螺旋桨设计计算书Word格式.docx

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11

12

13

14

2

V=Vs（1-

3）

8.25

9

9.75

10.5

3

Bp=NPd

0.5八/2.5/VA

66.169

53.230

43.577

36.207

4

o0.5

BP

8.134

7.296

6.601

6.017

5

91.8

83.5

76.8

70.8

6

MAU4-40

P/D

0.588

0.612

0.636

0.663

7

）

n0

0.496

0.527

0.553

0.580

8

THP=PqhnOnr

Hp

s

90.3

82.3

75.3

69.3

10

MAU4-55

0.63

0.655

0.682

0.710

0.482

0.508

0.537

0.564

89

81.2

74.6

68.4

MAU4-70

0.634

0.658

0.688

0.718

15

0.467

0.494

0.517

0.543

16

根据MAU4-40MAU4-55MAU4-70勺Bp-S图谱列下表计算。

据表中的计算结果可绘制THP--VS曲线，如下图1所示。

从THP--VS曲线EHP曲线交点处可获得:

MAU4-40Vs=11.08Kn

MAU4-55Vs=10.95Kn

MAU4-70Vs=10.82Kn

EHP

90

750

80

600

70

450.

60

■

300_

150

09101112Vs（Kn）

6.初步确定桨的要素

MAU

设计航速Vs（kn）

D（m）

4-40

10.79

0.68

1.52

0.555

4-55

10.68

0.691

76.4

1.55

0.538

4-70

10.54

0.695

76.2

1.60

0.510

以上数据均由上图1查得

7.拖力计算

拖网航速Vs=4Kn

序号

计算项目

直径d（m

VA=0.5145•Vs（1

—3）（m/s）

1.65

Q=DHP*75*60/2nN

846

假定转速Ni

300

340

360

J=60Va/N1D

0.217

0.192

0.181

0.22

0.194

0.183

0.224

0.198

0.187

25

KQ=3600Q/pN1D

0.039

0.031

0.028

0.042

0.033

0.029

0.047

0.037

J（查图谱）

0.196

0.201

Kq

0.035

Kt

0.248

0.252

0.254

N=60-Va/JD

335

337

T拖=（Q/D）•（Kt/KQ）（kgf）

4182

4060

3748

8.空泡校核

根据瓦根宁根限界限线计算

桨轴沉深hs=Tm-Zp=2.4m

计算温度20°

C,则Pv=238kgf/m2

取水温20度，Pa-大气压为：

10330Kgf/m

P0-Pv=Pa-Pv+hs丫=12552kgf/m

Vs

VA=0.5145（1—3）Vs

m/s

1.66

（0.7nND/60）

（m/s）2

348

343

325

V0.7R2=Va2+（3）

350.8

345.8

327.8

（T=（Po—Pv）/0.5PV0.7R

0.684

0.694

0.732

Tc（查瓦根宁根界限线）

0.234

0.245

0.255

T=（Q/D）•（Kt/Kq）

kgf

4183

4061

Ap=T/（tc•0.5pV0.7R）

2m

0.97

0.92

0.86

Ae=Ap/（1.067-0.22P/D）

1.054

1.009

0.944

AEAd=Ae‘/nD2/4

0.581

0.571

0.557

9.确定螺旋桨的要素

据上表计算结果作下图2所示，可求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。

由图可得：

A/A0=0.56；

Vs=10.95Kn；

P/D=0.69；

D=1.56m；

n。

=0.53

N=336r/min,有效拖力Te二T（1-t）=4060*（1-0.173）=3357.62kgf

10.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:

Y=1.36AiNe/（ZbN）x=A2GANfB（1010Zb）

计算功率：

Ne=PsXns=600>

0.97=582HP

D=1.56m

Ad二A/Ao=0.56

P/D=0.69&

=10o

G=7.6g/cm3N=336r/min

b°

.66R=0.226DAe/Ao/0.1Z=0.479

bo.25R=0.722b0.66R=0.346b0.6R=0.9911b0.66R=0.478

项目

0.25R

0.6R

舷长b

0.346

0.478

k1

634

207

k2

250

151

k3

1410

635

k4

34

A1=D/P（k1-k2D/P°

.7R）+k3D/P°

.7R-k4

2490.2

886.5

Y=ANe/ZbN

3107.3

800.7

k5

82

23

k6

k7

41

65

ks

380

330

A=D/P（k5+k6£

）+k7£

+ks

1419.8

1193.4

材料系数K（锰铁黄铜）

x=AGANfD7（1010Zb）

0.166

0.102

t=[Y/（k-x）]0.5

61.0

35.0

AU标准桨厚度t'

60.5

36.17

校核结果

不满足要求

满足要求

实取桨叶厚度

61

35

11•确定设计的螺旋桨各切面厚度

实际桨叶厚度按t1.0r=0.003D=5.0mm与t0.25r=61.2mm连成直线决定:

图三。

从图中可得出各切面最大厚度为：

to.2R=64mmto.3R=57mmto.4R=49mmto.5R=42mm

to.6R=35mmto.7R=27mmto.8R=21mmto.9R=14mm

r/R

1.0

0.9.

0.8,

0.7.

0.6

0.5.

0.4,

0.3.

0.2

■i」Li.

102030405060

t（mm）

12.螺距修正

由于实际桨叶厚度小于标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。

设计桨（t/b）0.7R=0.027/0.9964b=0.055

标准桨（t/b）'

.7r=0.0171D/（0.9964X）.31075D）=0.05523

1-s二Va/Np=（1-w）*V*30.866/Np=0.8089

△（t/b）0.7R设-（t/b）0.7R标*0.55/0.544]*0.75=0.000556

△（t/b）t=-2（P/D）0*（1-S）*△（t/b）0.7r=-2*0.67*0.8089*0.000556=-0.000603

修正后的螺距比为：

P/D=（P/D）「+△（t/b）t=0.69

13.重量及惯性距计算

采用船舶及海洋工程设计研究院公式：

桨叶重：

Gbi=0.169丫・Zbmax（0.5t0.2+t0.6）（1—d/D）D

=0.169•8410•4•0.64•（0.5•0.064+0.035）（1-0.18）•1.56

=325.8kgf

桨毂重：

G=（0.88—0.6•do/d）Lkyd

=130.8kgf

螺旋桨重量：

G=Gbl+Gn=325.8+130.8=456.6kgf

螺旋桨的惯性矩：

lmp=0.0948丫・Zb^ax（0.5t0.2+t0.6）D3

-1.56

=0.0948•8410•4•0.64（0.5•0.064+0.035）

=519.14kgf•cm-s

14.螺旋桨计算总结

螺旋桨直径

螺距比

P/D=0.89

叶数

Z=4

型式

MAU型

盘面比

Ae/Ao=0.56

纵倾角

&

=10°

螺旋桨效率

n0=0.53

设计航速

Vs=10.95kn

毂径比

db/D=0.18

旋向

材料

锰铁黄铜

15.螺旋桨型值表

螺旋桨桨叶轮廓尺寸表

0.2C

.30?

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9（

）.951

.0

从母线到叶片随边的距离

140

168

194

218

240

257

263

243

211

86

从母线到叶片导边的距离

2232

43

256

204

127

69

叶片宽度

334

3914

37

474

497

500

467

370

280

叶片厚度

64

57

49

42

27

21

从导边至最厚点的距离

107

1261

40

154

173

201

212

181

141

MAU型螺旋桨切面尺寸表

0.2

叶宽b

334.

最大厚

度t

X

「13

201

33

50

67

Y°

22

38

421

55

59

Yu

0.3

391

「0.391

391]

P16

23]

39

78

Yo

20

29

48

52

0.4

437

「437

437]

「17

26:

44

66

87

17

26

30

331

46

|474

474]

042

「019

291

72

96

025

281

32

36

1497

497I

「22

54

81

109

231

1500

500I

28

25

38I

63

94

16I

0.800

1467

467I

40I

99

132

10I

18

0.900

1370

370I

85

113.

0.950

续表:

064

P64J

P64

100

134

167

234

267

301

318

J334

58

P0|

:

0

391J

|391

117

125

156J

195

273

312

51

371

390

56J

J3

0'

437J

1437

50J

|50

131

175'

219

262

306

350

394

416

48J

45

31

12

0J

10

474'

144

192J

239

286

333

427

450

1—474

411

19

—4971

1—497

35J

135

163

174

260

307

355

402

498

r34J

r2

r28J

r28

189

236J

324

368

412

457

478

00J

00

467J

199

[242J

279

317

354

392

429

448

20J

11

13J

J13

170

203

231

259

314

342

356

131

r1

01

280|

1280

91

19

156

177

197

238

269