螺旋槳的幾何形體及制造工藝

1、第二章螺旋槳幾何形體與制造工藝螺旋槳是目前應(yīng)用最為廣泛的一種推進(jìn)器，因而也就成為“船舶推進(jìn)”課程研究的主要對(duì)象。要研究螺旋槳的水動(dòng)力特性，首先必須對(duì)螺旋槳的幾何特性有所認(rèn)識(shí)和了解。§2-1螺旋槳的外形和名稱(chēng)2-1所示。一、螺旋槳各部分名稱(chēng)螺旋槳俗稱(chēng)車(chē)葉，其常見(jiàn)外觀如圖螺旋槳通常裝于船的尾部（但有螺旋槳，如港口工作船及渡輪螺旋槳的船稱(chēng)為單螺旋槳船，左右槳、四槳乃至五槳者。螺旋槳通常由槳葉和槳轂構(gòu)成分稱(chēng)為槳轂，槳轂是一個(gè)截頭的錐后端加一整流罩，與槳轂形成一光也有一些特殊船在首尾部都裝等），在船尾部中線處只裝一只各一者稱(chēng)為雙螺旋槳船，也有三（圖2-2）。螺旋槳與尾軸聯(lián)接部形體。為了減小水阻

2、力，在槳轂順流線形體，稱(chēng)為轂帽。圖2-2槳葉固定在槳轂上。普通螺旋槳常為三葉或四葉，二葉螺旋槳僅用于機(jī)帆船或小艇上，近來(lái)有些船舶（如大噸位大功率的油船），為避免振動(dòng)而采用五葉或五葉以上的螺旋槳。由船尾后面向前看時(shí)所見(jiàn)到的螺旋槳槳葉的一面稱(chēng)為葉面，另一面稱(chēng)為葉背。槳葉與轂聯(lián)接處稱(chēng)為葉根，槳葉的外端稱(chēng)為葉梢。螺旋槳正車(chē)旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉邊緣在前面者稱(chēng)為導(dǎo)邊，另一邊稱(chēng)為隨邊。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)（設(shè)無(wú)前后運(yùn)動(dòng)）葉梢的圓形軌跡稱(chēng)為梢圓。梢圓的直徑稱(chēng)為螺旋槳直徑，以D表示。梢圓的面積稱(chēng)為螺旋槳的盤(pán)面積，以為表示：ttD2Ao=（2-1）4當(dāng)螺旋槳正車(chē)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由船后向前看去所見(jiàn)到的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針者稱(chēng)為右旋槳。反之,則為

3、左旋槳。裝于船尾兩側(cè)之螺旋槳，在正車(chē)旋轉(zhuǎn)時(shí)其上部向船的中線方向轉(zhuǎn)動(dòng)者稱(chēng)為內(nèi)旋槳。反之，則為外旋槳。二、螺旋面及螺旋線槳葉的葉面通常是螺旋面的一部分。為了清楚地了解螺旋槳的幾何特征，有必要討論一下螺旋面的形成及其特點(diǎn)。設(shè)線段ab與軸線ooi成固定角度，并使ab以等角速度繞軸ooi旋轉(zhuǎn)的同時(shí)以等線速度沿ooi向上移動(dòng)，則ab線在空間所描繪的曲面即為等螺距螺旋面，如圖2-3所示。線段ab稱(chēng)為母線，母線繞行一周在軸向前進(jìn)的距離稱(chēng)為螺距，以P表示。根據(jù)母線的形狀及與軸線間夾角的變化可以得到不同形式的螺旋面。若母線為一直線且垂直于軸線，則所形成的螺旋面為正螺旋面如圖2-4(a)所示。若母線為一直線但不垂直

4、于軸線，則形成斜螺旋面，如圖2-4(b)所示。當(dāng)母線為曲線時(shí)，則形成扭曲的螺旋面如圖2-4(c)及圖2-4(d)所示。圖2-3圖2-4母線上任一固定點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所形成的軌跡為一螺旋線。任一共軸之圓柱面與螺旋面相交的交線也為螺旋線，圖2-5(a)表示半徑為R的圓柱面與螺旋面相交所得的螺旋線BB1B2。如將此圓柱面展成平面，則此圓柱面即成一底長(zhǎng)為2#高為P的矩形，而螺旋線變?yōu)樾本€(矩形的對(duì)角線)，此斜線稱(chēng)為節(jié)線。三角形B'B"B稱(chēng)為螺距三角形，節(jié)線與底線間之夾角0稱(chēng)為螺距角，如圖2-5(b)所示。由圖可知，螺距角可由下式來(lái)確定：tg9=-P-(2-2)2求(a)(b)、螺旋槳的

5、幾何特性1.螺旋槳的面螺距螺旋槳槳葉的葉面是螺旋面的一部分(圖2-6(a),故任何與螺旋槳共軸的圓柱面與葉面的交線為螺旋線的一段，如圖2-6(b)中的B0C0段。若將螺旋線段B0c0引長(zhǎng)環(huán)繞軸線一周，則其兩端之軸向距離等于此螺旋線的螺距P。若螺旋槳的葉面為等螺距螺旋面之一部分，則P即稱(chēng)為螺旋槳的面螺距。面螺距P與直徑D之比P/D稱(chēng)為螺距比。將圓柱面展成平面后即得螺距三角形如圖2-6(c)所示。設(shè)上述圓柱面的半徑為r,則展開(kāi)后螺距三角形的底邊長(zhǎng)為2%節(jié)線與底線之間的夾角(a)(b)(c)圖2-6。為半徑r處的螺距角，并可據(jù)下式來(lái)確定：tg。=戶(hù)(2-3)2Ttr螺旋槳某半徑r處螺距角。的大小，表

6、示槳葉葉面在該處的傾斜程度。不同半徑處的螺距角是不等的，r愈小則螺距角。愈大。圖2-7(a)表示三個(gè)不同半徑的共軸圓柱面與等螺距螺旋槳槳葉相交的情形，其展開(kāi)后的螺距三角形如圖2-7(b)所示。顯然，ri<r2Vc而。>e>8。p(a)(b)圖2-7若螺旋槳葉面各半徑處的面螺距不等，則稱(chēng)為變螺距螺旋槳，其不同半徑處螺旋線的展開(kāi)如圖2-8所示。對(duì)此類(lèi)螺旋槳常取半徑為0.7R或0.75R(R為螺旋槳梢半徑)處的面螺距代表螺旋槳的螺距，為注明其計(jì)量方法，在簡(jiǎn)寫(xiě)時(shí)可記作L7R或P0.75RO2.槳葉切面與螺旋槳共軸截所得的截面稱(chēng)為切面或葉剖面，如圖面展為平面后則得葉切面形狀，其形狀以表

7、征機(jī)翼切面幾用于槳葉切面。槳葉切面的形面（弓形切面）或機(jī)的圓柱面和槳葉相槳葉的切面，簡(jiǎn)稱(chēng)葉2-6（b）所示。將圓柱如圖2-6（c）所示的與機(jī)翼切面相仿。所何特性的方法，可以狀通常為圓背式切翼形切面，特殊的也有梭形切面和月牙形切面，如圖2-9所示。一般說(shuō)來(lái)，機(jī)翼形切面的葉型效率較高，但空泡性能較差，弓形切面則相反。普通之弓形切面展開(kāi)后葉面為一直線，葉背為一曲線，中部最厚兩端頗尖。機(jī)翼形切面在展開(kāi)后無(wú)一定形狀，葉面大致為一直線或曲線，葉背為曲線，導(dǎo)邊鈍而隨邊較尖，其最大厚度則近于導(dǎo)邊，約在離導(dǎo)邊25%40%弦長(zhǎng)處。切面的弦長(zhǎng)一般有內(nèi)弦和外弦之分。連接切面導(dǎo)邊與隨邊的直線AB稱(chēng)內(nèi)弦（圖2-10）,圖

8、中所示線段BC稱(chēng)為外弦。對(duì)于系列圖譜螺旋槳來(lái)說(shuō)，通常稱(chēng)外弦為弦線，而對(duì)于理論設(shè)計(jì)的槳來(lái)常以（鼻尾弦線，及螺根據(jù)弦線義。圖中所圖2-9螺旋說(shuō)，則內(nèi)弦線）為弦長(zhǎng)距也所取來(lái)定2-10示的弦長(zhǎng)b為系列螺旋槳之表示方法。切面厚度以垂直于所取弦線方向與切面上、下面交點(diǎn)間的距離來(lái)表示。其最大厚度t稱(chēng)為葉厚，t與切面弦長(zhǎng)b之比稱(chēng)為切面的相對(duì)厚度或葉厚比8=工。切面的中線或平均線稱(chēng)為b拱線或中線，拱線到內(nèi)弦線的最大垂直距離稱(chēng)為切面的拱度，以fM表示。fM與弦長(zhǎng)b之比稱(chēng)切面的拱度比f(wàn)=fM/b（見(jiàn)圖2-10）。內(nèi)弦3.槳葉的外形輪廓和葉面積槳葉的外形輪廓可以用螺旋槳的正視圖和側(cè)視圖來(lái)表示。從船后向船首所看到的為螺

9、旋槳的正視圖，從船側(cè)看過(guò)去所看到的為側(cè)視圖。圖2-11所示為一普通螺旋槳圖，圖上注明了螺旋槳各部分的名稱(chēng)和術(shù)語(yǔ)。為了正確表達(dá)正視圖和側(cè)視圖之間的關(guān)系，取葉面中間的一根母線作為作圖的參考線，稱(chēng)為槳葉參考線或葉面參考線，如圖中直線OU。若螺旋槳葉面是正螺旋面，則在側(cè)視圖上參 . _ o(a)(b)(c)圖2-11考線OU與軸線垂直。若為斜螺旋面，則參考線與軸線的垂線成某一夾角S稱(chēng)為縱斜角。參考線線段OU在軸線上的投影長(zhǎng)度稱(chēng)為縱斜，用Zr表示?？v斜螺旋槳一般都是向后傾斜的，其目的在于增大槳葉與尾框架或船體間的間隙，以減小螺旋槳誘導(dǎo)的船體振動(dòng)，但縱斜不宜過(guò)大（一般£<15）,否則螺旋槳

10、在操作時(shí)因離心力而增加葉根處的彎曲應(yīng)力，對(duì)槳葉強(qiáng)度不利。槳葉在垂直于槳軸的平面上的投影稱(chēng)為正投影，其外形輪廓稱(chēng)為投射輪廓。螺旋槳所有槳葉投射輪廓包含面積之總和稱(chēng)為螺旋槳投射面積，以Ap表示。投射面積Ap與盤(pán)面積為之比稱(chēng)為投射面比，即投射面比=Ap/Ao投射輪廓對(duì)稱(chēng)于參考線的稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)葉形。若其外形與參考線不相對(duì)稱(chēng)，則為不對(duì)稱(chēng)葉形。不對(duì)稱(chēng)槳葉的葉梢與參考線間的距離xs稱(chēng)為側(cè)斜，相應(yīng)之角度a為側(cè)斜角。槳葉的側(cè)斜方向一般與螺旋槳的轉(zhuǎn)向相反，合理選擇槳葉的側(cè)斜可明顯減緩螺旋槳誘導(dǎo)的船體振動(dòng)。槳葉在平行于包含軸線和輻射參考線的平面上的投影稱(chēng)為側(cè)投影。圖上除畫(huà)出槳葉外形輪廓及參考線ou的位置外，還需作出最大

11、厚度線。最大厚度線與參考線OU之間的軸向距離t表示該半徑處葉切面的最大厚度。它僅表示不同半徑處切面最大厚度沿徑向的分布情況，并不表示最大厚度沿切面弦向的位置。與槳轂相連處的切面最大厚度稱(chēng)葉根厚度（除去兩邊填角料）。輻射參考線與最大厚度線的延長(zhǎng)線在軸線上交點(diǎn)的距離t0與直徑D之比值to/D稱(chēng)為葉厚分?jǐn)?shù)。工藝上往往將葉梢處的槳葉厚度做薄呈圓弧狀，為了求得葉梢厚度，需將槳葉最大厚度線延長(zhǎng)至梢徑，如圖2-11（a）所示。螺旋槳槳轂的形狀一般為圓錐體，在側(cè)投影上可以看到其各處的直徑并不相等。通常所說(shuō)的槳轂直徑（簡(jiǎn)稱(chēng)轂徑）是指輻射參考線與槳轂表面相交處（略去葉根處的填角料）至軸線距離的兩倍，并以d來(lái)表示（

12、參閱圖2-11（a）。轂徑d與螺旋槳直徑D的比值d/D稱(chēng)為轂徑比。將各半徑處共軸圓柱面與槳葉相截的各切面展成平面后，以其弦長(zhǎng)置于相應(yīng)半徑的水平線上，并光順聯(lián)接端點(diǎn)所得之輪廓稱(chēng)為伸張輪廓，如圖2-11（c）所示。螺旋槳各葉伸張輪廓所包含的面積之總和稱(chēng)為伸張面積，以Ae表示。伸張面積Ae與盤(pán)面積Ao之比稱(chēng)為伸張面比，伸張面比=Ae/Ao將槳葉葉面近似展放在平面上所得的輪廓稱(chēng)為展開(kāi)輪廓，如圖2-11（b）所示。各槳葉展開(kāi)輪廓所包含面積之總和稱(chēng)為展開(kāi)面積，以Ad表示。展開(kāi)面積Ad與盤(pán)面積Ao之比稱(chēng)為展開(kāi)面展開(kāi)面比=Ad/Ao螺旋槳槳葉的展開(kāi)面積和伸張面積極為接近，故均可稱(chēng)為葉面積，而伸張面比和展開(kāi)面比

13、均可稱(chēng)為盤(pán)面比或葉面比。盤(pán)面比的大小實(shí)質(zhì)上表示槳葉的寬窄程度，在相同的葉數(shù)下，盤(pán)面比愈大，槳葉愈寬。此外，還可用槳葉的平均寬度bm來(lái)表示槳葉的寬窄程度，其值按下式求?。篈ebm=z（r4）式中，Ae為螺旋槳伸張面積；d為轂徑；Z為葉數(shù)。或用平均寬度比bm來(lái)表示，即一bm兀Ae/A。(2-4)bm=一=-D2Z(1§2-2螺旋槳制圖一、螺旋槳制圖的內(nèi)容和原理出于今后螺旋槳制造需要，在經(jīng)過(guò)螺旋槳的設(shè)計(jì)計(jì)算后，即需繪制螺旋槳的總圖。圖2-12所示為某船的螺旋槳總圖。在總圖上需畫(huà)出槳葉的伸張輪廓、投射輪廓、展開(kāi)輪廓（?？墒÷裕┘皞?cè)投影輪廓。在伸張輪廓上畫(huà)出若干半徑處的切面形狀（一般畫(huà)八九個(gè)切

14、面），在側(cè)投影圖上畫(huà)出槳葉的最大厚度線，槳葉的限界輪廓線（有時(shí)省略），并需注出槳轂的主要數(shù)據(jù)。此外，在總圖上尚需注明螺旋槳的主要尺度、各種比值及必要的說(shuō)明。至于螺旋槳的設(shè)計(jì)計(jì)算將在后續(xù)幾章中予以詳細(xì)介紹。下面我們先簡(jiǎn)單介紹投影原理，進(jìn)而討論螺旋槳總圖的繪制。1 .投影原理圖2-13（a）所示，是將一機(jī)翼形切面的螺旋槳水平放置且葉面向下的情形。由圖2-13可知，如果以半徑為r的（與螺旋槳同軸的）圓柱面和槳葉相交，則得螺旋線BoAoC。；機(jī)翼葉面線HoAJ。在垂直于軸線之平面上的投影為圓弧HiAJi。如果把圓柱面剖開(kāi)并展成平面（圖2-13（b）,則得到螺旋線的實(shí)長(zhǎng)（即伸張長(zhǎng)度）BAC,而圓弧例AJ

15、i伸直成直線h：AJ：,且AJ=A'J：,HTAi=h；a'。在圖2-13（b）的螺距三角形中，螺距角0=tg-P-；式中，P為螺距（m）,r為切面所在2仃的半徑（m）。(a)S'H'圖 2-13(b)B'1 A'1 C'1正投影方向圖 2-14必須指出，對(duì)于圖2-13所示的機(jī)翼形切面來(lái)說(shuō)，從正投影方向所見(jiàn)到的是切面最外邊的兩點(diǎn)J0和H0,從側(cè)投影方向所見(jiàn)到的則是切面最外邊的兩點(diǎn)8和H0,即圖2-13(b)上的JH和S、H對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。因此在制圖時(shí)應(yīng)該根據(jù)J點(diǎn)和H點(diǎn)求正投影輪廓(或稱(chēng)投射輪廓)，而據(jù)S點(diǎn)和H點(diǎn)求側(cè)投影輪廓。在圖2-13(b)中

16、，標(biāo)出了點(diǎn)H；與A；和A'與J；之間在正投影方向上的間距分別為a和b,點(diǎn)S與A和A與H之間在側(cè)投影方向上的間距分別為“和費(fèi)如果槳葉的切面為弓形(即圓背式)時(shí)，則圖2-13(b)應(yīng)變?yōu)閳D2-14的情況，此時(shí)圖2-13(b)中的S、J點(diǎn)相當(dāng)于圖2-14中的C點(diǎn)，圖2-13(b)中的H點(diǎn)相當(dāng)于圖2-14中的B點(diǎn)。因此，弓形切面是上述機(jī)翼形切面的一種特例，它比機(jī)翼形切面的作圖更為簡(jiǎn)單，下面我們以機(jī)翼形切面槳葉為例說(shuō)明作圖方法，對(duì)于弓形切面則更容易，只要掌握上述特點(diǎn)就行了。2 .繪制注意事項(xiàng)繪制總圖的主要目的是給出螺旋槳的形狀及各部結(jié)構(gòu)，以便能按總圖繪制施工詳圖供制浩里山AEL而通常在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)

17、程中，已經(jīng)決定了螺旋槳各半徑處切面形狀和槳葉的伸張輪廓。例如對(duì)于AU型螺旋槳(請(qǐng)參閱第9章)，根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)螺旋槳的葉數(shù)、盤(pán)面比和直徑，由表9-4和表9-5（或表9-6,或表9-7）即可知道螺旋槳各半徑處的切面形狀和槳葉的伸張輪廓。在確定槳葉切面時(shí)尚需考慮下列兩點(diǎn)：（1）關(guān)于葉切面導(dǎo)邊處圓弧的大?。阂?yàn)闃~切面運(yùn)轉(zhuǎn)于非均勻的尾流場(chǎng)中，故端點(diǎn)的圓弧對(duì)螺旋槳性能，特別是空泡性能有較大的關(guān)系，近來(lái)的研究表明，在近葉梢處（0.8R以外）適當(dāng)加大導(dǎo)邊端點(diǎn)的圓弧比較有利。圖2-15給出了螺旋槳該部分的端部圓半徑rqmm）值。事實(shí)上n的大小與槳葉的面積、切面輪廓形狀及葉厚有關(guān)，故在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)有所增減。

18、一般說(shuō)來(lái)，0.8R切面端圓半徑的大小可視切面弦長(zhǎng)b來(lái)決定：尸（0.0040.005）b。圖2-15圖2-16（2）關(guān)于葉梢附近切面隨邊處的厚度：從螺旋槳損壞情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在葉梢附近隨邊處常發(fā)生曲損，影響螺旋槳的性能。因此，宜適當(dāng)增加該處厚度，圖2-16給出了0.9R處切面隨邊的厚度，可供參考。采用上述導(dǎo)邊處端圓半徑h及隨邊處的厚度。后，有可能使該處的局部厚度與表8-5等確定的葉切面形狀發(fā)生不連續(xù)。為了滿(mǎn)足局部厚度的需要可對(duì)標(biāo)準(zhǔn)葉切面的尺寸稍作修改，并光順之。螺旋槳的葉切面形狀和槳葉伸張輪廓確定后，即可繪制正投影圖（投射輪廓）和側(cè)投影圖（側(cè)投射輪廓）。二、螺旋槳投影輪廓圖的繪制1.投射輪廓的繪

19、制根據(jù)上述投影原理，便可以從伸張輪廓上的切面長(zhǎng)度求出正投影圖上相應(yīng)半徑的圓弧長(zhǎng)度，從而作出投射輪廓。參閱圖2-17,以半徑r=OA處的切面為例，其作圖的具體步驟說(shuō)明如下：PP（1）在伸張面上（圖2-17（c）取OF=二，連AF,則得：tg/OAF=-；故/OAF為2兀271r螺N一角。 ftiJu ¥*'JLoo距11JN； a I-/ H'ib，SJHBxC、ab、0J；/ N'FP 2l 0圖2-17(2)在伸張面上過(guò)A點(diǎn)作直線NN'_LAF，則/N'AC=/OAF=。從J,H兩點(diǎn)分別作垂直于NN的直線JJ；和HH；,則：AH=a;AJ=b

20、(3)在正投影圖上(圖2-i7(b)以。為圓心，r為半徑畫(huà)圓弧，并在此圓弧上量取：AiJi弧長(zhǎng)=AJ；=bAiHi弧長(zhǎng)=AHi=a則Ji和Hi即為投射輪廓上的兩點(diǎn)。(4)按照上述方法作出其他各半徑處投射輪廓上的相應(yīng)之點(diǎn)，用光順的曲線連接各點(diǎn)即可得到投射輪廓。按照一般習(xí)慣，常根據(jù)槳葉八個(gè)或九個(gè)半徑處的切面進(jìn)行制圖，其相應(yīng)的半徑為r=0.2R0.3R,，0.9R(0.95R)。對(duì)于等螺距槳葉來(lái)說(shuō)，圖2-i7(c)中的F點(diǎn)為對(duì)于一切半徑的共同之點(diǎn)，稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。若槳葉為徑向變螺距，則不同半徑的-P值并非常數(shù)，故對(duì)各半徑需用其相2兀應(yīng)的品值來(lái)確定點(diǎn)F的位置。2.側(cè)投影圖的繪制在繪制側(cè)投影圖時(shí)，如圖2-i3

21、(b)或圖2-i7(c)所示，應(yīng)注意在側(cè)投影方向見(jiàn)到的是S點(diǎn)和H點(diǎn)，且S點(diǎn)在A點(diǎn)之前的距離為%H點(diǎn)在A點(diǎn)之后的距離為,由此便可按如下步驟作圖：(i)在側(cè)投影圖上(圖2-i7(a)先畫(huà)出參考線OU,然后由正投影圖上A點(diǎn)引水平線與側(cè)投影圖上的參考線OU交于A'點(diǎn)，則A'點(diǎn)即為Ai點(diǎn)的側(cè)投影位置。(2)在側(cè)投影圖上從A'點(diǎn)向前水平量取A'L=a,向后水平量取A'L'=3,其中a和3的數(shù)值可直接從伸張面(圖2-17(c)上量得。然后，在正投影圖上取圓弧A：Si=b'(b'的大小可在圖2-17(c)上量得)，則S即為S點(diǎn)在正投影圖上的位置。

22、從正投影圖上S點(diǎn)引水平線與A'L線上從L點(diǎn)向下所作的垂線相交于S'點(diǎn)，則S'點(diǎn)即為S點(diǎn)在側(cè)投影輪廓上的一點(diǎn)。用同樣方法，從正視圖上Hi點(diǎn)引水平線與A'L'線的垂線相交于H'點(diǎn)，則H'點(diǎn)即為H點(diǎn)在側(cè)投影輪廓上隨邊處的一點(diǎn)。(3)用上述方法作出其他各半徑處側(cè)投影輪廓上的相應(yīng)之點(diǎn)，并以光順曲線連接各點(diǎn)，即可得到槳葉的側(cè)投影輪廓。上面我們所敘述的側(cè)投影輪廓繪制方法是指螺旋槳在靜止時(shí)的情況，但在檢查螺旋槳與船身或尾框架之間的最小距離時(shí)，則應(yīng)以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉邊緣各點(diǎn)在最外面的位置為依據(jù)，所以在側(cè)投影圖上有時(shí)還要畫(huà)出槳葉的限界輪廓線。參閱圖2-17(

23、a),當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)，在側(cè)投影圖上的S'點(diǎn)表現(xiàn)為沿LS'直線上下運(yùn)動(dòng)，能達(dá)到的最高點(diǎn)為L(zhǎng),而在A點(diǎn)前后的距離不變，故螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉邊緣上S'點(diǎn)在最外面的位置為L(zhǎng)點(diǎn)。把不同半徑處相當(dāng)于L的各點(diǎn)連成曲線，即得槳葉的限界輪廓線如圖2-17(a)中的虛線所示。3 .槳葉頂點(diǎn)及包轂線的繪制槳葉頂點(diǎn)(即葉梢頂點(diǎn))在正投影圖和側(cè)投影圖上的位置同樣可用上述方法求得。參閱圖P2-18,在伸張輪廓上由葉梢頂點(diǎn)T引水平線與參考線OU交于U點(diǎn)，同時(shí)取OF=，P為2兀葉梢處的螺距。連接FU,并過(guò)U點(diǎn)作直線NN±FU,從T點(diǎn)作直線TDXNN；然后以。為=a，則點(diǎn)即為葉梢頂圓心，OU為

24、半徑作圓弧，在此圓弧上截取U并使其弧長(zhǎng)等于DU點(diǎn)在投射(正視圖)置。 知, 低由圖T1點(diǎn)于 T葉梢影輪廓圖 的作法 側(cè)投影輪 (圖 2-18 作參考線U '點(diǎn)與正 上的U點(diǎn) 一水平線U'點(diǎn)向后 = TD= 3, 正投影圖上OP 2加圖 2-18(a)(b)伸張輪廓投射輪廓NaB / Da T點(diǎn)作水平線，與 UL線的垂線相交于置。從圖中可以看出，側(cè)投影輪廓線的頂點(diǎn)并不通過(guò)輪廓 上的位 2-18 可 的位置 點(diǎn)。在側(cè)投 上位置 是：在 廓圖上(a)OU'投影圖 位于同 上；從 取UL' 然后從T'點(diǎn)，此即葉梢頂點(diǎn)在側(cè)投影輪廓上的位 U點(diǎn)。所謂包轂線，是指槳葉

25、葉面和槳轂的相交線。通常槳轂為一圓錐體，故包轂線在實(shí)質(zhì)上即為螺旋面和圓錐體表面的相交線。由于槳葉強(qiáng)度的需要，在葉根尚有填角料，因而在實(shí)用上沒(méi)有必要精確地求出螺旋面和圓錐體表面的相交線，一般可采用近似方法繪制。參閱圖2-18,在側(cè)投影圖上把槳葉輪廓線按其曲線趨勢(shì)延長(zhǎng)與槳轂相交于H點(diǎn)，在正投影圖上以O(shè)為圓心，以H點(diǎn)處的轂半徑r為半徑畫(huà)圓，然后把投射輪廓按其曲線趨勢(shì)延長(zhǎng)與此圓相交于I點(diǎn)，以I點(diǎn)引水平線與側(cè)投影輪廓的延長(zhǎng)線相交于I'點(diǎn)，則I及I點(diǎn)可近似地認(rèn)為是包轂線在正投影圖和側(cè)投影圖上的起點(diǎn)。用同樣的方法可作出包轂線的另一端點(diǎn)G和G'。同時(shí)參考線與槳轂的交點(diǎn)K和K也是包轂線上白一點(diǎn)。

26、將I、K、G及I'、K'、G'分別連成曲線，此兩根曲線即近似地表示包轂線在正投影圖和側(cè)投影圖上的形狀。在繪制槳轂外形和包轂線時(shí)應(yīng)將看得見(jiàn)的部分畫(huà)成實(shí)線，看不見(jiàn)的部分畫(huà)成虛線。4 .槳葉展開(kāi)輪廓的繪制螺旋面為一雙向曲面，不能展放于平面上，下述之近似方法應(yīng)用最廣，對(duì)于普通螺旋槳在實(shí)用上已夠準(zhǔn)確。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，先以等螺距、弓形切面、無(wú)側(cè)斜的槳葉為例。設(shè)已知槳葉的投射輪廓BiTCi如圖2-19所示。以半徑r=OA之共軸圓柱面與葉面相交成螺旋線，其在正投影圖上為圓弧bIaOio參閱圖2-20(a),咚整呼線的實(shí)際形狀為B0AC0,過(guò)OA作投射面LEKA,則此螺旋線在投射面上的投影為

27、圓弧bIaCio為求得螺旋線B0AC0在展開(kāi)圖上的形狀，可用近似方法兩次。圖 2-19第一次近似一一以橢圓弧之一部分代替螺旋線，在圖 2-20A點(diǎn)處作包含 OA的平面且在 A點(diǎn)處與螺旋線B0AC0相切。此平面與圓柱面相交成一橢圓XEYA,并與投射面LEKA間之夾角為螺距角&螺旋線段BoACo在橢圓上的投影為橢圓弧B2AC20通常槳葉具有一定的寬度，其螺旋線段BoACo較短，與橢圓弧B2AC2十分接近，因而可用此橢圓弧來(lái)代替螺旋線段。將此橢圓繞AOE軸旋轉(zhuǎn)。角后便與投射面LEKA重合，而B(niǎo)i和B2,Ci和C2點(diǎn)則在同一水平線上(即至LOK線的距離相等)如圖2-20(b)所示。由圖2-20

28、(a)可知，此橢圓的長(zhǎng)半徑為OX=rsec。，短半徑為OA=r。既知橢圓的長(zhǎng)半徑和短半徑，即可畫(huà)出橢圓，但在實(shí)用上比較麻煩，故尚須進(jìn)行第二次近似。第二次近似一一以圓弧代替橢圓?。捍藞A弧的半徑等于橢圓在正點(diǎn)的曲率半徑。由高等數(shù)學(xué)中可知，橢圓在A點(diǎn)處之曲率半徑為(rsec9l=rsec20,我們即以半在為rsec2。的圓弧r來(lái)代替橢圓弧。參閱圖2-19以半徑r=OA處的切面為例，說(shuō)明根據(jù)投射輪廓繪制展開(kāi)輪廓的具體步驟：(1)在正投影圖上取of=_P_連AF,則2兀(2)過(guò)F點(diǎn)，作FMXAF且與OA的延長(zhǎng)線相交于M點(diǎn)，則2八MA=AFsec0=rsec0,故MA為橢圓在A點(diǎn)之曲率半徑。(3)以M為圓

29、心，MA為半徑作圓弧BAC7,自Bi及Ci分別引平行于OF的直線B1B2及C1C2并與BA&畫(huà)弧相交于B2及C2兩點(diǎn)，則B2及C2即為展開(kāi)輪廓上的兩點(diǎn)。用同樣的方法可決定其他半徑處相應(yīng)之點(diǎn)，然后以光順的曲線連接考點(diǎn)即得展開(kāi)輪廓。展開(kāi)輪廓也可從伸張輪廓作出，在利用兩次近似求得圓弧衛(wèi)茄2以后，直接在圓弧上量取嬴=BA及AC2=AC,這里的BA及AC是直接由圖2-17(a)中伸張輪廓上相同半徑切面的伸張弦長(zhǎng)BA和AC量得。同理B2及C2為展開(kāi)輪廓上的兩點(diǎn)。在實(shí)用上有時(shí)由設(shè)計(jì)者決定展開(kāi)輪廓的形狀，據(jù)以求得投射輪廓(例如高恩系列螺旋槳)，其繪制程序與上述者相反。5 .槳轂形狀及尺度轂和轂帽的形狀

30、必須使水流順滑地流過(guò)，避免產(chǎn)生旋渦。其尺度及形狀可根據(jù)船舶實(shí)際情況和造船實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。下面提供的數(shù)據(jù)可作為設(shè)計(jì)時(shí)參考。圖2-21表示轂部有關(guān)尺寸的符號(hào)，其相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)如下：dt螺旋槳軸的軸徑。此數(shù)據(jù)一般由輪機(jī)部門(mén)提供，若無(wú)此數(shù)據(jù)時(shí)，可利用圖2-22來(lái)確定。圖中Pd是最大連續(xù)功率時(shí)的收到馬力；N是最大連續(xù)功率時(shí)的螺旋槳每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。dh螺旋槳的轂徑。一般可根據(jù)螺旋槳的軸徑dt來(lái)確定。對(duì)于組合式螺旋槳：dh=2.62.8dt對(duì)于整體式螺旋槳：dh=1.82.1dtd1,d2轂前后兩端的直徑：d2/dh=(0.750.90);d1/dh=(1.051.15)11減輕孔的長(zhǎng)度，一般最大值約為0.31。

31、(I。一一轂長(zhǎng))。l 001234(Pd/ N)1/356)0)030)0:)0)0 605040302010>mFd'徑軸的軸槳槳旋螺圖 2-22圖2-218轂部筒圓厚度，最小值約為0.75to.2R,t0.2R為槳葉0.2R處切面的厚度。%,上一一葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑：ri=0.033D;r2=0.044D。10一一槳轂長(zhǎng)度。對(duì)于單槳船可用下式作為參考數(shù)值：組合式螺旋槳：L=2.7dt或10=dh整體式螺旋槳：10=2.5dt或10=dh+100mm或b(%)=|'23D±3(其中D以米計(jì))。D.2在應(yīng)用上述數(shù)據(jù)的同時(shí)，尚需考慮保證槳轂長(zhǎng)度大于槳葉

32、根部在側(cè)投影上的長(zhǎng)度。11(dt-ds)/10軸孔之錐度，一般為-1L°1016至此總圖繪制基本完畢。在總圖上除繪制出槳葉的伸張輪廓、投射輪廓和側(cè)投影輪廓外,最后應(yīng)注明槳葉和槳轂的主要尺度，各種比值及必要的說(shuō)明。§2-3螺旋槳制造工藝目前船用螺旋槳所用材料主要是金屬材料，也有些用非金屬材料。用金屬材料制造螺旋槳的工藝過(guò)程如下：鑄模造型一澆鑄金屬毛坯加工f成品檢查一安裝使用。下面分別敘述螺旋槳材料和工藝過(guò)程的主要環(huán)節(jié)。一、螺旋槳材料制造螺旋槳的金屬材料主要有銅合金、鑄鐵和鑄鋼等。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)始采用玻璃鋼、尼龍等非金屬材料制造螺旋槳。在我國(guó)的內(nèi)河小船上也有采用鋼板焊接螺旋槳。

33、我國(guó)用于制造螺旋槳的銅合金的化學(xué)成分和機(jī)械性能列于表2-1和表2-2中。鎰青銅的機(jī)械強(qiáng)度高，延伸率大，抗沖擊性能好，耐海水腐蝕，而且制造和加工比較容易；但抗空泡剝蝕性能較差。表2-1名稱(chēng)牌號(hào)銅Cu%鎰Mn%鐵Fe%鋅Zn%鋁Al%鎰青銅HMnFe55-3-155-58340.50.15余量鋁青銅ZHAl67-5-2-266681.52.51.52.5余量46表2-2名稱(chēng)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度cb(kgf/mm2)伸長(zhǎng)率S（%）鎰青銅HMnFe55-3-1砂模）45,鐵模）50砂模）15,鐵模）10鋁青銅ZHAl67-5-2-2>62>12鋁青銅是以銅鋁為主體，添加鎰、鐵、饃等元素構(gòu)成的合金。

34、它除了具有鎰青銅的優(yōu)點(diǎn)外，還具有重量較輕、疲勞強(qiáng)度高、抗剝蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，故多用于制造大型高速船舶螺旋槳。其缺點(diǎn)是要求熔煉、澆鑄技術(shù)高，同時(shí)大型鑄件的緩冷脆性等問(wèn)題較難處理，造價(jià)較高。鑄鐵螺旋槳成本低，鑄造容易，但其機(jī)械強(qiáng)度低，質(zhì)脆而易斷，易被海水腐蝕，故使用壽命短。由于強(qiáng)度低，切面厚度較大，降低螺旋槳效率，故鑄鐵螺旋槳僅用于小型低速船上。鑄鋼螺旋槳的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高、抗沖擊性能好，但鑄造過(guò)程中變形難控制，常使螺旋槳的幾何尺寸產(chǎn)生很大偏差，加工困難，成本高；比鑄鐵更容易被海水腐蝕，使用壽命短，目前多用作備件。為了提高螺旋槳的抗腐蝕和空泡剝蝕性能，有些特殊用途的船舶用饃合金、鈦合金等來(lái)制造螺旋槳

35、。玻璃鋼是以合成樹(shù)脂為粘結(jié)劑，以玻璃纖維或其織物為增強(qiáng)材料粘合而成的一種新型結(jié)構(gòu)材料。玻璃鋼螺旋槳具有重量輕（約為銅螺旋槳重量的1/41/3）、裝卸方便、沖擊韌性好、不為海水所腐蝕、制造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較低，在長(zhǎng)期負(fù)荷下有蠕變現(xiàn)象，耐磨性較差，目前多用于內(nèi)河螺旋槳。二、螺距板的計(jì)算螺距板是制作下砂模時(shí)刮制螺旋面用的，它的準(zhǔn)確性直接影響螺旋槳的制造質(zhì)量。確定螺距板的尺度不僅要考慮槳葉的螺距，而且要考慮鑄造材料在澆注后的收縮、磚臺(tái)厚度以及螺旋槳本身的幾何特點(diǎn)。下面分別討論等螺距和徑向變螺距螺旋槳的螺距板計(jì)算。1 .等螺距螺旋槳螺距板的計(jì)算螺距板位吧這樣確定，在徑向上除考慮槳葉半徑JR外

36、，尚應(yīng)考慮葉梢邊緣的加工余量a以及為了支承了砂模的磚臺(tái)厚度b,見(jiàn)圖2-23,同時(shí)還后厚慮金屬的徑向收縮。這樣，螺距板所在處的半徑應(yīng)是（1+K）R+a+bo其周向位置應(yīng)使螺距板與螺旋槳中心所成的扇形面積（圖2-23中的ABO）能遮蔽槳葉的正投影面積并留有一定邊框（圖2-23中的（f）、（g）。設(shè)螺距板的弧長(zhǎng)為AB,于是求螺距板的實(shí)質(zhì)就是求圓弧弧長(zhǎng)AB和母線在軸向上的位移（螺距的一部分）問(wèn)題。設(shè)AB=bw,根b據(jù)圓周周長(zhǎng)與對(duì)應(yīng)的角度成比例的關(guān)系，從圖（a）,圖 2-23（a）外螺距板位置；（b）外螺距板尺寸bw2 兀(1 + K)R+a +b一 360(2-5)2-23得：式中bw螺距板底邊長(zhǎng)度（

37、m）；R螺旋槳半徑（m）;a槳葉邊緣加工余量（m）;b磚臺(tái)厚度（m）;J螺距板包圍的角度（°）;K金屬由熱態(tài)變冷態(tài)的U縮系數(shù)，從表2-4查取。上述的a、b、f和g值可根據(jù)螺旋槳直徑大小（直徑大者取大值）從表2-3查得，表中數(shù)值單位均為mm。abfg材料鑄鐵鋼銅合金15301006012070150K0.0080.0100.0180.0200.0130.015表2-3表2-4類(lèi)似地，螺距板的高度從圖2-24（b）有：1pHw26、hw；-«w+Ht（2-6）360式中Hw外螺距板所在半徑處的槳葉螺距（m）;hw外螺距板高度（m）;p冷縮系數(shù)，p=0.010.02;Ht醇臺(tái)附加

38、高度，Ht=80100mm。根據(jù)（2-5）式和（2-6）式求得的螺距板形式示于圖2-24（b）中。(a)(c)一(a+b)AObBHCC , DDB , C圖 2-24HARo= (1 + K )R R= R+a + bbN bWV b,chN-a A S r-0Rc, da, dr/RhW hW2 .變螺距螺旋槳螺距板計(jì)算目前變螺距有兩種形式，一種是線性變螺距，另一種是非線性變螺距。若屬前者，則只需兩塊螺距板。位于梢部的螺距板稱(chēng)外螺距板，在里面的叫內(nèi)螺距板。若屬后者，則除了外螺距板外，尚需若干內(nèi)螺距板，視螺旋槳的尺度和要求精度而定。外螺距板尺度可按（2-5）式和（2-6）式計(jì)算，但需注意，式

39、中的Hw指的是半徑為（1+K）R+a+b處的螺距。內(nèi)螺距板與外螺距板的計(jì)算原理相同，但所處位置不同，螺距也不同。為了把內(nèi)螺距板斜邊與中線的交點(diǎn)置于葉面參考線OU上，其高度hN必須按下式計(jì)算：hN=hN0+Ht+AH+S（2-7）式中符號(hào)如圖2-24所示，其中八也為內(nèi)螺距板初始高度，可按下式計(jì)算：式中Hn內(nèi)螺距板所在半徑處的螺距（m）；即一一內(nèi)螺距板包圍角度（°）;Ht一科臺(tái)附加高度（m）;AH半徑（1+K）R+a+b處的螺距板初始高度hw0與半徑Rn處的螺距板初始高度hN0在中線處之差。從圖2-24（b）可知：或從圖2-24（b）可知，由于槳葉縱斜引起的高度差S為：式中，e為縱斜角。

40、這樣（2-7）式可寫(xiě)成：hN=Mp)際力 n +Ht+嚎晨、w -屋Hn(2-8)1KRab-RnItg內(nèi)螺距板的寬度bN按下式計(jì)算：樂(lè)bN=2ttRn（2-9）360式中，Rn表示內(nèi)螺距板所在處半徑。變螺距螺旋槳的內(nèi)螺距板可按（2-8）式和（2-9）式計(jì)算，而外螺距板可按（2-5）式和（2-6）式計(jì)算。在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)具體情況確定H際：晨以及a、b、f和g等數(shù)值。三、鑄模的制造螺旋槳鑄模一般為分箱式砂型，分型面為槳葉的葉面。葉面在下砂箱，而葉背在上砂箱。在下砂箱造型時(shí)，先將三角形之螺距板彎成適宜的圓柱面，然后用刮板沿垂直心軸及螺距板斜邊刮出葉面的螺旋面來(lái)。對(duì)等螺距槳葉，只需一塊刮板，對(duì)徑向

41、線性變螺距槳葉按螺距變化的部位需另加一副刮板，如圖2-25所示。若要求螺旋槳鑄件毛坯具有較高的準(zhǔn)確度，則可用木料或金屬做成槳葉模型，并將葉面置于刮好的螺旋面上，然后安裝上砂箱并將沙土樁實(shí)，將槳模取出后上下砂箱間即形成葉形空腔，同時(shí)制作澆注系統(tǒng)。砂箱烘干后扣合固定即可進(jìn)行澆鑄。槳葉模型常用下面方法制作：將切面樣板（用彈性較好的金屬或木質(zhì)薄板制成）垂直安裝于下砂箱相應(yīng)的切面弧線上，然后在樣板間填入泥芯，樁實(shí)后修刮表面，使其成為光順的葉形。此外，(c)1 2槳葉模型(d)圖 2-251-心軸；2-定位子臺(tái)；3-刮板；4-砂箱；5-基準(zhǔn)中心線；6-主刮板;7-外螺距板；8-內(nèi)螺距板；9-副刮板；10-

42、滑槽；11-錢(qián)也可這樣制木板作成若干半徑處的切面樣板，并在相應(yīng)的位置上垂直釘于平模板上（俗稱(chēng)琵琶板）如圖2-26所示。琵琶板各切面樣板間空隙部分的總面積應(yīng)與槳葉的伸長(zhǎng)面積相同。將樣板間空隙填緊砂土，使砂面與各切面樣板上邊緣成一光順曲面。然后將琵琶板上砂土切成小塊并移置于下砂箱上的相應(yīng)位置見(jiàn)圖2-26（b）,最后把各小塊砂土間縫隙修填平整，即可制作上砂箱。四、毛坯的澆鑄金屬螺旋槳的基本澆注方法有頂鑄法和底鑄法兩種。1 .頂鑄法頂鑄法如圖2-27所示，將熔溶金屬直接從冒口上方注入模腔。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是鑄模簡(jiǎn)單，操作方便，金屬澆注完畢時(shí)溫度分布比較合理，冷凝有一定方向性，冒口溫度較高，鑄件能得到良好

43、的補(bǔ)縮。但澆注時(shí)金屬表面的氧化物同金屬一起進(jìn)入鑄件，特別是金屬流落時(shí)產(chǎn)生飛濺，卷入空氣泡和雜質(zhì)，使鑄件表面以至一定深度處形成疏松和痂皮，影響槳葉的機(jī)械強(qiáng)度。因此，僅用于澆鑄小型（直徑小于一米者）螺旋槳。圖2-27圖2-281-密封容器；2-用氓（；3-升液管；4-毛坯；5-鑄型；6-壓縮空氣管；7-壓力表；8-金屬液2 .底鑄法它是在模腔最低點(diǎn)即槳轂下端引入金屬液的。為了防止鑄造螺旋槳的常見(jiàn)缺點(diǎn)，如槳葉葉背出現(xiàn)氧化物和縮松現(xiàn)象，故采用這種澆鑄系統(tǒng)。3 .低壓鑄造低壓鑄造是利用壓縮空氣在密封容器1中（圖2-28）造成一定壓力（如35kgf/cm2）,壓在增期2的金屬液面上，使其通過(guò)升液管3上升，

44、平穩(wěn)緩慢地進(jìn)入鑄型5使之充滿(mǎn)毛坯型腔4,并在壓力下凝固結(jié)晶。由于低壓鑄造金屬液的上升速度能夠很好地加以控制，因此產(chǎn)生氧化皮的可能性大大減少。由于金屬是在壓力下結(jié)晶的，故鑄件質(zhì)量高，同時(shí)尺寸比較精確，如果再配合機(jī)械化、自動(dòng)化可大大提高生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件。五、螺旋槳測(cè)量螺旋槳測(cè)量分為鑄件測(cè)量和成品檢驗(yàn)兩個(gè)階段。兩個(gè)階段的測(cè)量?jī)?nèi)容是一致的。鑄件測(cè)量的主要項(xiàng)目有：螺旋槳直徑、螺距、槳葉輪廓、厚度分布、葉間夾角和縱斜角等。下面僅介紹螺距測(cè)量。當(dāng)槳轂兩端車(chē)平并開(kāi)好尾軸孔后即可作此項(xiàng)測(cè)量。一般采用螺距儀來(lái)測(cè)量槳葉的螺距，圖2-29為一簡(jiǎn)易萬(wàn)能螺距儀?，F(xiàn)在已有專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)精密的螺距測(cè)量?jī)x。測(cè)量螺距時(shí)，將螺距

45、儀裝在槳轂后端，其方牙螺桿（豎軸）的軸線與槳軸軸線重合，直尺臂垂直于豎軸并可繞軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度可從角度指示器讀得。直尺臂上裝有滑塊，可沿臂橫向滑動(dòng)，以便置于測(cè)量半徑處?；瑝K上裝有量針，可沿軸線方向移動(dòng)。設(shè)直尺臂旋轉(zhuǎn)的角度是“o,量針終讀數(shù)與初讀數(shù)的差值（量針沿鉛垂方向一一軸向移動(dòng)距離）為y,則該半徑處的螺距Pi為：在測(cè)定螺距時(shí)，一般選擇56個(gè)切面，每隔18?；?6。測(cè)定一個(gè)點(diǎn)，同一半徑切面弧線上相鄰兩點(diǎn)的讀數(shù)差分別相當(dāng)于所在半徑處切面螺距的1/20或1/10。這樣根據(jù)各點(diǎn)的讀數(shù)便可求出平均螺距來(lái)。在導(dǎo)邊和隨邊附近，當(dāng)具有翹度時(shí)應(yīng)另外測(cè)量。六、螺旋加工時(shí)先 的冒口，澆口等 槳轂前后的兩 沿槳轂中

46、心搪 孔內(nèi)插出鍵槽。由于鑄造 加工余量放在 葉面向下，澆鑄 故葉面的加工 不平部分；如幾 差，則應(yīng)予以加 工后，以它作為 面厚度，將多余止動(dòng)螺栓角度指示器滑塊方牙螺桿上錐座量針葉片下鋌座圖 2-29筋座 直尺臂螺絲座螺帽槳加工切除槳轂兩端 多余部分，造成 個(gè)基準(zhǔn)面，然后 出軸孔并在軸時(shí)通常把全部 葉背上，且認(rèn)為 質(zhì)量容易保證， 只是消除個(gè)別 何形狀存在偏 工修正。葉面加 基準(zhǔn)面，測(cè)量切 或不足部分從葉背上予以鏟除或填補(bǔ)。對(duì)于某些重要的螺旋槳，還需磨光或拋光。應(yīng)該指出，形狀復(fù)雜的螺旋槳其表面加工非常困難，需要熟練技工和耗費(fèi)大量工時(shí)。因此，對(duì)鑄鐵螺旋槳和鑄鋼螺旋槳，其表面一般不進(jìn)行加工，對(duì)小型低速

47、運(yùn)輸船螺旋槳，通常也只作槳葉表面的整修工作。目前已有專(zhuān)門(mén)用于加工螺旋槳的程序控制車(chē)床，這對(duì)提高螺旋槳的加工質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件、提高工效都有好處。七、螺旋槳靜平衡和動(dòng)平衡1.靜平衡當(dāng)螺旋槳每一葉片的重量或相鄰二葉間的夾角不等時(shí)，就產(chǎn)生整個(gè)螺旋槳重心不在旋轉(zhuǎn)軸線上的靜力不平衡現(xiàn)象。若不加以平衡就會(huì)影響螺旋槳的工作性能，產(chǎn)生振動(dòng)。其檢驗(yàn)方法是，在螺旋槳錐孔中心裝一根軸，把軸的兩端放在水平的滾珠軸承支架上（或類(lèi)似裝置），使螺旋槳能自由轉(zhuǎn)動(dòng)并自行停止，這時(shí)較重的槳葉總是向下。若在較輕的槳葉上加上某一重物（如用粘泥貼在較輕槳葉上）使螺旋槳處于隨機(jī)平衡狀態(tài)，則加上的重量就是較重槳葉的多余重量。這時(shí)，必須在較

48、重槳葉上剔除此重量才能平衡。多余重量需從葉背上剔除，且面積要寬廣些，務(wù)使剔除后的表面勻順光滑。在檢驗(yàn)靜平衡時(shí)，允許的螺旋槳不平衡離心力數(shù)值（在最大車(chē)t速時(shí)）通常不超過(guò)12%螺旋槳重量，我國(guó)常采用2%,相應(yīng)的計(jì)算式為：x-Gr（2-10）RN式中x槳葉允許遺留的最大不平衡重量（kgf）;G螺旋槳重量（kgf）;N螺旋槳轉(zhuǎn)速（rpm）;螺旋槳半徑（m）。2.動(dòng)平衡若各槳葉重心的軸向位置不一致，則螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各葉產(chǎn)生的離心力將不在垂直于槳軸軸線的同一平面內(nèi)，因而造成不平衡動(dòng)力的力偶，這將導(dǎo)致螺旋槳和軸系的振動(dòng)，這種現(xiàn)象對(duì)高轉(zhuǎn)速螺旋槳的影響尤為顯著。然而，螺旋槳處于不均勻流場(chǎng)中受到的不均勻水動(dòng)力遠(yuǎn)較上

49、述不平衡動(dòng)力為大，故有人認(rèn)為不必作動(dòng)平衡檢驗(yàn)。Gl(2-11)檢驗(yàn)動(dòng)平衡的方法是將螺旋槳裝置在彈性支架上，當(dāng)螺旋槳作高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不平衡的離心力將使支架振動(dòng)，根據(jù)支架振幅大小，確定不平衡程度。實(shí)際上不可能完全做到動(dòng)平衡，通常允許存在一定的不平衡力矩，其值為：<一100M式中M允許遺留的不平衡力矩（kgfm）G螺旋槳重量（kgf）;l槳葉軸向投影長(zhǎng)度（m）。八、螺旋槳的加工檢驗(yàn)2-5。此外還應(yīng)指出，螺旋槳的效率隨表螺旋槳驗(yàn)收的項(xiàng)目、要求及其允許偏差列于表面粗糙度的增加而降低，但粗糙度的位置不同，其影響程度也異，粗糙位置在導(dǎo)邊附近的葉背上者影響最大，在葉背中間次之，在隨邊附近的葉背上以及葉面上影響最小。隨進(jìn)速系數(shù)的增加，粗糙度的影響也增大，所以在檢驗(yàn)螺旋槳表面質(zhì)量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)予以注意。表2-5驗(yàn)收項(xiàng)目鎰青銅不銹鋼鑄鋼和鑄鐵螺旋槳直徑±0.5%+0.5%±0.75%允±1.0%+1.0%+1.5%螺旋槳螺距+1.0%+1.0%+1.5%許+3.0%