hp231355.3775==N r/min根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：项 目 单位 数 值 假定航速V kn 11 12 13 14 V A =(1-w)V kn 7.2325 7.89 8.5475 9.205 Bp=NP D 0.5/V A 2.596.3526 77.516 63.458 52.726 Bp9.816 8.239 7.966 7.261 MAU 4-40δ106.5 97.5 89.8 83 P/D 0.562 0.575 0.592 0.612 ηO 0.4510.47750.505 0.525 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1712.261 1812.870 1917.277 1993.208 MAU 4-55δ106 96.5 88.5 81.8 P/D 0.598 0.615 0.635 0.655 ηO 0.4332 0.46 0.487 0.51 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1644.682 1746.4301848.938 1936.260 MAU 4-70δ104.5 95.5 87.5 80.67 P/D 0.60.6180.638 0.661 ηO0.42 1.4475 0.47250.495 P TE =P D ·ηH ·ηOhp1594.567 1698.9731793.8871879.311据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线，如下图所示。
螺旋桨计算书6.7
螺旋桨计算书6.7
摘要：
一、螺旋桨计算书概述
1.计算书目的
2.计算书适用范围
3.计算书参考标准
二、螺旋桨计算方法
1.计算公式
2.参数设定
3.计算步骤
三、螺旋桨性能分析
1.性能指标
2.性能优化
四、螺旋桨应用领域
1.飞行器类型
2.应用场景
五、螺旋桨发展趋势
1.新材料应用
2.技术创新
3.行业前景
正文：
螺旋桨计算书6.7针对螺旋桨的计算、性能分析及应用领域进行研究。
首先，对计算书的目的、适用范围和参考标准进行了概述。
接着，详细介绍了螺旋桨的计算方法，包括计算公式、参数设定和计算步骤，为工程师在实际应用中提供了理论依据。
在性能分析部分，计算书对螺旋桨的性能指标进行了详细解读，并通过优化参数，提高了螺旋桨的性能。
此外，还从应用领域出发，介绍了不同类型的飞行器以及螺旋桨在不同场景中的应用，为用户提供了实际操作中的参考。
最后，计算书对螺旋桨的发展趋势进行了探讨，包括新材料的应用、技术创新及行业发展前景。
这有助于业界了解螺旋桨技术的最新动态，并为我国螺旋桨行业的发展提供了有益的建议。
船舶设计原理课程大作业螺旋桨设计【模版】
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 螺旋桨设计计算书姓名:王志强学号：5130109174课程:船舶原理（2）专业:船舶与海洋工程日期:2016年4月一、船舶的主要参数船型：单桨集装箱船二、最大航速确定按满载工况、主机功率P s=0.85P max、螺旋桨转速102r/min，设计MAU型5叶右旋桨1只。
螺旋桨敞水收到功率：P D=0.85ηSηR P max=0.85×0.97×1.0×33000kW=27208.5kW 最大航速设计的步骤：假定若干个盘面比（ 0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8），对每一个盘面比进行以下计算：1）假定若干直径（范围7.5m ~ 8.5m，每隔0.01米取一次值）；2）对每个直径，假定若干航速（范围21节~25节，每隔0.001节取一次值）；3）对每个直径与航速的组合，用回归公式计算设计进速系数下不同螺距比（范围0.4~1.6）螺旋桨的推力、扭矩，通过插值（或二分法）确定满足设计功率要求（即：螺旋桨要求的扭矩与设计功率与转速下的收到转矩平衡）的螺距及相应的有效推力与敞水效率；4）对每个直径，根据阻力曲线及不同航速下的有效推力值，通过插值确定有效推力与阻力平衡的航速，以及对应的螺距和敞水效率；5）根据航速（或敞水效率）与直径的关系，确定最大航速（或最高敞水效率）对应的直径，该直径即为所假定盘面比下的最佳直径。
三、空泡校核柏立尔空泡限界线图空泡校核计算结果：P0=P a+γℎs=10330+1025×(12.7−4.7)kgf/m2=18530kgf/m2=181594N/m2做计算盘面比图~需要盘面比图，如下所示：图 1 计算盘面比~需要盘面比图由图插值可知，不发生空泡的最小盘面比为：0.7040作最大航速~盘面比，敞水效率~盘面比图如下所示：由图可知，在盘面比大于0.7040时，最大航速与敞水效率都随盘面比的增大而单调递减，因此，本螺旋桨设计选取盘面比为0.7040，将该盘面比输入之前计算最大航速的程序中可以得到对应的最佳螺旋桨要素。
螺旋桨设计计算公式
螺旋桨设计计算公式桨叶的迎角只会影响升力的大小，不会前进。
直升机前进是靠螺旋桨的旋转面向前倾斜实现的，桨叶的迎角变化，指的只是桨叶本身绕横向的轴旋转。
就是对称的两只桨，成一条直线，以这个直线为轴旋转。
迎角增大，旋转阻力增大，如果转速不变的情况下，升力就会增大，直升机上升。
飞机螺旋桨由两个或者多个桨叶以及一个中轴组成，桨叶安装在中轴上。
飞机螺旋桨的每一个桨叶基本上是一个旋转翼。
由于他们的结构，螺旋桨叶类似机翼产生拉动或者推动飞机的力。
旋转螺旋桨叶的动力来自引擎。
引擎使得螺旋桨叶在空气中高速转动，螺旋桨把引擎的旋转动力转换成前向推力。
空气中飞机的移动产生和它的运动方向相反的阻力。
所以，飞机要飞行的话，就必须由力作用于飞机且等于阻力，而方向向前。
这个力称为推力。
典型螺旋桨叶的横截面如图3－26。
桨叶的横界面可以和机翼的横截面对比。
一种桨叶的表面是拱形的或者弯曲的，类似于飞机机翼的上表面，而其他表面类似机翼的下表面是平的。
弦线是一条划过前缘到后缘的假想线。
类似机翼，前缘是桨叶的厚的一侧，当螺旋桨旋转时前缘面对气流。
桨叶角一般用度来度量单位，是桨叶弦线和旋转平面的夹角，在沿桨叶特定长度的的特定点测量。
因为大多数螺旋桨有一个平的桨叶面，弦线通常从螺旋桨桨叶面开始划。
螺旋角和桨叶角不同，但是螺旋角很大程度上由桨叶角确定，这两个术语长交替使用。
一个角的变大或者减小也让另一个随之增加或者减小。
当为新飞机选定固定节距螺旋桨时，制造商通常会选择一个螺旋距使得能够有效的工作在预期的巡航速度。
然而，不幸运的是，每一个固定距螺旋桨必须妥协，因为他只能在给定的空速和转速组合才高效。
飞行时，飞行员是没这个能力去改变这个组合的。
当飞机在地面静止而引擎工作时，或者在起飞的开始阶段缓慢的移动时，螺旋桨效率是很低的，因为螺旋桨受阻止不能全速前进以达到它的最大效率。
这时，每一个螺旋桨叶以一定的迎角在空气中旋转，相对于旋转它所需要的功率大小来说产生的推力较少。
螺旋桨强度计算书
A2 GA d n e D 3 X = 10 10 Zb
式中：
2
A2 =
D ( K 5 + K 6ε ) + K 7 ε + K 8 P
10
○
ε——螺旋桨后倾角， K5、K6、K7、K8查表11.4.3.2 G——桨叶材料密度， Ad——螺旋桨圆盘面积比， A2计算得: 0.25R:A2= 1402 转速系数X计算得： 0.25R:X= 0.19 螺旋桨桨叶厚度t计算得: 0.25R: t= 64 mm 0.6R:X=
8.3 g/cm3 0.45 0.6R:A2=
1187
0.16 mm
0.6R: t= 37
实际螺旋桨此处厚度分别为72和41,满足《规范》计算值要求。 2、 螺旋桨与螺旋桨轴的安装:
泰州鸿翔船舶工程有限公司 2.2、螺旋桨的锥度取1/15。
螺旋浆强度计算书
HX4101-107-01JS
第4页 共4页
Y =
式中：
1 . 36 A1 N e Zbn e
A1 =
D D D K1 − K 2 + K3 K4 P P0.7 P0.7
泰州鸿翔船舶工程有限公司
螺旋浆强度计算书 2.00 m 1.38 m 1.38 m 0.93 m 339 kw 4 0.3411 m 0.3411 m 249 rpm
以上计算均满足《海规范》要求，详细数据见有关图纸。 1.2 按《规范》11.4.3计算螺旋桨桨叶厚度如下： 螺旋桨桨叶厚度t（0.25R和0.6R剖面处）应不小于按下式计算所得之值：
t =
式中： Y——功率系数；
Y K − X
K——材料系数，材料为Cu1锰青铜，抗拉强度σb=440（N / ㎜2） 材料密度G=8.3g /cm3，材料系数 X——转速系数。 功率系数 Y 按下式计算： K= 1
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 631418020315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 (12)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 (14)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 =3.292； d H =1.41； B L pp =4.329； dB=4.647三、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：2.5 传送效率：M η=0.95四、推进因子伴流分数 0.165=ω； 推力减额 t=0.165 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六、可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶桨图谱进行计算。
螺旋桨计算书
MAU型螺旋桨设计计算书1．船体的主要参数船体总长L OA=150m设计水线长L WL=144m垂线间长L PP=141m型宽B=22m型深D=11m设计吃水T=5.5m方形系数C b=0.84菱形系数C p=0.849中剖面系数C m=0.69排水量△=14000t桨轴中心距基线距离Z P=2m船体有效马力曲线数据如下：2．主机参数型号N/A（两台）额定功率P S =1714hp转速N=775r/min齿轮箱的减速比i=5桨轴处转速n=155 r/min轴系传送效率ηS=0.97（中机型船）减速装置的效率ηG=0.97旋向双桨外旋3．推进因子的决定伴流分数ω=0.248推力减额分数t =0.196相对旋转效率ηR=1.004．船身效率计算ηH=(1-t)/(1-ω)=1.0695．收到马力计算储备功率取 10%收到马力P D =0.9* P S*ηG *ηS*ηR= 0.9*1714*0.97*0.97*1=1451.43hp 6．假定设计航速有效马力计算根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的Bp-δ图谱列下表计算。
据表中的计算结果可绘制P TE--Vs曲线，如下图1所示。
从P TE--Vs曲线P E曲线交点处可获得：MAU4-40 Vs= 11.83KnMAU4-55 Vs= 11.73KnMAU4-70 Vs= 11.56Kn7．初步确定桨的要素8．空泡校核根据柏利尔商船界限线计算桨轴沉深 hs =T–ZP=3.5m计算t=15°C,则Pv=174kgf/m2取水温15度，Pa-大气压为：10330Kgf/m2P 0-Pv= Pa–Pv+ hsγ= 13743.5kgf/m29．确定螺旋桨的要素据上表计算结果，可得不发生空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素。
A E / A0 =0.40； MAU4-40桨；Vs =11.83Kn ； P / D =0.722 ； D =3.48m ；η0 =0.628N=155r/min强度校核根据2001年《钢制海船入籍建造规范》校核t0.25R 及t0.6R应不小于按下式计算之值：X K Yt -=Y=1.36A 1Ne/(ZbN) X=A 2GA d N 2D 3/(1010Zb) 计算功率:Ne=Ps ×ηS =1714×0.97=1662.58 HPD=3.48 m A d =A E /A O =0.4P/D=0.722 ε=10oG=7.5 g/cm 3 N=155 r/min b 0.66R =0.226DA d /(0.1Z)=0.78648b 0.25R =0.7212b 0.66R =0.5672 b 0.6R =0.9911b 0.66R =0.779510．确定设计的螺旋桨各切面厚度桨叶厚度查表8-4 MAU标准桨可得出各切面最大厚度为：t0.2R=141.3mm t0.3R=124.9mm t0.4R=108.6mm t0.5R=92.2mm t0.6R=75.9mm t0.7R=59.5mm t0.8R=43.2mm t0.9R=26.8mm11．螺距修正螺距比为：P/D=(P/D)0 =0.72212．重量及惯性矩计算采用船舶及海洋工程设计研究院公式：桨叶重：Gbl = 0.169γ·Zbmax(0.5t0.2+t0.6) (1－d/D) D=0.169·7500·4·0.7865·(0.5·0.141+0.076)·(1-0.18)·3.48 =1667kgf桨毂重：Gn = (0.88－0.6·d/ d) LKγd 2=(0.88－0.6·0.236/0.6264) 0.470·7500·0.6264 2 = 904.5kgf螺旋桨重量：G = Gbl + Gn= 1667+904.5=2571.5kgf螺旋桨的惯性矩：Imp = 0.0948γ·Zbmax(0.5t0.2+t0.6) D3=0.0948·7500·4·0.7865(0.5·0.141+0.076) ·3.483=13810.3kgf·cm·s213．敞水性征曲线之确定由MAU4-40，P/D=0.7和P/D=0.8的敞水性征曲线内插得到MAU4-40，P/D=0.722的敞水性征曲线，其数据见下表。
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某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
姓名：XXX
班级：XXX
学号：XXX
联系方式：XXX
日期：XXX
1.已知船体的主要参数
船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米
由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：
2.主机参数
型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98
3.相关推进因子
伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0
船身效率 0777.111=--=w
t
H η
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 = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： P D = 5400×0.9×ηs ηR
=5400×0.9×0.98×1.0 =4762.8（hp ）
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：
对V的曲线，如下图所示。
据上表的计算结果可绘制PT E、δ、P/D及η
O
从PTE —f(V)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P/D 、D 及ηO 如下表所列。
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。
桨轴沉深 hf =T －Zp=7.2－3.00=4.2m
p 0－p v = pa + γhs －pv = 10300+1025×4.2-174
= 14461kgf/m 2
计算温度t = 15°C ,Pv = 174kgf/ m 2 , P D = 4762.8hp, ρ= 104.63kgfs 2/m 4
序号 项目 单位
数值
MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70
1 V A Kn 15.096 15.039 14.847
2 V A =0.5144Vmax(1-w) m/s 5.599 5.578 5.506
3 (0.7πND/60)2 (m/s)2 660.29 637.19 624.43
4 V 20.7R =V 2A +（3） (m/s)2 691.6 668.2 654.7
5 σ=(p 0- p v ) / 2
1
ρV 0.7R 2 0.400 0.414 0.422
6 τc 0.161 0.166 0.170
MAU Vmax P/D δ
D ηO
4-40 15.096 0.697 64.42 4.249 0.607 4-55 15.039 0.745 63.52 4.174 0.591 4-70
14.847
0.752
63.69
4.132
0.561
7 T=P D ·ηO ·75/V A
kgf
38726 37847 36396 8 A P =T /
2
1
ρV 0.7R 2·τc m 2 6.648 6.522 6.251 9 A E =A P / (1.067-0.229P/D) m 2
7.327 7.276 6.986 10
A E /A O =A E /
4
1
πD 2
0.517
0.531
0.521
按上述结果作图,可求得不发生空泡的最小盘面比以及对应的最佳螺旋桨要素
A E / A O = 0.530 P/D= 0.741 D= 4.182m ηo= 0.594 Vmax= 15.053kn
6.强度校核
按1983年<<规范>>校核t 0.25R 及t 0.6r ,应不小于按下式计算之值:
t=
X
K Y -,
ZbN
N A Y e
1=
, X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb
计算功率Ne=5400×0.98=5292hp
A D =A E / A O = 0.530, P/D= 0.741 , ︒=8ε，G=7.6gf/cm 3 ,N=165rpm
b 0.66R =0.226D ·A E / A O/0.1Z=1.2523m b 0.25R =0.7212b 0.66R = 0.9032m b 0.6R =0.9911b 0.66R = 1.2412m
项 目 单 位 数 值 0.25R 0.6R 弦长b
m
0.9032 1.2412
实取桨叶厚度按t 1.0R =0.0035D= 14.64mm 与t 0.25R = 161mm 连直线决定:
t 0.2R = 170.8mm t 0.3R = 151.2mm t 0.4R = 131.7mm t 0.5R = 112.2mm t 0.6R = 92.7mm t 0.7R = 73.2mm t 0.8R = 53.7mm t 0.9R = 34.2mm
7.螺距修正
根据尾轴直径大小，决定毂径比d h /D=0.18，此值与MAU 桨标准毂径比相同，故对此项螺距无需修正。
由于实际桨叶厚度大于MAU 桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。
设计桨 )(b t
0.7R =0.0732/(0.9964*1.2523)=0.05866
标准桨 )(b
t
0.7R = 0.0171*D/(0.9964*0.31075*D)=0.05522
1－s =
NP V A =NP
V 866.30)-1(⨯ω=0989.3*165866.30*05.15*721.0=0.655
△)(b t 0.7R =〔)(b t 0.7R 设－)(b t 0.7R 标×51.055
.0〕×0.75=-0.000668
△)(D P t =－2)(D P 0(1－s) △)(b t
0.7R =-2*0.741*0.655*（-0.000668）=0.000648
修正后的螺距比： D P =)(D P 0＋△)(D
P
t =0.741+0.000648=0.7416 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：
桨叶重量 3641kgf 桨毂重量 螺旋桨重量
桨叶惯性矩 440kgf •m •s 2 桨毂惯性矩 螺旋桨总惯性矩
9.敞水特性曲线
由MAU4-40,MAU4-55,P/D= 0.741 的敞水特性曲线内插得到MAU4-53 ,P/D=0.741 的敞水特性曲线，其数据如下：Z
J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 10KQ 0.365 0.349 0.326 0.298 0.262 0.221 0.173 0.112 KT 0.3217 0.301 0.272 0.247 0.209 0.160 0.110 0.049 ηo0 0.153 0.272 0.400 0.502 0.595 0.661 0.672
10.螺旋桨计算总结
螺旋桨直径 D=4.182
螺距比 P/D=0.7416
型式 MAU
叶数 Z=4
盘面比A E / A O = 0.530
ε
纵倾角︒
=8
螺旋桨效率ηo= 0.594
设计航速 15.053kn
毂径比d h/D=0.18
旋向右旋
材料铝镍青铜
重量
惯性矩
11.附录
螺旋桨制图数据。