螺旋桨计算公式
螺旋机械运动计算公式
螺旋机械运动计算公式螺旋机械运动是一种常见的机械运动形式，其运动规律可以通过一些简单的公式来描述和计算。
在本文中，我们将介绍螺旋机械运动的计算公式，以及其在实际工程中的应用。
螺旋机械运动的基本特点是以螺旋线为轨迹的运动形式，常见的螺旋机械包括螺旋桨、螺旋传动等。
螺旋机械运动的计算公式可以分为两种情况，一种是已知螺旋线参数，求解螺旋机械的运动规律；另一种是已知螺旋机械的运动规律，求解螺旋线参数。
首先，我们来看已知螺旋线参数，求解螺旋机械的运动规律的情况。
假设螺旋线的参数方程为：x = r cos(θ)。
y = r sin(θ)。
z = k θ。
其中，r为螺旋线的半径，k为螺旋线的斜率。
根据这个参数方程，我们可以得到螺旋线上任意一点的坐标(x, y, z)，从而可以求解螺旋机械在这条螺旋线上的运动规律。
通常情况下，螺旋机械的运动规律可以用速度和加速度来描述，而速度和加速度又可以通过位置矢量对时间的导数来表示。
因此，我们可以通过对参数方程求导的方法来求解螺旋机械的速度和加速度。
具体来说，对参数方程分别对θ求导，即可得到螺旋线上任意一点的速度和加速度。
其次，我们来看已知螺旋机械的运动规律，求解螺旋线参数的情况。
假设螺旋机械的运动规律可以用参数方程表示：x = f(θ, t)。
y = g(θ, t)。
z = h(θ, t)。
其中，f(θ, t)、g(θ, t)、h(θ, t)分别为x、y、z的函数。
在这种情况下，我们需要求解参数方程中的θ和t关于x、y、z的函数关系。
通常情况下，这个问题是一个反解问题，需要通过一些数值计算方法来求解。
一种常见的方法是利用数值积分的方法，将参数方程转化为积分方程，然后通过数值积分的方法来求解。
螺旋机械运动的计算公式在实际工程中有着广泛的应用。
例如，在航空航天领域，螺旋桨的设计和分析就需要用到螺旋机械运动的计算公式。
又如，在机械制造领域，螺旋传动的设计和分析也需要用到螺旋机械运动的计算公式。
螺旋桨公式
螺旋桨公式一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。
流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。
在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。
V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。
显而易见β＝α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。
ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。
将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。
从以上两图还可以看到。
必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。
螺旋桨工作时。
轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。
因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。
而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。
螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。
所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。
对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。
迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。
用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。
式中D—螺旋桨直径。
理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。
其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化。
图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。
特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。
螺旋桨升力的计算
螺旋桨升力的计算
1.螺旋桨
靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置，简称螺旋桨。
它由多个桨叶和中央的桨毂组成，桨叶好像一扭转的细长机翼安装在桨毂上,发动机轴与桨毂相连接并带动它旋转。
2.直升飞机
直升飞机是一种以动力装置驱动的旋翼作为主要升力和推进力来源，能垂直起落及前后、左右飞行的旋翼航空器。
本次计算升力的直升飞机的一些参数：
3.升力计算
为计算方便，假定直升飞机的螺旋桨的一半的有效长度为如图所示的三棱柱：
图中：
x1为螺旋桨中心到有效长度的距离，x1=
h为螺旋桨高，h=
d为螺旋桨宽，d=
l为螺旋桨的有效长度，l=
w为螺旋桨的转速，w=
此外，空气密度为(温度为20°C时的空气密度)
由伯努利方程：得
于是：
参考文献
【1】. 郭祥龙董慎行晏世雷.《基础物理学（第二版）》.苏州大学出版社，2003（4）. 【2】.百度百科
【3】.淘宝网。
船用螺旋桨推力计算公式
螺旋桨的推力公式：推力F=通道面积*空气密度*流
速^2螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了
螺旋桨的推力，产生推力对应所需的扭转力矩（来自发动机）。
对于螺旋桨背风面被排出的流动结构（下洗气流-直升机，滑流-螺旋桨推进器），可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。
螺旋桨叶的拉力随转速的变化过程如下：由于发动机输出功率增大，使螺旋桨转速（切向速度）迅速增加到一定值，螺旋桨拉力增加。
螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。
螺旋桨计算公式
刚度计算公式
1、螺旋桨轴刚度计算（经验计算公式）
K=（9.497*(d^4/L")*10³）
N.m/rad
d 轴的基本直径 mm
67
kg.m²
0.638640554
795.9987916
L"螺旋浆轴总长度（到锥体小端面）mm
2890
K=
17594800.47m
5.6835E-08
d 4 轴段的直径 m
J3 897905.0781 K3 24
J4
32555.52 K4
K总
d 6 轴段的直径 m J6
d 7 轴段的直径 m J7
d 8 轴段的直径 m J8
艉轴转动惯量计算 I=770.28125(L*D^4) ρ 为圆筒密度 7.85x10³ kg/m³ L 艉轴总长度 m
L1 m D1 m I1= L2 m D2 m I2=
2、轴段刚度计算公式
K=（E1*J1）/L
N.cm/rad
E1 钢的弹性模量 N/cm^2
8149000
J1 轴段截面级惯性矩 cm^4
L 轴段长度
cm
13.5
J=(π*d^4)/32
d 1 轴段的直径 m
40
d 2 轴段的直径 m
J1
251200 k1
132.5
d 3 轴段的直径 m
J2 30244275.32 K2 55
0.0335
m=πhρ（R²-r²）
π 为圆周率
3.14
h 为圆筒高度 m
0.17
ρ 为圆筒密度 7.85x10³ kg/m³
7850
m=
10.38259016
I=
船用螺旋桨螺距计算公式
船用螺旋桨螺距计算公式
船用螺旋桨螺距计算公式为：
p = πd tanα
其中，p为螺距，d为螺旋桨直径，α为螺旋桨螺线的推进角度。
此外，船用螺旋桨螺距的单位通常为英尺或米。
需要注意的是，船用螺旋桨螺距计算公式是针对理想状态下的计算方法，实际情况下可能会因为水流等外界因素的影响而产生偏差。
因此，在进行设计和运用时，需要进行实际试验和调整。
同时，在船舶工程中，除了船用螺旋桨的设计外，还需要考虑螺旋桨的布局、数量、形状、旋转方向等因素。
这些因素的选择需结合船型、航速、驱动力等要素加以考虑，以达到最佳效果。
固定翼计算公式
固定翼计算公式⼀、发动机与螺旋桨1.飞机最⼤起飞重量W(公⽄)=发动机最⼤功率（千⽡）×10. 82.螺旋桨转速R(转/分钟)×螺旋桨直径D（⽶）=32503.螺旋桨转速R（转/分钟）=170÷（D直径×3.14÷60）4.螺旋桨直径D(⽶)=170÷转速（转/分钟）÷0.0523注：*桨尖线速度=50%⾳速5.螺旋桨的静拉⼒（kg）=直径3（⽶）×转速2（千转/分钟）×螺距（⽶）×6.86.推重⽐=(空⽓密度×翼⾯积（平⽶）×最⼤速度2（m/s）×阻⼒系数)÷（19.6×翼载）⼆、荷载与翼⾯积7.功载=总重(公⽄)W÷功率（千⽡）P8.翼载=总重（公⽄）W÷翼⾯积（平⽶）9.升⼒（n）F=1/2空⽓密度×翼⾯积（平⽶）×速度2（m/s）×升⼒系数10.翼⾯积S=总重×2÷（空⽓密度×速度2×升⼒系数））11.副翼⾯积S副（m2）=10%翼⾯积（m2）12.尾⼒臂(重⼼到舵轴)L（⽶）=2.5×弦（⽶）.13.尾容量V=【L尾⼒臂(⽶)×S垂】÷【b翼展（⽶）×S翼⾯积（平⽶）】14.垂尾总⾯积S垂(m2) =（0.04×b翼展×S翼⾯积）÷L尾⼒臂(⽶)15.平尾总⾯积S平(m2) =（翼展÷尾⼒臂）×弦2×0.5注：*如果尾翼⾯积太⼤，可以通过加长L来调整。
翼载与失速速度参考值：翼载（kg/m2）5 10 15 20 25 30 35 40 45 50薄翼型（km/h）32 37 45 51 57 62 69 72 77 83厚翼型（km/h）28 32 38 45 51 55 58 62 68 74三、性能与配平16.失速速度（km/h）=10.15×【翼载÷因素系数】开平⽅17.最⼤速度（km/h）=84.5×【翼载÷功载】开⽴⽅18.机翼展弦⽐（AR）=翼展÷平均弦=翼展2÷翼⾯积19.静稳定余度=俯仰⼒矩系数÷升⼒系数20.配平公式1：前重=后⼒臂÷总⼒臂×总重后重=前⼒臂÷总⼒臂×总重21.配平公式2 ：前各点重量×到重⼼点距离=后各点重量×到重⼼点距离。
螺旋桨的定义及其效率计算
螺旋桨的定义及其效率计算一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。
流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。
在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。
V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。
显而易见β＝α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。
ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。
将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。
从以上两图还可以看到。
必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。
螺旋桨工作时。
轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。
因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。
而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。
螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。
所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。
对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。
迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。
用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。
式中D—螺旋桨直径。
理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。
其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化。
图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。
特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。
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直升机螺旋桨升力计算公式
直升机螺旋桨升力计算公式
一般直升机的旋翼系统是由主旋翼.尾旋翼和稳定陀螺仪组成，如国产直－8，直－9。
也有共轴反旋直升机，主旋翼是上下两层反转螺旋桨，无尾翼，如俄罗斯的卡－28。
1.现在的直升机螺旋桨（叫旋翼）的桨叶是由碳纤维和玻璃钢纤维与复合材料制造而成。
有一定的弹性，不转时，桨叶略有下垂弯曲。
当螺旋桨旋转时，由于离心力的原理，桨叶会被拉直。
打个比方，我们看杂技“水流星”吧，两只水碗栓在一根绳子两端，放着不动时，绳子是支持不了水碗的，当旋转起来后，我们看到水碗和绳子象直线一样，
空中飞舞。
2.直升机的主螺旋桨是怎么支撑飞机的重量？这个问题就是直升机的飞行原理：（以一般直升机为例）直升机能在空中进行各种姿态的飞行，都是由主旋翼（你讲的螺旋桨）
旋转产生的升力并操纵其大小和方向来实现的。
升力大于重量时，就上升，反之，就下降。
平衡时，就悬停在空中。
直升机的升力大小，不但决定于旋翼的转速，
而且决定于旋翼的安装角（又称桨叶角）。
升力随着转速.桨叶角的增大而增大；
随着转速.桨叶角的减小而减小。
直升机在飞行时，桨叶在转每一圈的过程中，
桨叶角都是不同的；而且，每片桨叶的桨叶角也是不同的。
这才使直升机能够前.
后仰，
左.右倾，完成各种姿态。
直升机尾旋翼的转速和桨叶角的变化同主旋翼原理相同，控制直升机的左转弯.右转弯和直飞。
不管天空有风无风，直升机要稳定飞行，
不变航向，也要靠稳定陀螺仪控制尾旋翼来完成。
总之，直升机旋翼系统非常复杂，我只讲直升机空中姿态变化与旋翼的关系。
１，直接影响螺旋桨性能的主要参数有：
a.直径D——相接于螺旋桨叶尖的圆的直径。
通常，直径越大，效率越高，
但直径往往受到吃水和输出转速等的限制；
b.桨叶数N;
c.转速n——每分钟螺旋桨的转数；
d.螺距P——螺旋桨旋转一周前进的距离，指理论螺距；
e.滑失率——螺旋桨旋转一周，船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比；
f.螺距比——螺距与直径的比（P/D），一般在0.6~1.5之间；一般地说来，高速轻载船选取的值比较大，低速重载的船选取的值比较小；
g.盘面比——各桨叶在前进方向上的投影面积之和与直径为D的圆面积之比。
通常，高转速的螺旋桨所取的比值小，低速、大推力的螺旋桨所取的比值大。
例如，拖轮的螺旋桨盘面比大于１.2甚至更大的情况也不少见；
机翼升力计算公式
升力L=1/2 *空气密度*速度的平方*机翼面积*机翼升力系数（N）
机翼升力系数曲线如下注解：在小迎角时曲线斜率是常数。
在标识的1位置是抖振点，2位置是自动上仰点，3位置是反横操纵和方向发散点，4位置是失速点。
对称机翼在0角时升力系数=0（由图）非对称一在机身水平时升力系数大于0，因此机身水平时也有升力
滑翔比与升阻比
升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值，跟飞行速度成曲线关系，一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角。
滑翔比是飞机下降单位距离所飞行的距离，滑翔比越大，飞机在离地面相同高度飞的距离越远，这是飞机固有的特性，一般不发生变化。
如果有两台飞行器，有着完全相同的气动外形，一台大量采用不锈钢材料的，另一台大量采用碳纤维材料，那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材料的。
这个在SU-27和歼11-B身上就能体现出来，歼11-B应该拥有更大的滑翔比。
螺旋桨拉力计算公式（静态拉力估算）
你的飞行器完成了，需要的拉力与发动机都计算好了，但螺旋桨需要多大规格呢？下面我们就列一个估算公式解决这个问题
螺旋桨拉力计算公式：
直径（米)×螺距(米）×浆宽度（米）×转速平方（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.25）=拉力（公斤）
或者
直径（厘米)×螺距(厘米）×浆宽度（厘米）×转速平方（转/秒）×1大气压力（1
标准大气压）×经验系数（0.00025）=拉力（克）
前提是通用比例的浆，精度较好，大气压为1标准大气压，如果高原地区，要考虑大气压力的降低，如西藏，压力在0.6-0.7。
1000米以下基本可以取1。
例如：直径100厘米*螺蚊距离45厘米的浆，浆的大宽度10厘米，转速50转/秒，计算可得：
100*45*10*50*50*1*0.00025/1000=28.125公斤。