船舶推进器螺旋桨研究
一，船用推进器的发展历程。
船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着
船前进。后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。随后是
利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。随着机器
在船上的应用，就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋
桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场
有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克
托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让
它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋
转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。
这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此，螺旋桨轮船就取代
了明轮。
二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。
螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为
三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常
装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定
在毂上。有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为
叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。桨叶的外端为
叶梢，而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨
迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面
积称为盘面积。
螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为
顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装
在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内
旋桨，反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的
限制。一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。螺
旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。
三，船用螺旋桨的工作原理。
螺旋桨旋转时，把水往后推。根据力的作用与反作用的原理，水给螺旋桨以反作用力，这就是推力，推船前进。螺旋桨的运动情况同螺钉的运动情况极为相似。把螺钉旋转一圈，它就在螺帽中向前推进一段距离，这段距离称为螺距。螺旋桨的桨叶叶面（压力面）通常是螺旋面的一部分，就像螺钉的螺纹的一部分那样，不过螺旋桨是在水中运动的，水取代的螺帽的地位。
四，船用螺旋桨的有关几何参数。
桨叶数目(B)：可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。
直径(D)：影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。
螺距：它是桨叶角的另一种表示方法。各种意义的螺矩与桨叶角的关系。
实度(σ)：桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。
桨叶角(β)：桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上以70％直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
五，船用螺旋桨的效率问题。
船舶主机产生的动力经过主轴传递到达艉部，要有传递的能量损失，所以有一个传递效率的问题，同时推进器本身也有一个效率问题。把这些损失综合起来，就是个总效率问题，也
就是说机器功率要比推船前进的有效功率大得多，可用下式表示：p1=p2/p3,
式中：p2——有效功率；
P3——机器功率；
P1——推进系数，它是各种效率相乘的综合之称；p1数
值愈大，表示船的推进性能愈好。
船舶推进器是将主机发出的功率转化为推船前进的推力装置。从上面分析可见，为改善船舶的快速性，除应具备良好的
船型以降低航行时的阻力外，还必须配以性能良好、效率较高
的推进器，这样才能收到较好的效果。为了增大效率，可以在
螺旋桨的外面套上一个截面为机翼形状的圆形套筒（称为导管），导管的外径一头较大，另一头较小，其最小内径比螺旋
桨的直径稍大。导管的作用是造成一个有利于螺旋桨工作的流畅。这种就叫做导管螺旋桨。
水气喷旋式螺旋桨是装于船舶舰艇上的螺旋桨结构的改进。在螺旋桨主体上装有３～９片桨叶，螺旋桨主体装在主轴上，
主轴是双层空心轴，中心是通气道，与桨叶背面的喷气口相连通，包在中心通气道外围的是圆环形通水道，与喷水口相连通。优点是减小阻力，增加轴向推力，可以节约能耗，提高航速。
这种螺旋桨很好的提高了效率。
六，船用螺旋桨的空泡现象。
螺旋桨在水中旋转工作时，桨叶的叶背压力降低而形成吸
力面，当某处的压力降至该温度下水的饱和蒸汽压力时，该处
的水就会发生汽化现象，形成气泡覆盖于叶背，称为空泡现象。空泡产生后，会使螺旋桨的效率降低或发生剥蚀和局部振动的
现象，在螺旋桨设计时应予避免。而对于高速舰船，因为主机
功率大，转速高，空泡现象往往难以避免，就出现了所谓空泡
螺旋桨或全空泡螺旋桨。
由于桨叶负荷过重以及船尾流场的不均匀而产生的螺旋
桨空泡,是导致桨叶剥蚀损伤和船尾强烈振动的重要原因。避免
螺旋桨空泡激振,已成为近代商船螺旋桨设计中必须考虑的一个
重要因素。因此,对空泡的机理,尺度效应,预测方法及防止对策
等问题的研究就显得日趋重要了。螺旋桨模型空泡试验是进行
上述研究的一个重要手段.试验一般在空泡试验筒或减压水池中
进行,螺旋桨模型的进流可以是均匀来流或模拟船尾伴流。通过
本试验可以观察和测量桨叶上空泡的初生,消灭及空泡区域,体
积随时间的变化情况,测量不同空泡数时螺旋桨模型的水动力性
能等。
七，船用螺旋桨的设计。
船用螺旋桨的设计方法有两种，图谱设计法和环流理论设
计法。一般船舶的螺旋桨都用图谱设计法，此类设计法计算简单，能满足工程要求，因此使用广泛。
制造螺旋桨的材料有铜合金、铸铁和铸钢等几种。铜合金
具有强度高、制造加工方便、抗海水腐蚀性能好、表面光滑、
螺旋桨效率高等优点，故广泛使用。铸铁价格便宜，但强度低，故多用于小船上。采用合适的新型的高阻尼吸声材料来制造螺
旋桨。目前世界各国用复合碳纤维材料和玻璃钢材料等来制造
螺旋桨,通过其力学性能优越的特点,控制螺旋桨叶片的变形,来
减少空泡噪声,但阻尼性能差。如果采用智能型阻尼吸声材料,
根据螺旋桨的实际应用情况调解其阻尼吸声性能,使其力学强度
和损耗因子都能达到理想值,用于主动式螺旋桨的噪声控制。
学生：童海丰
学号：200904030330
日期：2011/5/15
本科毕业设计(论文) 船用推进器方向控制装置设计
船用推进器方向控制装置设计 摘要 直翼摆线推进器(Cycloidal Propelle)作为一种性能优异的船舶推进器，被广泛应用于拖船、扫雷舰艇、浮吊、动力定位等高控制要求的场合。 本文简述了船用直翼推进器的基本概念和研究意义，以及国内外直翼推进器方向控制机构的研究现状，此外介绍了船用推进器的工作原理以及它的运动规律，总结两种常用方向控制装置：凸轮式和连杆式。给出了船用推进器方向控制机构的总体设计方案，设计控制机构的关键部件，还有绘制出装配总图。 关键字：直翼摆线推进器连杆机构伺服电机全方向推进器 The Design of Propeller Direction Dontrol Device
Student: Jiaao Wan Advisor: Dr.Changjing Ou College of Engineering Zhejiang University of Technology Abstract Cycloidal propeller is a performance ship propulsion,and the demand of offshore drilling platforms, semi-submersible vessels, lifeboats,platform supply vessels,cabling ships and other marine engineering equipment is increasing sharply. This paper presented the basic concepts of cycloidal propeller and the importance of cycloidal propeller sudy and analyzed the present research situation of cycloidal propeller. This paper introduced cycloidal propeller's working principle and law of motion,and summarized the two commom direction control device:cam-tape and link-tape.It proposed the overall design of marine propulsion direction and control institutions,designed the key components of control institutions and drawed the assembly drawing. Keywords:Cycloidal propeller; Linkage; Servo motor; Omni-directional thrusters 目录 摘要 (i)
螺旋桨图谱课程设计天津大学仁爱学院 姓名：陈旭东 学号：6010207038 专业：船舶与海洋工程 班级：2班 日期：2013.6.30
螺旋桨图谱课程设计 一．已知船体的主要参数 船 型：双机双桨多用途船 总 长: L=150.00m 设计水线长: WL L =144.00m 垂线 间长: PP L =141.00m 型 深: H=11.00m 设计 吃水: T=5.50m 型 宽: B=22.00m 方形 系数: B C =0.84 菱形 系数: P C =0.849 横剖面系数: M C =0.69 排水 量: ?=14000.00t 尾轴距基线距离: P Z =2.00m 二．主机参数 额定功率: MCR=1714h 额定转速: n=775r/min 齿轮箱减速比: i=5 旋向: 右旋 齿轮箱效率: G η=0.97 三．推进因子的确定 伴流分数 ω=0.248 ;推力减额分数 ; t=0.196 相对旋转效率 R η=1.00 ;船身效率 ;H η=11t ω --=1.0691 四．可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。 取功率储备为10% ，轴系效率S η=0.97 ，螺旋桨转速N=n/i=155r/min 螺旋桨敞水收到马力：D P = 1714 * 0.9 * S η*R η*G η =1714 * 0.9 * 0.97*1.00*0.97 =1451.43 (hp) 根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的P B δ-图谱列表计算如下：
项目 单位 数值 假定航速V kn 11 12 13 A V =(1-ω)V kn 8.27 9.02 9.78 0.5 2.5/P D A B NP V = 30.024 24.166 19.742 P B 5.479 4.916 4.443 MAU4-40 δ 65.4 59.732 54.377 P/D 0.692 0.728 0.764 0η 0.613 0.632 0.66 TE P =2D P ×H η×0η hp 1902.4 1961.38 2048.28 MAU4-55 δ 64 58.2 53.535 P/D 0.738 0.778 0.80 0η 0.588 0.614 0.642 TE P =2D P ×H η×0η hp 1824.83 1905.61 1992.41 MAU4-70 δ 63.3 57.4 52.8 P/D 0.751 0.796 0.842 0η 0.565 0.582 0.607 TE P =2D P ×H η×0η hp 1753.45 1806.21 1883.79 根据上表中的计算结果可以绘制TE P 、δ、P/D 及0η对V 的曲线，如图1所示。
船舶螺旋桨螺距及拱度的优化设计研究 2010年6月11日 摘要 基于螺旋桨水动力性能的升力面理论预报程序，利用iSIGHT软件进行指定负荷分布形式下桨叶螺距及拱度的优化设计研究，并对设计结果进行粘流CFD计算验证。以某集装箱船螺旋桨为母型桨，保持其原有的径向负荷分布形式，指定不同的弦向负荷分布形式，采用上述方法进行螺距及拱度的优化设计（桨叶其它参数与母型桨相同）。CFD计算表明，通过指定适当的负荷弦向分布，可以在保证效率的同时使桨叶表面压力分布更加均匀，从而推迟桨叶空化。 关键词：船舶、舰船工程；螺旋桨；优化；设计；升力面理论；CFD 0引言 随着船舶向大型化、高速化发展，对螺旋桨的综合性能要求日益提高。现代船舶螺旋桨设计在追求高推进效率的同时，还必须在复杂的船尾流场中尽量推迟乃至避免空化的发生，从而降低螺旋桨诱发的船体振动及噪声。为了满足这些相互制约的要求，螺旋桨优化设计方法的研究日益受到船舶工程界的重视。 传统的螺旋桨设计方法分为图谱设计和理论设计两大类，前者无法直接用于适伴流及大侧斜桨的设计，后者可分为升力线、升力面及面元方法等，能够处理伴流及侧斜问题，但对负荷面分布形式的处理比较单一，应用也不够广泛。近年来，优化方法在螺旋桨设计中的应用研究开始出现，性能计算采用系列桨性能试验回归公式或升力面、CFD等数值方法，优化采用遗传算法、序列二次规划法、DOE方法等，优化目标包括推力、效率、激振力或其组合，但尚未形成比较成熟的体系，与工程应用的要求也有较大距离。 Benini开发了基于遗传算法的系列螺旋桨多目标优化方法，采用试验数据的回归公式计算敞水性能。以敞水效率和推力最大化为目标、Keller空泡限界公式为限制条件，对B
本科毕业设计(论文) 文献综述 题目：船用推进器方向控制装置设计 学院：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 班级： 2008级 1 班 学号： 200802070121 学生姓名：万家傲 指导老师：欧长劲 提交日期： 2012年 2 月 22 日
船用推进器方向控制装置设计 1研究的背景及意义 水上资源是人类的财富，人类的发展离不开对水资源的利用，最直接的就是捕捉水生食物，那么渔船就诞生了，如美国研究出得一种踏板控制方向的渔船【1】，大大方便渔民，提高了生产率。但是对水资源的利用，可不仅仅是捕鱼这么一说，比如说运输、能源开采等等，总之水上资源是无比巨大的，人类对他的使用只是很小的一部分，还需要继续去发掘，去开拓。 就我国而言，我国也是一个水资源大国，长江、黄河、雅鲁藏布江......但是我国极浅水河流众多，这些河流的弯多流急，有些地段河道坡度较大，由于内河航道窄、弯道多、吃水浅，这就要求航行船舶应具有良好的操纵性来保证航行安全。普通螺旋桨船舶在这些地区的推进效率较低，操纵性能不佳，导致上滩能力不强，流急弯多处不易操纵，给水路运输带来了极大的困难。这些地区水路运输的客观现实迫切需要开发一种适合这些地区的性能较好的船用推进装置。因此，直翼推进器在内河运输船舶上的应用具有广阔的前景[2]。 目前，螺旋桨是海洋工程装备中普遍使用的船舶推进器。装备螺旋桨推进器的船舶在低速航行时，控制性能下降明显，其原因是船舵产生的横向力的大小与船速有关。在船舶经过海峡或者返回港口，与其它的船舶靠近的时候都是低速航行，此时船舵产生的横向力变小，导致船舶控制力不足。直翼摆线推进器弥补了螺旋桨的不足，无需船舵就能够在360 方向上快速改变推进力方向和大小，在任意航速下船舶都具有良好的控制力[3]。 2 直翼推进器相关技术的国内外发展概况 优异的操控性能使得直翼摆线推进器非常适合配备在特种船舶上，例如反鱼雷舰艇、灭火船、拖船、动力定位系统等。直翼线推进器相比于喷水推进器、全回转推进器、螺旋桨等推进器，具有操纵灵活方便、动态拖力大、抗风浪能力强、设备故障率低、维修成本低等优点[4]。直翼摆线推进器应用于动力定位系统，推进器数量大幅减少，有效降低系统成本与能耗。但是国内关于它的研究却很匮乏，或者说没有完整的一套系统。 (a) 拖船 (b)摆渡船
船用螺旋桨的设计关键分析 船、机、桨系统中，船体是能量的需求者，主机是能量的发生器，螺旋桨是能量转换装置，三者之间是相互紧密联系的，但同时又要遵从各自的变化特性。 1.螺旋桨 民用船使用的图谱桨，一般以荷兰的B型桨和日本的AU桨为主。AU桨为等螺距桨、叶切面为机翼型；B型桨根部叶切面为机翼型、梢部为弓形，除四叶桨0.6R至叶根处为线性变螺距外，其余均为等螺距，桨叶有15°的后倾。为便于设计方便，由．KT、KQ——J敞水性征曲线图转换为BP一δ图谱。 桨与船体各自在水中运动时，都会形成一个水流场。水流场与桨的敞水工作性能和船的阻力性能密切相关。当桨在船后运动时，2个原本独立的水流场必然会相互作用、相互影响。船体对螺旋桨的影响体现在2个方面：（1）伴流。由于船尾部螺旋桨桨盘处因水的粘性等因素作用，形成一股向前方向的伴流，使得螺旋桨的进速小于船速。（2）伴流的不均匀性。船后桨在整个桨盘面上的进速不等(在实用上可取相对旋转效率为1)。 2.螺旋桨对船体的影响 由于螺旋桨对水流的抽吸作用，造成桨盘处的水流加速，由伯努利定律可知，同一根流线上，水质点速度加快，必然会导致压力下降，从而造成船的粘压阻力增加。也就是桨产生的推一部分用于克服船体产生的附加阻力。 如果用伴流分数ω表征伴流与船速的比值，用推力减额t表征船体附加阻力与船体自身阻力的比值。那么，敞水桨与船后桨的差别就在于一个船身效率(1一t)／(1一ω)从中可以看出，伴流分数ω越大、推力减额t越小，则船身效率越高。 从螺旋桨图谱可以看出，横坐标的参数为√BP或BP。BP称为收到功率系数(或称为载荷系数)，其值为：BP=NPD0.5 /VA2.5式中：N为螺旋桨转速；PD为螺旋桨敞水收到功率；VA为螺旋桨进速。 BP值越小，对应的螺旋桨敞水效率越高；反之，则螺旋桨效率越低。从个体因素来讲，N值和PD0.5 /VA2.5值越小，BP 值就越小。PD和VA参数有联动关系，在相对低速的范围内，PD值变大、BP值变小；在相对高速的范围内，PD值变大、BP值也变大。这取决于船的阻力特性。 实际船螺旋桨设计时，还要考虑以下的先决条件：螺旋桨直径有无限制、船舶航速的具体要求。 一般情况下，螺旋桨设计工况都对应船舶满载航行的状态，在该航行状态下，主机发出预定功率、螺旋桨效率达到最佳，船、机、桨匹配理想。但如果设计参数选择不当，就会造成螺旋桨产生“轻载”或“重载”的现象，“轻载”是指螺旋桨达到设计转速后，不能充分吸收主机的转矩，主机发不出预定功率；“重载”是指螺旋桨还未达到设计转速时，主机转矩已达到最大值，主机同样发不出预定功率。 螺旋桨设计产生“轻载”还是“重载”现象，主要取决于2个方面：(1)伴流分数ω、推力减额t取值是否正确。(2)船舶阻力计算的误差。 如选取的伴流分数ω大于船后实际值，则螺旋桨不能吸收预定的功率和发出要求的推力，从而无法达到预定的航速，螺旋桨处于“轻载”状态；反之螺旋桨处于“重载”状态。
开题报告 船舶与海洋工程 可调螺距螺旋桨的优化设计及制造 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 螺旋桨在很早之前就已经被人们当做一种船用推进器，经过多年的开发研究，现在的螺旋桨被开发了很多个系列。按螺旋桨安装位置的不同可以分为首推.尾推.侧推。按照螺旋桨的螺距调节性可以分为可调螺距螺旋桨和固定螺旋桨。 可调螺距螺旋桨作为一种新兴的推进器，以其自身的优点已经慢慢变成了一种主流的推进器。可调桨技术来源于国外，世界知名的推进器制造商有：瑞典的卡梅瓦(KAMEWA)、芬兰的瓦锡兰（WASILTA）、德国的肖特尔（SCHOTTEL）、挪威的博格（BERE）。卡梅瓦的调距桨技术全世界首屈一指，“Aquamaster”是其旗下世界知名的全回转舵桨品牌，现在卡梅瓦被英国罗尔斯-罗伊斯（Rolls-Royce）兼并，但是人们一直对“卡梅瓦”津津乐道，当初卡梅瓦是世界上生产调距桨最大的公司，根据生产卡普兰水轮机的经验，该公司从1937年即生产出第一台船用调距桨，全球多家公司均引进卡梅瓦专利进行生产，如日本三菱公司、美国伯德.约翰逊公司等。肖特尔的产品有可调桨、侧向推进器、舵桨、喷水推进器等，其SRP舵桨是世界第一品牌。瓦锡兰不但生产推进器，还是世界上最著名的柴油机制造商，兼并了荷兰的列泼斯（LIPS）推进器，列泼斯是专门生产推进器的厂商，创立于1928年，是世界上从事调距桨生产较早的公司之一，在日本、法国、美国、意大利、西班牙、加拿大等地均有该公司子公司或制造商，其产品涵盖侧推、调距桨、定距桨、舵桨、喷水推进器等，并入瓦锡兰后其推进器品牌仍为LIPS。 在国内，可调螺距螺旋桨的发展与研究也已经越来越受人们的重视，其中主要的设计制造单位有前进马森船舶传动有限公司，镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司，南京高精传动设备制造集团有限公司等 鉴于国内可调螺距螺旋桨的蓬勃发展，国内对可调螺旋桨的研究迫在眉睫，各大螺旋桨生产商不是自行花大力研究，就是向国外购买一些比较成熟的技术，真的可以说是无所不用其极，努力发展可调螺旋桨的技术，即便如此，国内可调螺旋桨的技术还
船舶推进器螺旋桨研究 一，船用推进器的发展历程。 船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着 船前进。后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。随后是 利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。随着机器 在船上的应用，就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋 桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场 有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克 托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让 它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋 转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。 这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此，螺旋桨轮船就取代 了明轮。 二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。 螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为 三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常 装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定 在毂上。有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为 叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。桨叶的外端为 叶梢，而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨 迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面 积称为盘面积。 螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为 顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装 在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内 旋桨，反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的 限制。一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。螺 旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。 三，船用螺旋桨的工作原理。
基于ANSYS的船用螺旋桨模态分析与优化设计 利用UG软件对船用螺旋桨模型进行处理，并用ANSYS有限元仿真软件分析其模态振型，首先分析无支撑情况下螺旋桨单叶片的模态振型，提取振幅最大模态。设计支撑方案，确定支撑位置并进行约束模态分析，结果显示螺旋桨单叶片频率有所提高，增加了加工刚度，最后确定优化的支撑方案，显著提高了螺旋桨的刚度，减小各阶模态的振动位移，对实际加工具有重要意义。 标签：ANSYS有限元分析；螺旋桨模态分析；优化设计 Abstract：The model of marine propeller is processed by UG software，and its modal mode is analyzed by ANSYS finite element simulation software. Firstly，the modal mode of single blade of propeller without support is analyzed，and the maximum amplitude mode is extracted. The results show that the frequency of single blade of propeller is increased and the machining stiffness is increased. Finally，the optimized bracing scheme is determined，and the stiffness of propeller is improved significantly. It is of great significance to reduce the vibration displacement of each mode for machining. Keywords：ANSYS finite element analysis；propeller modal analysis；optimal design 螺旋槳是舰船的主动力装置，其设计与制造精度直接决定舰船运行性能。目前，螺旋桨的设计技术我国已达到领先水平，但是加工制造技术还存在较大差距。我国对于船用螺旋桨现阶段的加工一直采用手工打磨的方式，其工作环境差，对工人的身体有很大损伤，并且效率低下，精度也难以控制。为了解决这一问题，我国一些学者正在研究利用机器人进行螺旋桨铣削加工的工艺系统，其具有较多的优势。研究发现，铣削加工中的振动一直是影响加工质量的主要因素，所以，针对螺旋桨的振动模态分析是研究的重点内容。本文主要利用有限元分析软件ANSYS对一种型号的船用螺旋桨进行模态振型分析，通过施加约束条件分析使用支撑时的模态变化，寻找优化的支撑方法。 1 模型处理 利用三维建模软件UG对现有的螺旋桨设计模型进行简单处理，避免在后续有限元分析时遇到的一些问题。如图1所示为螺旋桨的设计模型，直径3300mm，在叶梢位置由于建模方法的原因，存留有没有闭合的曲线，对后续有限元的网格划分会带来影响，所以，利用一直径为3290mm的同心圆柱面截取设计模型，截去叶梢的尖角部分，对模型整体模态的影响可以忽略不计，处理如图2所示。另外，根据螺旋桨的结构特点，靠近桨毂部分结构较复杂，靠近叶梢部分结构简单，所以为了在后续的单元划分时保证较高精度的同时又花费较少时间，在模型处理时将螺旋桨分割为两部分实体，一部分是包含桨毂，另一部分包含叶片。最后将处理完成的模型导出x_t格式文件，以便ANSYS软件导入。
船用螺旋桨推进器探讨 一，船用推进器的发展历程。 船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着船前进。后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。随后是利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。随着机器在船上的应用，就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此，螺旋桨轮船就取代了明轮。 二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。 螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定在毂上。有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。桨叶的外端为叶梢，而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面积称为盘面积。 螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内旋桨，反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的限制。一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。螺旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。 三，船用螺旋桨的工作原理。 螺旋桨旋转时，把水往后推。根据力的作用与反作用的原理，水给螺旋桨以反作用力，这就是推力，推船前进。螺旋桨的运动情况同螺钉的运动情况极为相似。把螺钉旋转一圈，它就在螺帽中向前推进一段距离，这段距离称为螺距。螺旋桨的桨叶叶面（压力面）通常是螺旋面的一部分，就像螺钉的螺纹的一部分那样，不过螺旋桨是在水中运动的，水取代的螺帽的地位。 四，船用螺旋桨的有关几何参数。 桨叶数目(B)：可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。 直径(D)：影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。 螺距：它是桨叶角的另一种表示方法。各种意义的螺矩与桨叶角的关系。 实度(σ)：桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。 桨叶角(β)：桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上以70％直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
课程设计成果说明书 题目：散货船螺旋桨设计 学生姓名：杨再晖 学号：101306119 学院：东海科学技术学院 班级：C10船舶1班 指导教师：应业炬 浙江海洋学院教务处 2013年 6月 21日
浙江海洋学院课程设计成绩评定表 2012 —2013 学年第 2 学期 学院东海科学技术学院班级 C10船舶1班专业船舶与海洋工程
摘要 螺旋桨是船舶的重要组成部分之一，没有它，船舶就无法快速的前行，是造船行业必备的推进部位。螺旋桨设计是船舶设计过程中有关船舶快速性性能设计的重要组成部分，它的设计精度将直接影响船的推进效率。 在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。在此基础上，设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机功率小；或者当主机已选定，设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨，本次课程设计属于第二种。 影响螺旋桨性能的因素有很多，主要有螺旋桨的直径，螺距比，盘面比，桨叶轮廓形状等因素。本次课程设计是用船体的主要参数、主机与螺旋桨螺旋桨参数、设计工况算出以上数据，设计一个螺旋桨，并用CAD软件画出螺旋桨的外形。 关键词：螺旋桨设计；图谱；AUTOCAD
目录 1、已知船体的主要参数 (1) 2、主机与螺旋桨参数 (1) 3、设计工况 (1) 4、按船型及经验公式确定推进因子 (2) 5、可以达到最大航速的计算 (2) 6、桨叶空泡校核，确定螺旋桨主要参数 (4) 7、桨叶强度校核 (6) 8、螺距修正 (8) 9、重量及惯性矩计算 (8) 10、绘制螺旋桨水动力性能曲线 (9) 11、系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图 (10) 12、航行特性计算时取3挡转速按下表进行： (11) 13、螺旋桨计算总结 (13) 14、感想 (14) 15、参考资料 (14)
船后伴流场预报及考虑空泡性能的螺旋桨优化设计研究 随着造船、航运业的发展,船舶的安全、节能、环保等性能越来越受到重视。作为目前最常用的推进装置,螺旋桨对船舶性能的影响很重要。 由于伴流场的非均匀性,螺旋桨旋转一周过程中其桨叶会以不同的攻角与来流相遇,容易使桨叶上产生空泡。螺旋桨空泡不仅会对桨叶产生剥蚀作用,还会产生噪声及引起尾部振动。 近年来,一方面船舶不断向大型化发展,而船舶吃水受港口、航道水深的限制,螺旋桨直径不能过分增大,于是导致螺旋桨负荷加重;另一方面,肥大型船得到广泛应用,其伴流场均匀性变差,螺旋桨的工作环境恶化。这两方面的原因使出现空泡、振动现象的可能性大为增加。 因而在现代船舶的螺旋桨设计过程中兼顾效率和空泡、振动等性能非常必要。本文针对螺旋桨水动力性能和空泡性能预报及其优化设计问题,开展了以下三方面的研究工作:一、基于CFD方法的船尾伴流场数值预报。 由于船尾伴流场对螺旋桨性能有重要影响,有必要对伴流场的影响因素进行研究。本文以某集装箱船为研究对象,采用前处理软件GMS进行线型建模,并在NAPA软件中进行线型参数化变换,然后采用CFD软件PARNASSOS求解船舶尾部伴流场,并与船模试验结果相比较以验证计算的准确性。 通过对不同方形系数、船体长宽比和尾部UV度等参数的尾部伴流场的研究,探明这些参数变化对伴流场的影响趋势。二、基于支持向量机和遗传算法的螺旋桨敞水性能优化。 由于图谱法设计螺旋桨简便实用,而且可为理论设计方法提供参考,本文首 先建立基于图谱的螺旋桨敞水性能优化设计方法。以敞水效率为优化目标,空泡
限界线为约束条件,进速系数、螺距比和盘面比为优化变量建立均匀流场中螺旋桨性能优化模型;采用支持向量机预报螺旋桨水动力性能,采用遗传算法求解优化模型。 通过将优化结果与商业软件CSPDP以及文献中的计算结果相比较,验证了本文方法的有效性,为非均匀流场中螺旋桨性能优化打下了基础。三、基于升力面法的非均匀流场中螺旋桨性能优化。 非均匀流场中螺旋桨性能预报的方法有升力线法、升力面法、面元法和计算流体动力学(CFD)方法。虽然CFD方法通常比其他方法的精度要高,但是对计算机硬件的要求也较高,计算效率相对较低,不适用于大量算例的计算。 为了兼顾计算效率和预报精度,本文采用升力面程序ANPRO预报螺旋桨的水动力性能和空泡性能。预报结果与试验观测结果的比较表明升力面法可以预报空泡范围变化的趋势。 在此基础上,分别以螺旋桨效率和空泡范围为优化目标,以不同半径处的螺距和拱度为优化变量,建立了优化模型并采用遗传算法进行求解。优化前后的性能对比表明,本文提出的方法可以在一定的螺旋桨效率下优化空泡性能或者在一定的空泡性能下优化螺旋桨效率。
船用发动机油的选择 1柴油机的转速和应用范围表见表1 表1 柴油机的转速和应用范围 2．船用油和陆用柴油机油有什么不同？ 主要有三点不同： ①船用油根据使用燃料硫含量，满足中和燃料燃烧后生成的硫酸要求，有不同碱性产品： 气缸油碱性常用的是70 mgKOH/g，中速机油碱值常用的是25-30 mgKOH/g。 陆上柴油机油是根据柴油机是自然吸气、低增压还是中增压、功率大小等分类。 ②船用油尤其是中速机油和系统油不免要受到水的污染，所以要求有很好的抗乳化性能和分水性能，而且还要有良好的防腐性。而陆用柴油机油不要求这些性能。 ③船用油粘度分类没有多级只是单级，如气缸油常用的粘度是SAE 50，中速机油和系统油常用的是SAE30、SAE40。而陆上柴油机油有单级油和多级油。 3船用油的选择主要分两个方面： 第一，粘度级别。船用油的粘度级别较单一，系统油和中速机油分SAE30，SAE40两个级别，气缸油以SAE50居多，航行环境温度偏高，发动机工况稍差应选择粘度级别稍高些为宜，反之，可选用较低粘度油。 第二，质量等级。船用油的质量等级是以油品总碱值TBN（总碱值）的大小来区分的。油品碱值的选择十分重要。主要依据船舶使用燃料硫含量的高低来选用。一般说TBN过小，油品酸中和能力不足，会造成腐蚀、磨损；TBN过大，金属灰分高，也会造成磨损，同时由于添加剂加量大，油品成本会升高。
1）.系统油的选用 系统油的选用主要根据柴油机的机型、运转工况、工作环境和所用燃油的质量而定。一般TBN选用10mg KOH/g以下，而粘度等级SAE 30 、40即可，粘度指数应大于80。 2）.中速机油的选用 中速筒状活塞柴油机除了作为动力输出用在船舶上外，还可以作为电力输出装置用在发电机组上。中速机油的使用特点兼有气缸油和系统油的双重功能。因此在油品选择过程中需要重点考虑油品的碱值，中速机油的碱值选择可以参考表2。 表2 中速机油总碱值的选择 用户在使用过程中，应注意保持循环油箱中有一个稳定的TBN值。 3）.船用气缸油的选用 船用气缸油用于低速十字头柴油主机气缸的润滑，TBN和所用燃料的硫含量是否匹配，是船用气缸油首选指标，见表3。 表3气缸油适宜碱值的选择 TBN太低，不能有效中和燃烧产物，造成严重的腐蚀磨损；TBN太高，不但不经济，过量碱值的气缸油在燃烧后，灰分增多。 （资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）
某沿海单桨散货船螺旋桨 设计计算说明书 刘磊磊 2008101320 2011年7月
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书 1.已知船体的主要参数 船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米 由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下： 航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 4045 2.主机参数 型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98 3.相关推进因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 0777.111=--= w t H η 4.可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。 取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： P D = 4762.8 hp
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算： 项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn Bp=NP D 0.5/V A 2.5 Bp MAU 4-40 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp MAU 4-55 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp MAU 4-70 δ P/D ηO P TE =P D ·ηH ·ηO hp 据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线，如下图所示。
关于船用推进器 船用推进器分为主推，侧推，舵桨，等等这几种，主推又有可调螺距式和固定螺距式。 可调螺距式的一般广泛用于对船的灵活性要求比较高的船，比如为海上石油平台服务的 拖轮，以及轻型护卫舰等。它的主要的优点在:1:：主机启动时对主机的冲击很小，因为它可以相对于零负荷启动（主要通过对桨叶角度的控制来实现）2：对于船在航行方面也很经济它可以通过对主机的联合控制来实现（和主机调速器的连接来实现）3：大大增强了船操作的灵活性，比如船在停靠码头或石油平台的时候，可以通过对桨叶角度的控制来实现船的动态（因为它可以通过改变桨叶的变化方向来实现船舶的进车和倒车，这样可以解放柴油机齿轮箱，大大减少轮机员的劳力）。4：可以和轴带发电机一起连用（对于对船电要求比较高的船它是不二选择）。它的缺点1：结构复杂，维护的时候比较困难。2：难用于高马力的船（一般用于2万吨以下的船）3：对于人员的操作要求也比较高。4:成本高。而对于固定桨推进器来说主要用于对马力要求比较大的船，且操作简单但是对于齿轮箱和离合器要求比较高和对船的灵活性要求不高的船。 侧推它的全名是侧向推进器，主要安装在船的艏部和艉部，英文名叫tunnel thruster。它也分定距桨和变距桨两种，变距桨主要通过液压系统来实现变距来改变功率，固定桨主要通过变频器来改变电机的速度来改变功率。现在跑国际航线的船一般都要求在船首安装侧推，主要是为了过运河方便安全。但它用的最多的场合在拖轮上，比如跑石油平台的，救生的，等等船。下面我就来介绍侧推在跑石油平台的船的应用：当船靠近石油平台的时候主推进器一般是没推力的或只有一点点推力，这时候主要用侧推来实现船的横向移动来慢慢靠近平台，一般像这种船都装有2个以上大功率的侧推来实现整个船的横向移动，在多数情况下平台是不允许船在其上面系缆的故对侧推要求非常高。 舵桨顾名思义就是舵和桨一体的推进器，主要用于对功率要求较小的船，它的舵可以360度旋转，它可以实现船的倒车和进车，平移。一般安装了舵桨的船都至少安装两台。使用最多的船就是渡轮了，渡轮上的舵桨的安装一般都对角安装。
水下矢量推进器研究综述 张 帅，肖晶晶 (厦门大学 航空航天学院，福建 厦门 361102) 摘要: 本文结合水下潜器和水上船舶的水下矢量推进器，对具有不同矢量推进方式的螺旋桨矢量推进器和喷水矢量推进器进行分类整理和展开描述，概述部分矢量推进器的发展历史，阐明国内外各类不同方式的水下矢量推进器的工作原理及特点，最后总结了水下矢量推进器的发展趋势，对未来水下矢量推进器的设计和应用具有一定的参考价值。 关键词：矢量；推进器；螺旋桨 中图分类号：U664.1 文献标识码：A 文章编号： 1672 – 7649(2019)04 – 0001 – 05 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.04.001 Review of underwater vector propulsion devices ZHANG Shuai, XIAO Jing-jing (School of Aerospace Engineering, Xiamen University, Xiamen 361102, China) Abstract: The various forms of propeller vector thruster and waterjet vector thruster are sorted out and expanded espe-cially for underwater vehicles and ships in this paper. The development history of part of the vector propulsion devices are summarized, and the operation mechanism and the features of the various types of vector propulsion devices are also illus-trated in detail. Finally, the development trend of underwater vector propulsion devices is summarized. There is a certain ref-erence value for future design and application of the underwater propulsion devices in this paper. Key words: vector；thruster；propeller 0 引 言 海洋属于国家非常重要的战略资源，在生存资源日益枯竭的当下，海洋资源显得尤为重要。而船舶和潜水器是开发水下资源的排头兵，对于船舶和潜水器来说，操纵性和机动性是非常重要的指标。 推力矢量技术概念来源于飞行器设计技术，飞行器的推进系统除了在直线方向提供推力外，还能同时或者单独在运动物体的俯仰、偏航、横滚等其他方向上提供推力，即推力的矢量化。随着时代的发展，人们越来越重视水下推进技术的研发，将矢量推进技术应用于水下，可有效提高船舶及潜水器的机动性和操纵性，具有矢量推进技术的水下推进器称为水下矢量推进器。 水下矢量推进器不仅在海洋资源探索方面意义重大，在军事、科考等方面同样具有非常重要的现实意义。随着近年来仿生推进、磁流体推进等推进方式的发展，水下推进方式呈现出多元化、多样化的发展趋势。但是鉴于技术发展的时间较短，新兴的推进方式无法较好地克服自身的不足，比如仿生推进具有高度的机动性能和高效的推进效率，但是目前的技术难度较大，较难应用于大型的潜水器；磁流体推进方式拥有出众的静音效果，但是目前技术不够成熟、建设成本太高、航行速度太慢等原因同样影响其大规模应用。 目前主流的水下矢量推进器的推进方式是螺旋桨式和喷水式，而其中又以螺旋桨式应用最为广泛，本文针对这2种方式进行综述，其基本分类框架如表1所示。 1 螺旋桨式矢量推进器 螺旋桨式矢量推进器主要分为传统螺旋桨式、变矢量螺旋桨式、并联式、串联式和吊舱式等。 第41 卷 第 4 期舰 船 科 学 技 术Vol. 41, No. 4 2019 年 4 月SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY Apr. , 2019 收稿日期: 2018 – 07 – 04 基金项目: 福建省海洋高新产业发展专项资金资助项目([2016]13号)；福建省科技计划资助项目(2016H6022) 作者简介: 张帅(1993 – )，男，硕士研究生，研究方向为船舶推进和减摇。
1145 DWT油污水接收船螺旋桨设计书 指导老师： 专业班级： 学生姓名： 学号： 邮箱： 完成日期：2013/4/24
目录 1．船型............................. 错误!未定义书签。2．主机参数. (4) 3．推进因子的确定 (4) 4．桨叶数Z的选取 (4) 5．AE/A0的估算 (4) 6．桨型的选取说明 (5) 7．根据估算的AE/A0选取2～3张图谱 (5) 8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计 (5) 9．空泡校核 (6) 10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 (8) 11. 船舶系泊状态螺旋桨计算 (9) 12．桨叶强度校核 (9) 13．桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 (10) 14．桨毂设计 (10) 15．螺旋桨总图绘制 (11) 16．螺旋桨重量及转动惯量计算 (11) 17．螺旋桨设计总结 (12) 18．课程设计总结 (12)
1. 船型 单甲板，流线型平衡舵，柴油机驱动，适于油污水接收的中机型单桨船。 1.1艾亚法有效功率估算表：（按《船舶原理（上）》P285实例计算）（可以自主选定一种合适的估算方法，例如泰勒法。）
2．主机参数（设计航速约11kn ） 型号： 6L350PN 标定功率： P S2 = 650kw 标定转速： 362 r/min 3．推进因子的确定 (1)伴流分数w 本船为单桨内河船，故使用巴甫米尔公式估算 =0.165*C B x x=1 =0.1×(Fr-0.2)=0.1*(0.228-0.2)=0.0028 ω=0.185 (2)推力减额分数t 本船为有流线型舵使用商赫公式 t=k =0.111 k=0.6 (3)相对旋转效率： 近似地取为ηR =1.00 (4)船身效率 ηH =w -1t -1=1.091 4．桨叶数Z 的选取 根据一般情况，单桨船多用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找， 故选用四叶。 5．A E /A 0的估算 按公式A E /A 0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p 0-p v )D 2 + k 进行估算， 其中：T =P E /(1-t)V= 346/((1-0.111)*11*0.515)=68.7028kN 水温15℃时汽化压力p v =174 kgf/m 2=174×9.8 N/m 2=1.705 kN/m 2 静压力p 0=p a +γh s =(10330+1000×2.5)×9.8 N/m 2=125.734kN/m 2
螺旋桨 最常用的船舶推进器，由若干桨叶组成，通常为3~5叶。通常装于船的尾部。一般而言，桨的直径越大，转速越低，则效率越高，但直径往往受到船舶吃水的限制。螺旋桨与船舶尾部线型的配合对推进效率和振动有很大的影响。制造螺旋桨的材料有铜合金、铸铁、铸钢等，其中铜合金（如锰青铜和铝青铜）强度高、加工方便、耐腐蚀、表面光洁，故应用较广。 舵设备 保证船舶操纵性的一种装置。主要由舵、转舵机构、舵机、操纵装置及传动机构等部分组成。船舶航行时，驾驶人员操纵舵轮（或操纵手柄），通过传动装置带动舵机，由舵机通过转舵机构带动舵转动，从而使船舶按照驾驶人员的意图行驶。 锚泊和系缆设备 利用抓力或自重使船舶泊于水面固定位置的设备称锚泊设备；利用缆索使船舶系结于码头、岸边或浮筒上的设备称系缆设备。锚泊设备由锚、锚链、锚链筒、止链器、起锚机械、锚链管和锚链舱等组成。系缆设备主要包括系船索、带缆桩、导缆装置、缆索卷车和绞缆机械。 起货设备 船舶装卸货物的专用设备。起货设备的类型取决于船舶运载的货物。装卸液体货物用船上的输送泵，散装货物可用特殊的传送带、船用起重机或吊杆式起货设备，而对成包、成箱或大件货物的装卸，则都用吊杆式起货设备。吊杆式起货设备由起货吊杆、起重柱（或桅）、钢索、滑车、吊环、吊杆座、吊钩及起重机等组成。起货吊杆是吊杆式起货设备中的一个重要部件，是一根钢质圆枝形长杆（管）。按起货量的大小，吊杆分为轻型吊杆（起货量10吨以下）和重型吊杆（起货量10吨以上）两种。轻型吊杆通常都成对地设置在船舶货舱口的两端，使左右两舷都能装卸货物；而重型吊杆则单独设置在所对应货舱口一端的纵向中心位置上。重型吊杆的起货量按所载货物的特殊要求，可达300吨，如运输火车机车的船舶。船用起重机是一种将起货吊杆、传动装置和起货机械构成一整体，且可绕轴回转的起重机。按传动方式的不同，分电动式和液压式。 救生设备 船舶配置的能单独在海上漂浮或行驶的各种救生工具之统称。常用的救生设备有救生艇、救生筏、救生圈和救生衣等。"国际海上人命安全公约"对救生设备有明确的要求。