螺旋桨的几何特征讲解培训讲学.ppt

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1、螺旋桨的几何特征讲解二、马力及效率1、有效马力PE1）公制有效马力（本教材常用）2）英制有效马力式中，Te为有效推力（kgf），R为阻力（kgf），v为船速（m/s）思考：在船舶专业中常用的速度单位还有哪些？2、主机马力和传送效率推进船舶所需要的功率由主机供给，主机发出的马力称为主机马力，以PS表示。主机马力经减速装置、推力轴承及主轴等传送至推进器，在主轴尾端与推进器联接处所量得的马力称为推进器的收到马力，以PD表示。传送效率ηs＝PD/PS，它反映了推力轴承、轴承地、尾轴填料函及减速装置等的摩擦损耗。2、推进效率和推进系数推进效率ηD＝PE/PD，它反映了推进器在操作时有一定的能量损耗，及船

2、身与推进器间的相互影响的能量损耗。推进效率也称为似是推进系数或准推进系数QPC。推进系数PC＝PE/PS，它反映了用某种机器及推进器以推进船舶的全面性能。推进系数越高，船舶的推进性能越好。第二章　螺旋桨的几何特征一、螺旋桨的外形和名称螺旋桨俗称车叶，通常装于船的尾部，根据船尾桨数目（ZP）的多少，船分别称为单桨船、双桨船等。螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成。螺旋桨与尾轴联接部分为桨毂，它一般为锥形体。为减小水阻力，在桨毂后端加一整流罩（毂帽），与桨毂形成一光顺流线体。桨叶固定在桨毂上，螺旋桨一般有2－6片桨叶，桨叶数（Z）越多，桨的振动越小。当船舶前进时，桨叶推水的那一面（即由船尾向前看时所见到的一

3、面）称为叶面；相反的另一面称为叶背。与桨毂连接的桨叶下端称为叶根，此处的桨叶剖面最厚；桨叶的最外端称为叶梢，此处的桨叶剖面最薄。螺旋桨正车旋转时，桨叶先与水接触的一边称导边，另一边称随边。螺旋桨旋转时，叶梢的圆形轨迹称梢圆。梢圆的直径为螺旋桨的直径D，叶梢至桨毂中线的距离称螺旋桨半径R。梢圆的面积称为螺旋桨的盘面积A0。螺旋桨正车旋转时，由船尾向前观察，若转向为顺时针时称右旋，反之为左旋。双桨船正车旋转时，两螺旋桨的上部向船的中线方向旋转时称内旋，反之为外旋。二、螺旋面和螺旋线螺旋桨桨叶的叶面是螺旋面的一部分。设线段ab与轴线oo1成固定角度，并使ab以等角速度绕轴oo1旋转的同时以等线速度沿

4、oo1向上移动，则ab线在空间所描绘的曲面为等螺距螺旋面。线段ab称为母线，母线绕行一周在轴向前进的距离称为螺距（P）。a：母线为直线且垂直于轴线，正螺旋面；b：母线为直线但不垂直于轴线，斜螺旋面；c、d：母线为曲线，扭曲螺旋面。母线上任一固定点的运动轨迹为一螺旋线，任一共轴圆柱面与螺旋面相交的交线也为螺旋线。节线、螺距三角形、螺距角如下图所示。三、螺旋桨的几何特征一）螺旋桨的面螺距螺旋桨桨叶的叶面是螺旋面的一部分。若将螺旋线段B0C0引长绕轴线一周，则其两端之轴向距离等于此螺旋线的螺距P。若螺旋桨的叶面为等螺距螺旋面之一部分，则P即称为螺旋桨的面螺距。面螺距P与直径D之比P/D称为螺距比。将

5、圆柱面展成平面后即得螺距三角形。半径r处的螺距角θ，半径r处的螺距角θ的大小，表示桨叶叶面在该处的倾斜程度。等螺距螺旋桨的螺距三角形见右上图所示。变螺距螺旋桨（各半径处的面螺距不等的螺旋桨）的螺距三角形见右下图所示。对此类螺旋桨常取0.7R或0.75R（R为螺旋桨半径）处面螺旋距代表螺旋桨的螺距，为注明其计量方法，在简写时可记作P0.7R或P0.75R。二）桨叶切面与螺旋桨共轴的圆柱面与桨叶相截所得的截面称为桨叶切面，简称叶切面或叶剖面。展为平面后则得叶切面形状，通常有如下几种：圆背式切面（弓形切面）、机翼形切面、梭形切面和月牙形切面。其中弓形和机翼形较为常见。切面的弦长一般有内弦和外弦之分。

6、连接切面导边与随边的直线AB称为内弦，图中线段BC称为外弦。对于系列图谱螺旋桨来说，通常称外弦为弦线，而对于理论设计的螺旋桨来说，则常以内弦为弦线。弦长的定义应与弦长相对应。切面的厚度以垂直于所取弦线方向与切面上、下面交点间的距离来表示。其最大厚度t称为叶厚，t与切面弦长b之比称为切面的相对厚度或叶厚比δ=t/b。切面的中线或平均线称为拱线或中线，拱线到内弦线的最大垂直距离称为切面的拱度，以fM表示。fM与弦长b之比称切面的拱度比f=fM／b。三）桨叶的外形轮廓和叶面积桨叶的外形轮廓可以用螺旋桨的正视图和侧视图来表示。从船后向船首所看到的为螺旋桨的正视图，从船侧看过去过去所看到的为侧视图。桨叶

7、中间的一根母线作为作图的参考线，称为桨叶参考线或叶面参考线或辐射参考线，即图中的直线OU。若叶面是正螺旋面，则在侧视图上参考线与轴线垂直；若为斜螺旋面，则参考线与轴线成夹角ε（纵斜角）。参考线OU在轴线上的投影长度称为zR（纵斜）。纵斜螺旋桨一般都是向后倾斜的，其目的在于增大桨叶与尾框架或船体间的间隙，以减少螺旋次诱导的船体振动，但纵斜不宜过大，否则螺旋桨在操作时因离心力而增加叶根处的弯曲应力，对