265總噸鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船螺旋槳設(shè)計書

1、265總噸鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船螺旋槳設(shè)計書1.船型單槳，單舵，前傾首柱，巡洋艦尾，柴油機驅(qū)動，尾機型鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船設(shè)計水線長：Lw=39.50m垂線間長：LBP=37.00m型寬：B=7.60m型深：D=3.80m設(shè)計吃水：Td=2.90m方型系數(shù)：CB=0.554排水量：A =463.3t棱型系數(shù)：CP=0.620縱向浮心坐標(biāo)Xb= -1.08m縱向浮心位置Xc=3.46%L/ A 1/34.78A詢50.83寬度吃水比B/T2.62速度V(kn)111213Froude 數(shù) Vs/ VgLBP0.2950.3240.357標(biāo)準G查圖7-3265218196標(biāo)準Cbc,查表7-50.590.5680.

2、534實際Cb(肥或瘦)(%)4.480.7172.4Cb修正(%)，瘦則查表7-64.380.3001.478Cb修正數(shù)量A 19.456.222.96已修正Cb之G248.8220.12201B/T修正%-2.53-3.56r -2.51B/T修正數(shù)量，A 2-7.16-7.55-5.13已修正B/T之C2276.412211.001172標(biāo)準Xc,%L，船中后，查表7-51.922.392.51實際Xc，%L船中后3.333.672.11相差%L在標(biāo)準后(+)前(-)0.930.11P 0.3Xc修正(%),查表7-71.30.17-0.23xc修正數(shù)量，A 3-2.1-2.482已修正

3、Xc之G255.41210.2198長度修正 %=(Lwl-1.025L pp)/L wl*100%4.150.0410.046長度修正A 410.6768.780.012已修正長度之C4265.1217.28199V31331172821992.主機參數(shù)型號：6300C標(biāo)疋功率：Ps2 = 441kw標(biāo)定轉(zhuǎn)速：400 r/min減速比：j = 1.603 推進因子的確定Pe=A 0.64*V3/C4 (hp)255.6404.3512.9(1) 伴流分數(shù)w本船為單槳海上運輸船，故使用泰勒公式估算w=0.5X CB-0.05=0.5 X (2) 推力減額分數(shù)t使用漢克歇爾公式t=0.50 X

4、00.12=0.50 X 0.620-0.12=0.19相對旋轉(zhuǎn)效率：近似地取為n R =0.98(4)船身效率=(1-0.19)/(1-0.2275)=1.054 槳葉數(shù)Z的選取根據(jù)一般情況，單槳船多用四葉，加之四葉圖譜資料較為詳盡、方便查找,故選用四葉5. AA。的估算(注意：對于內(nèi)河船及大徑深比螺旋槳的船不一定適用！)2按公式 AA° = (1.3+0.3 X Z) X T / (p 0-pv)D + k 進行估算,其中：T=297/(1-0.19) X 12X 0.5144)=59.43kN(1 t)V水溫 15°C 時 pv=174 kgf/m2=174 X 9.

5、8 N/m2=1.705 kN/m靜壓力 p°=pa+ y hs=(10330+1025X 2) X 9.8 N/m 2=121.324 kN/mk 取 0.2D 允許=0.7 X T= (0.7 0.8 )X 2.90=2.03m 2.32m (單槳船)A e/Aq = (1.3+0.3 X Z) X T / (p 0-pv)D2 + k=(1.3+0.3 X 4)X 59.43/(121.324-1.705)X 2.032)+0.2 = 0.5016 槳型的選取說明目前在商船螺旋槳設(shè)計中，以荷蘭的楚思德B型和日本AU型（包括其改進型MAI型）螺旋槳應(yīng)用最為廣泛。由于本船為近海運輸

6、船，教科書例子 為MAUS，且其圖譜資料較齊全，故選用MAUS更方便設(shè)計出螺旋槳。7 根據(jù)估算的A/A。選取23張圖譜根據(jù) A/Ao=O.415 選取 MAU4-40, MAU4-55兩張圖譜。8 按所選圖譜（考慮功率儲備）進行終結(jié)設(shè)計得到2組螺旋槳的要素及VsMAX功率儲備取10%軸系效率n s=0.98，齒輪箱效率n g=0.96螺旋槳敞水收到功率P do = Ps x （1-0.10） Xn Rn sXn g=441 X 0.9 X 0.98 X 0.98 X 0.96= 365.94kw = 490.53 hp螺旋槳轉(zhuǎn)速 n=j n=400r/mi n/1.6=250r/mi n列表查

7、圖譜可得：項目單位數(shù)量假定航速Vkn111213VA=VS*(1-w)kn8.59.410.6B=n仁畀心526.321.216.5V Bp5.014.61r 3.2MAU4-4061.2005649.210P/D0.7250.740.700n 00.6130.640.67D=S *VA/nm2.0212.082.08Pte=Pd0* n 0 n h n rhp312.9324.7336.8MAU4-55S61.154.147.2P/D0.7780.8180.854n 00.6060.6440.667D=S *VA/nm2.0212.0352.075Pte=Pd0* n 0 n h n rhp

8、310.939319.5332.32據(jù)1.1中艾亞法估算的有效功率及上表計算結(jié)果可繪制Pte、S、P/D、D及n 0對V的曲線，如圖一所示:RET| D2- OSO3bO3 002 502CiO1112 V tKn>F5 ao圖一從PTE-f(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點，可得不同盤面比所對應(yīng)的設(shè)計 航速及螺旋槳最佳要素P/D、D及n o如下表所列。MAUVMAj(k n)P/DD(m)n 04-4011.650.7357.72.090.6324-5511.620.8056.802.030.6209空泡校核由圖解法求出不產(chǎn)生空泡的(A/A。)min及相應(yīng)的VSmax P/D、n

9、o、D. 按柏努利空泡限界線中漁船下限線，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。 槳軸沉深hs由船體型線圖取2.0m2 2po-p v = p a+ y hs-pv =(10330+1025 x 2-174) kgf/m = 12206 kgf/m計算溫度 t =15 °C , p v = 174 kgf/m P do= 365.94 kw = 490.53 hpp =104.63 kgf s 2/m4序 號項目單位數(shù)值MAU4-40MAU4-551A/A。0.400.552Vmaxkn11.5111.623V=0.5144*V mA*(1-w)m/s4.714.6424(0.7 n ND

10、/60)2(m/s) 2362.335052 2V0.7R =VA +(4)(m/s) 2385.2370.0/ 2 pV 0.7R20130.61219387.126(T =(P 0-p v)/(/ 2 pV 0.7R )0.6060.6317t c(查圖 6-20)0.160.16688推力 T=75*PD* n 0/Vakgf502049339需要投射面積Ap=T/( T c*7 2 pV 0.7R2)2m1.561.52310需要展開面積A=A/(1.067-0.229*P/D)2 m1.7321.719112A)=nD /42m3.503.2712需要的AEA。0.50.53據(jù)上述結(jié)

11、果作圖二，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比及對應(yīng)的最佳螺旋槳要素圖由上圖得最佳要素為：10計算與繪制螺旋槳無因次敞水性征曲線由MAU4-40 MAU4-55 P/D=0.788的敞水性征曲線內(nèi)插得到 MAU 4-524P/D=0.788的螺旋槳無因次敞水性征曲線如圖三所示，其數(shù)據(jù)如下:J00.10.20.30.40.50.60.70.8Kr0.342 0).316 0.：286 0.250 0.2140.175 ).141 0.()87 0.04110Kq0.400.376 ().351 0.,317 0.284 0.2480.201 ().152 0.()94n00.003 0).145 0.：

12、263 0.372 0.4820.581 ).6420.680.616圖三 螺旋槳無因次敞水性征曲線11.計算船舶系泊狀態(tài)螺旋槳有效推力與保持轉(zhuǎn)矩不變的轉(zhuǎn)速N)由敞水性征曲線得 J=0時，Kt=0.342, K c=0.04計算功率 Pd= Ps Xn sXn g=441 X 0.98 X 0.96=414.8kw=564.7hp系柱推力減額分數(shù)取t 0=0.04,主機轉(zhuǎn)矩 Q=PX 60 X 75/(2 n N)=564.1 X 60 X 75/(2 X 3.1416 X 250)= 1617 kgf.m系柱推力 T=(Kt/Kq) X (Q/D)=(0.339/0.0395) X (183

13、5.5/2.24)= 6684.9kgf系柱推力 To=TX( 1- t o) =7032.5 X( 1- 0.04 ) =6428.5 kgf車葉轉(zhuǎn)速 Nd=60xVT/( pXX Kt)=60 X (6418/(104.63 X 24X 0.342) 0.5=194 rpm12 槳葉強度校核計算所的之值：t= V Y/(K-X) (mm)式中 y=aX 2/(Z X bx N),X=A2X GX A X Mx D/(10 10x ZX b)計算功率 2=441 X 0.98 X 0.96=414.86kw=564.2hp3A= Ae/A0=0.53 ,P/D=0.79 ,£ =1

14、0o , G=7.6gf/cm , N=250rpm在0.6R處切面弦長b 0.6R=1X Ae/Aq X D/Z=0.63 mbo.25R=O.7212 X bo.6R =0.46m項目單位數(shù)值0.25R0.6R弦長bm0.4570.63K1634207K2250P151K31410635K4434A=D/P(K1-K2D/Pq.7)+ K3D/Pq.7-K42190791.5Y=A*Ne/(Z*b*N)3342.222873.264K58223K63412K74165K8380330A=D/P(K5+K6 £ )+K7 £ +K81654.11274.32材料系數(shù)K （

15、鋁青銅）kgf/cm 31.21.2X=A*G*Ad*N2*D3心0 10*Z*b)0.1890.108t= V Y/(K-X)mm4824.4MAI標(biāo)準槳葉厚度t ',查表8-14mm78.644.4校核結(jié)果滿足要求滿足要求實取槳葉厚度mm78.644.413槳葉輪廓及各半徑切面的型值計算最大切面在0.66R處，bo.66R=2.26 X Ae/Aq X D/Z=2.26 X 0.53 X 2.048/4=0.617 m最大厚度在軸線處 t maF 0.05D=0.05 X 2.047 X 1000=102.36mm實際槳葉厚度MAI型4葉螺旋槳尺度表列表計算如下：（單位：如表示）葉

16、片寬度/m葉片厚度/mm從導(dǎo)邊至最 厚點的距離/mr/R從母線到 葉片隨邊 的距離從母線到 葉片導(dǎo)邊 的距離葉片寬度0.20.17530.241920.416 :83.21P 0.13350.30.29730.277450.48773.50.15590.40.24340.303670.54564.10.17480.50.27310.318560.59154.350.19170.60.31110.315440.62738.840.23720.660.30000.320120.62144.560.21620.70.32170.303560.62435. 040.25120.80.33220.253

17、320.58325.710.26520.90.30510.157300.46115.290.22510.950.26420.082910.337 丁11.430.174410.10816.1814 槳轂設(shè)計按船舶原理（下）P156槳轂形狀及尺度的相應(yīng)公式計算最大連續(xù)功率PD=565hp,此時N=225 rpm1/31/3（Pd/N）= （565/250）= 1.35根據(jù)船舶原理（下）P157圖8-40可查得螺旋槳槳軸直徑dt=185mm采用整體式螺旋槳，則螺旋槳的轂徑dh=1.8dt=1.8 x 185=333mm轂前后兩端的直徑 d2=0.88 x dh=0.88 x 333=293mmd1

18、=1.10 x dh=1.10 x 333=366mm槳轂長度 I o=dh+100=433mm減輕孔的長度 11=0.3 x 10=0.3 x 433=130mm軸孔錐度取K=0.1轂部筒圓厚度 S =0.75 x t 0.2r=0.75 x 84=62.4mm葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑ri=0.033D=0.033 x 2.0 x 1000=67.56mn，r2=0.044D=0.044 x 2.0 x 1000=90mm15螺旋槳總圖繪制（附A3圖紙的螺旋槳設(shè)計總圖與計算書一起裝訂成冊）-.；S i； I- i - i 唯 & r * 呵!|二鄧沖時i護淳陽訶LLi L4 O

19、JH BJU LLffi kBJ LALE2A d » ®g.j?Mrg 起&U St<j?:o gj.+-4:£#JlIlLr"二也斗H 疋：g耳-世輕.晉口.：<6 #崎.呈蘭尸¥ .勺二扁皿,.天：dr丸凱SS 圏圖nl 里翳i 詈鋼S詣呻單削JL0 W71i卜 j _旺血 LJEKlfl.G.ERH3U匚佯丁出Cl tfWhlC S51£|GkJM"他C 螺赦槳總團冊印55-Jni華中科技大學(xué)16.螺旋槳重量及轉(zhuǎn)動慣量計算（按船舶原理（下）P101 （ 7-49） -（7-53）式計算）鋁青銅材料

20、重量密度 丫 =8410kgf/m3 ,0.66R處葉切面的弦長（即最大弦長）bo.66=0.62m,螺旋槳直徑 D=2. m, t°.2=0.08m, t°.6= 0.0381m最大連續(xù)功率FD=564.25hp，此時N=250rpm轂徑 dh=d=1.8 x dt=1.8 x 0.185=0.333m , 轂長 L<=l °=0.433m 槳轂長度中央處軸徑1/3de =0.045+0.108（P d/N） -0.5 x KL<=0.045+0.108 x （565/250） 1/3-0.1 x 0.433/2=0.165mdh/D=0.333/2=0.16則根據(jù)我國船舶及海洋工程設(shè)計研究院（708所）提出的公式:槳葉重Gi=0.169 丫 Zbwx(0.5t 0.2+to.6)(1-d/D)D(kgf)=0.169 X