螺旋桨设计与绘制

JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书指导老师：学生姓名：学号：完成日期：1. 船型单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型尾滑道渔船。

艾亚法有效功率估算表：2．主机参数3．推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨海上渔船，故使用汉克歇尔公式估算ω=0.77*Cp-0.28=0.222(2)推力减额分数t，用汉克歇尔公式估算-0.3=0.203t=0.77*CP(3)相对旋转效率近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.0244．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．AE/A0的估算按公式A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k进行估算，其中：T=P E/(1-t)V=137.2/((1-0.203×11×0.5144)=30.3kN水温15℃时汽化压力p v=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2k取0.2D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k=（1.3+0.3×4）×30.3/((121.324-1.705)×2.2×2.2)+0.2 = 0.494 6．桨型的选取说明由于本船为海上渔船，MAU型原型螺旋桨比较适合在海洋中工作的要求。

所以选用MAU型较适宜。

7．根据估算的AE/A0选取2~3张图谱根据A E/A0=0.494选取MAU4-40, MAU4-55，MAU4-70三张图谱。

螺旋桨设计毕业设计一、前言1.研究背景和意义螺旋桨是一种将旋转机械能转化为推力的装置，广泛应用于船舶、飞机、潜艇等领域。

螺旋桨的研究背景和意义如下：（1）.提高推进效率：螺旋桨的设计和性能直接影响到船舶、飞机等交通工具的推进效率。

通过研究螺旋桨的流场、水动力性能等，可以优化螺旋桨的设计，提高推进效率，降低能耗。

（2）.改善船舶操纵性：螺旋桨的设计和布局对船舶的操纵性有很大影响。

通过研究螺旋桨的水动力性能和流场分布，可以优化船舶的操纵性，提高船舶的航行安全性。

（3）.降低噪音和振动：螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动，对环境和人员造成不良影响。

通过研究螺旋桨的流场和水动力性能，可以采取相应的措施降低噪音和振动，提高交通工具的舒适性。

（4）.推动新技术的应用：随着计算流体力学（CFD）等新技术的发展，螺旋桨的设计和分析方法也在不断更新。

通过研究螺旋桨的设计和性能，可以推动新技术的应用，提高设计水平和效率。

2.研究目的和问题研究螺旋桨的目的主要包括提高推进效率、降低噪音和振动、改善船舶操纵性以及推动新技术的应用等。

以下是一些目前在螺旋桨研究中存在的问题：（1）.效率提升：尽管现代螺旋桨的设计已经取得了很大的进步，但在某些情况下，仍然存在效率低下的问题。

提高螺旋桨的效率可以降低能耗，减少对环境的影响。

（2）.噪音和振动：螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动，对环境和人员造成不良影响。

降低噪音和振动是螺旋桨研究中的一个重要问题。

（3）.空泡现象：在高航速下，螺旋桨周围的水流可能会产生空泡，从而导致推力下降、噪音增加以及螺旋桨的损坏。

如何有效地控制空泡现象是一个亟待解决的问题。

（4）.材料和制造工艺：螺旋桨在高速旋转和海水腐蚀的环境下工作，因此对材料和制造工艺的要求很高。

开发高性能材料和先进的制造工艺是提高螺旋桨性能的关键。

（5）.多学科优化：螺旋桨的设计涉及到流体力学、结构力学、材料科学等多个学科领域。

如何将这些学科知识有效地整合到螺旋桨的设计过程中，实现多学科优化，是一个具有挑战性的问题。

第二章螺旋桨几何形体与制造工艺螺旋桨是目前应用最为广泛的一种推进器，因而也就成为船舶推进”课程研究的主要对象。

要研究螺旋桨的水动力特性，首先必须对螺旋桨的几何特性有所认识和了解。

§ 2-1螺旋桨的外形和名称、螺旋桨各部分名称螺旋桨俗称车叶，其常见外观如图2-1所示。

图2-1螺旋桨通常装于船的尾部（但也有一些特殊船在首尾部都装有螺旋桨，如港口工作船及2 4A o =TT D (2-1)渡轮等），在船尾部中线处只装一只螺旋桨的船称为单螺旋桨船 ，左右各一者称为双螺旋桨船，也有三桨、四桨乃至五桨者。

螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成（图2-2）。

螺旋桨与尾轴联接部分称为桨毂 ，桨毂是一个图2-2为毂帽。

桨叶固定在桨毂上。

普通螺旋桨常为三叶或四叶，二叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上 ，近来有些船舶（如大吨位大功率的油船），为避免振动而采用五叶或五叶以上的螺旋桨。

由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。

桨叶与毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。

螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边 ，另一边称为随边螺旋桨旋转时（设无前后运动）叶梢的圆形轨迹称为梢圆。

梢圆的直径称为螺旋桨直径 以D 表示。

梢圆的面积称为螺旋桨的盘面积，以A o 表示：(b)截头的锥形体 。

为了减小水阻力 ,在桨毂后端加一整流罩,与桨毂形成一光顺流线形体x叶梢（端） (a)x£叶面参考线当螺旋桨正车旋转时，由船后向前看去所见到的旋转方向为顺时针者称为右旋桨 之，则为左旋桨。

装于船尾两侧之螺旋桨，在正车旋转时其上部向船的中线方向转动者称为 内旋桨。

反之，则为外旋桨。

二、螺旋面及螺旋线桨叶的叶面通常是螺旋面的一部分 。

为了清楚地了解螺旋桨的几何特征 ，有必要讨论一 下螺旋面的形成及其特点 。

设线段ab 与轴线oo i 成固定角度，并使ab 以等角速度绕轴 oo i 旋转的同时以等线速度 沿oo i 向上移动，则ab 线在空间所描绘的曲面即为等螺距螺旋面 ，如图2-3所示。

定螺距螺旋桨攻角算法及其3D图绘制多旋翼无人机一般采用定螺距螺旋桨，而定螺距螺旋桨在其不同半径处的截面的攻角都不相同，随着半径增大，桨叶的攻角会按一定规律逐渐变小，本文将讨论其攻角变化的规律，并介绍其3D图绘制方法。

一．首先要明确螺距和攻角的概念。

螺距指的是在理想状态下，螺旋桨旋转一周后，在轴向移动的距离。

攻角是指将桨叶水平放置，其某个半径处的截面与水平面的夹角。

二．当螺旋桨在旋转时，桨叶上的每一个点的运动轨迹都是一条螺旋线。

桨叶在旋转一周后，桨叶上的每一个点上升的距离都一样，越靠近旋转轴的点，运动轨迹线就越陡峭，攻角也就越大。

反之，离旋转轴越远的点，运动轨迹就越平缓，攻角就越小。

将一条螺旋线所在的圆柱面展平，则会得到一条斜直线，将此圆柱面的周长当做底边，螺距当做高，即可得到一个直角三角形，∠ɑ就是此处的攻角。

螺旋线的半径越大，则攻角越小。

由反正切函数∠ɑ=atan(a/b) [a为对边，b为邻边]代入本例，得出：∠ɑ=atan(p/(2*π*r)) [p为螺距，r为半径]三.在PROE中，我们可以利用上面的公式，来确定螺旋桨在任意半径上的攻角，扫描出一个角度渐变的曲面，并在此曲面的基础上，按照选定的翼形，扫描出最终桨叶。

下面，我们用一个实例来介绍具体操作方法。

1.首先在TOP平面上拉伸一个圆柱体，当做螺旋桨的旋转轴。

并沿着x轴的方向绘制一条直线a，直线长度等于桨叶的半径。

2.在TOP平面绘制两条曲线b和c，即桨叶的俯视轮廓外观线。

3.将作为迎风面的一侧的曲线b做为截面，在TOP平面上拉伸出一个曲面。

4.在此曲面上投影一条曲线d，即桨叶主视角上轮廓线。

5．以曲线a为主轨迹做可变截面扫描曲面，以曲线d为辅助轨迹，参数如图。

6.截面为一条直线，使曲线d的端点位于直线的中点，标注直线与TOP平面的夹角（sd7），如下图，并在关系中加入关系式。

在PROE的关系式中，反正切函数格式为∠ɑ=atan2(a，b) [a为对边，b为邻边]在本例中，可得：∠ɑ=atan2(p，(2*pi*r)) [p为螺距，r为半径]设螺距p为4.5英寸，即为114.3mm；螺旋桨半径为127mm；trajpar为PROE内置函数，其值从0到1匀速变化。

螺旋桨图谱设计夏华波船舶 1.船体主要参数垂线间长Lpp 116.000 m型宽 B 20.400 m设计吃水T 7.600 m排水体积DispV 13360.61 m3排水量Disp 13694.62525 t方形系数CB 0.738457572浆轴中心线距基线Zp 2.866 m模型试验提供的有效功率数据V/m/s 6.687759 7.202202 7.716645航速换算到kn 13 14 15 满载PE/KW 1617.726012 2192.459854 3157.7461 换算到hp 2200.987771 2982.938577 4296.2532有效功率PE 110满载hp 2421.086548 3281.232435 4725.8785 满载13002200.987714002982.9385768815004296. 110满载13002421.086514003281.2324345715004725.8 2.主机参数型号最大持续功率M.C.R 7918.367347 hp转速N 141 r/min转向右旋3.推进因子的决定伴流分数ω 0.320相对旋转效率ηR 1.000船身效率ηH 1.097 η0 0.543811966 4.可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶浆图进行计算取功率储备10，轴系效率ηs 0.985螺旋桨敞水收到马力：PD 7019.632653 hp根据MAU4-440MAU4-55MAU4-70的SqrtBp-δ图谱列表计算假定航速V/kn 13 14 15VAV1-ω/kn 8.84 9.52 10.20BpNPD0.5/VA2.5 50.78 42.19 35.51 Bp 7.13 6.50 5.96MAU4-40 δ 81.43 75.59 70.62 130081.425 140075.5852 150070.62 P/D 0.62 0.64 0.66 13000.62267 14000.6405 15000.658 η0 0.54 0.56 0.58 13000.53515 14000.55987 15000.582 PTE 4122.45 4312.88 4486.0513004122.454014004312.8811369815004486.MAU4-55 δ 79.36 73.61 68.71 130079.3577 140073.6084 150068.71 P/D 0.67 0.69 0.71 13000.67054 14000.69055 15000.705 η0 0.52 0.54 0.57 13000.51527 14000.54205 15000.565 PTE 3969.31 4175.61 4357.41 13003969.311214004175.6072307815004357.4MAU4-70 δ 78.93 73.00 67.59 130078.9304 140073.0047 150067.58 P/D 0.67 0.70 0.73 13000.67452 14000.70499 15000.732 η0 0.50 0.52 0.54 13000.49904 14000.5215 15000.5429 PTE 3844.29 4017.30 4182.54 13003844.285614004017.3031470415004182.设计计算的最佳要素MAU Vmax/kn δ P/D η04-40 15.12 70.02 0.66 0.594-55 15.04 68.53 0.710.574-70 14.93 67.93 0.73 0.54 5.空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡的最小展开面积比浆轴沉深hs T-Zp 4.734 m p0-pv paγhs-pv 15008.35 kgf/m2计算温度t 15 ℃pv pD 7019.632653 hp ρ空泡校核计算结果序号项目单位MAU4--40 1 Vmax kn 15.12 2 VA0.5144Vmax1-ω m/s 5.29 3 0.7πND/602 m/s2 696.75 4 V0.7R2VA20.7πND/602 m/s2 724.74 5 ζ0.7RP0-Pv/0.5?裋0.7R2 0.40 6 ηc（查柏利尔空泡限界图）0.16 7 TPDη075/VA kgf 54114.57 8 APT/0.5ρV0.7R2ηc m2 8.83 2 9 AEAP/1.067-0.229P/D m 9.65 2 10 AE/A04AE/πD 0.47从图上读出最佳要素：P/D 0.6949 η0 0.5726 D 5.067 Vmax 15.0645 AE/A0 0.5051 P 3.521 6.强度校核G 7.6g/cm3 P/D Ne 7799.591837 hp η0 Z 4 D Nne 141 r/min Vmax ε 8 ° AE/A0b0.66R 1.446 mb0.25R 1.043 mb0.6R 1.433 m 表5.5 强度校核计算表数值项目单位0.25R 0.60R 弦长b m 1.04 1.43 K1 634 207 K2 250 151 K3 1410 635 K4 4 34A1D/PK1-K2D/P0.7K3D/P0.7-K4 2419.71 864.98 Y1.36A1Ne/Zbne 43637.77 11351.27 K5 82 23 K6 34 12 K7 41 65 K8 380 330 A2D/PK5K6ε）K7εK8 1217.43 1021.25XA2GAdne2D3/1010Zb 0.29 0.18 材料系数K 1.38 1.38 0.5 tY/K-X mm 200.06 97.13 MAU标准桨叶厚度t mm 193.81275 110.4606 校核结果不满足要求满足要求实取桨叶厚度mm 200.8实际桨叶厚度按0.25 t0.25 130.7 mm 1 t1.00.0035D 12.2 mm 0.2 t0.2 138.6 mm 0.3 t0.3 122.8 mm 0.4 t0.4 107 mm 0.5 t0.5 91.2 mm 0.6 t0.6 75.4 mm 0.66 t0.66 65.92 mm 0.7 t0.7 59.6 mm 0.8 t0.8 43.8 mm 0.9 t0.9 28 mm 0.95 t0.95 20.1 mm 7.螺距修正dh/D 0.18设计桨（t/b0.7R 0.041标准桨（t/b0.7R 0.0551-s30.866VA/NP0.637Δt/b0.7R -0.014ΔP/D 0.012修正后P/D 0.707 8、重量及惯性矩计算（1）螺旋桨总重①桨叶重量kg材料重量密度γ 7800.000 kgf/m3g 9.807 m/s2桨叶最大宽度bmax 1.446 m1 2 3 4 5 2r/R 面积系数Ka b×tmax 切面面积Sm 辛氏系数0.2 0.674 0.13 0.09 1 0.3 0.674 0.14 0.09 4 0.4 0.674 0.13 0.09 2 0.5 0.675 0.12 0.08 4 0.6 0.675 0.11 0.07 2 0.7 0.677 0.09 0.06 4 0.8 0.683 0.06 0.04 2 0.9 0.695 0.03 0.02 4 1 0.700 0 0 1 ∑每叶片重量kgf 1067.325 kgf4个叶片重量4269.298 kgf②桨毂重量kg由螺旋桨图绘制完成后进行轴榖配合锥度K1/13 0.077榖长Lk 0.730 m桨轴中央处轴径d0 0.429 m 桨榖直径d 0.626 md0/d 0.685榖惯性矩48.661 kgfms2榖重量Gn 1047.317 kgf③螺旋桨总重5316.615 kgf（2）螺旋桨总惯性矩桨叶最大宽度bmax 1.446每个叶片体积惯性矩0.238 m5每个叶片质量惯性矩189.115 kgfms24个叶片质量惯性矩756.460 kgfms2总惯性矩80512.052 kgfcms2 805.121 kgfms2 9、敞水性征曲线之确定由MAU4-40，MAU4-55，P/D0.6，P/D0.7的敞水性征曲线内差得到MAU4- 50.51 4 0.400 MAU4-40 P/D0.6 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.246 0.223 0.200 0.169 10KQ 0.234 0.224 0.200 0.185 4 0.4 MAU4-40 P/D0.7 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.292 0.269 0.236 0.216 10KQ 0.302 0.289 0.262 0.242 4 0.550 MAU4-55 P/D0.6 J 0.000 0.1000.200 0.300 KT 0.262 0.231 0.208 0.162 10KQ 0.246 0.231 0.208 0.177 4 0.550MAU4-55 P/D0.7 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.307 0.279 0.246 0.215 10KQ 0.336 0.306 0.277 0.246 MAU4-40 P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.2896540.266654 0.234164 0.213603 10KQ 0.298532 0.285685 0.258838 0.239093 MAU4-55P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.3046795 0.2760775 0.244062 0.212651110KQ 0.33141 0.302175 0.2733861 0.242481 MAU4- 50.51 P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.300 0.273 0.241 0.213 10KQ 0.322 0.297 0.269 0.241 0.350 3 2 0.300 y -0.0319x - 0.1381x 0.250 0.200 0.150 y -0.1512x2 - 0.2604x 0.3006 0.100 0.050 0.000 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 10、系柱特性计算由上图得J0时，KT0.300 ，KQ 0.032计算功率Ne 7799.592 hp系柱推力减额分数t0 0.040主机转矩Q 39617.349 kgfm系柱推力T 72986.987 kgf螺旋桨转速N 112.655 rpm系柱拖力54740.24001 11、航行特性计算t 取转速为141 rpm 126 rpm 项目单位V knVA0.51441-ωV m/s JVA/nD KT KQ N 141 rpm 2 4 PTEKTρn D 1-tV/145.6 hp 1300 .。

螺旋桨设计计算书船舶原理·推进1.船体主要数据船型：单桨、集装箱船设计水线长L WL=215.00m垂线间长L PP=210.00m型宽B=32.00m设计吃水T=12.00m方形系数C B=0.655排水量∇=54000m3桨轴中心距基线Z P=4.00m 2.主机参数最大持续功率：32000kw转速：102r min⁄旋向：右旋3.推进因子伴流分数ω=0.24推力减额分数t=0.16相对旋转效率ηR=1.0船身效率ηH =1−t1−ω=1.1053船体有效马力曲线0.350.400.450.500.550.600.130.140.150.160.170.180.190.20τc =(T /A P )/(0.5ρV20.7R)σ0.7R =p 0/(0.5ρV20.7R)柏利尔空泡限界线图4.可以达到的最大航速的计算取功率储备15%，轴系效率 ηS =0.97螺旋桨敞水收到马力：P D =32000×0.85×ηS ×ηR =26384(kw )=35896.60hp假设有MAU5-70、MAU5-75、MAU5-80，按回归多项式以及回归系数计算。

（源代码见附表1）表1 按回归多项式以及回归系数计算表据表1中的计算结果可绘制P TE 、δ、P/D 及η0对V 的曲线，如图1所示。

图1 MAU5叶桨回归计算计算结果此处用MATLAB 求得相关曲线交点。

从P TE =f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D 、D 及η0。

如表2所列。

表2按图1设计计算的最佳要素5.空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。

桨轴沉深h s =T −Z P =12−4=8mP o −P v =P a +γh s −P V =10330+1025.24×8−174=18357.92kgf m 2⁄ 计算温度 t =15℃ ρ=104.63kgf ∙s 2m 4⁄ P V =174kgf m 2⁄ P D =35896.60hp图2空泡校核计算结果 表3空泡校核计算结果据表3计算结果作图2，用MATLAB 求得相关曲线交点。

浅谈船舶螺旋桨的设计目录目录 (1)2 摘要 ......................................................关键词 (2)引言 (2)1结构与计算要素 ..........................................1.1结构组成 ............................................1.2计算要素 ............................................2项目设计过程及结果与分析 ................................2.1船体估算数据 .......................................2.2螺旋桨要素选取及结果与分析 ..........................2.3推力曲线及自由航行计算及结果与分析 ..................2.4计算总结 ............................................2.5螺旋桨模型的敞水实验 ................................3螺旋桨设计的发展 .......................................3.1节能减排促使螺旋桨加快创新 .........................结束语 ...................................................3 3 3 5 6 6 7 9 9 11 111314 14 14参考文献 ................................................. 致谢 ..................................................... 附录 .....................................................摘要螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计精度将直接影响船的推进速度，它为船的前进提供的推力。

一、螺旋桨的数目ZP 选择螺旋桨的数目必须综合考虑推进性
能、振动、操纵性能及主机船力等各方面 的因素 。
通常习惯按母型船来选取螺旋桨数目， 且螺旋桨数目与船舶尾部线型直接有关， 故在船舶初步设计时已决定其螺旋桨数目。
若马力相同，则单螺旋桨船之推进效 率常高于双螺旋桨船，这是因为单螺旋桨 位于船尾中央，伴流较大，且单桨的直径 较双桨为大，故其效率较高。现代散装货 船、干货船和油船等均采用单桨。
N —— 螺旋桨转速(rpm)， PD —— 螺旋桨敞水收到马力(hp)， VA —— 螺旋桨进速(kn)， D —— 螺旋桨直径(m).
BP δ 图图谱谱
η= 0.57 η= 0.65
P/D
1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
1
δ= 30
2
3
δ= 40
δ= 50
δ= 60
4
5
6
BP
BP δ 图谱
① 在同一叶数和盘面比的螺旋桨敞水性征曲线组上， 取一定值的螺距比P/D，并设定一系列的J值，在同 一P/D的性征曲线上读取与J相应的一系列KQ及η0值。
② 据δ和 式分别算出相应的值。 ③ 在纵坐标B为P 螺距比P/D，横坐标为 的图上，通
过上述计算的P/D值作一平行横坐标的B水P 平线，并在 该线对应于每一值的点上标明相应的η0和δ值，此线 即能代表螺距比为P/D的螺旋桨水动力特性。
ρ --- 为海水密度，取104.51 kgf·s2／m4
BP --- 功率系数
NPD0.5 VA2.5
BP
33.30
K
0.5 D
J 2.5
直径系数δ
δ ND 30.86
VA
J

浅谈船舶螺旋桨的设计目录目录 (1)摘要 (2)关键词 (2)引言 (2)1 结构与计算要素 (3)1.1 结构组成 (3)1.2 计算要素 (3)2 项目设计过程及结果与分析 (5)2.1 船体估算数据 (6)2.2 螺旋桨要素选取及结果与分析 (6)2.3 推力曲线及自由航行计算及结果与分析 (7)2.4 计算总结 (9)2.5 螺旋桨模型的敞水实验 (9)3 螺旋桨设计的发展 (11)3.1 节能减排促使螺旋桨加快创新 (11)结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (14)附录 (14)摘要螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计精度将直接影响船的推进速度，它为船的前进提供的推力。

螺旋桨设计是整个船舶设计的一个重要组成部分，它是保证船舶快速性的一个重要方面。

一般螺旋桨设计是在初步完成了船舶线型设计，并通过估算或用船模试验的方法确定了船体有效功率之后进行的。

影响螺旋桨推进性能的因素很多，在本设计过程中主要对螺旋桨的直径、螺距比、盘面比、桨叶轮廓形状等因素进行研究，并通过在工作中积累的经验，设计一艘内河A级拖船的螺旋桨。

关键词螺旋桨直径螺距比盘面比桨叶轮廓形状引言船在水面或水中的航行时遭受阻力，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力，以克服其所承受的阻力。

作用在船上的推力是依靠专门的装置或机构通过吸收主机发出的能量并把它转换成推力而得，而这种专门吸收与转换能量的装置或转换能量的装置或机构统称为推进器。

推进器种类很多，例如风帆，民轮，直叶推进器，喷水推进器及螺旋桨等，螺旋桨构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高，是目前应用最广的推进器。

1结构与计算1.1结构组成螺旋桨俗称车叶，通常由桨叶和浆毂组成。

螺旋桨与尾轴连接部分叫浆毂，浆毂是一个锥形体。

为了减小水的阻力，在浆毂后端加一整流罩，与浆毂形成一光顺流线形体，称为毂帽。

螺旋桨在水中产生推力的部分叫桨叶，桨叶固定在浆毂上。

普通螺旋桨常为3叶或4叶，2叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上，近年来有些船舶（如大吨位大功率的油船），为避免震动而采用5叶或5叶以上的螺旋桨。

由桨叶截面尺寸表得到三维建模坐标直径D螺距P后倾角θ螺距角φ1、 计算出0.2R 、0.3R ……2、 利用反正切函数计算出螺距角：以0.2R 举例φ-0.2R=ATAN(P/(2*π*0.2R))，弧度表示φ-0.2R/π*180°或用=DEGREES(φ-0.2R)函数，角度表示3、 中心线距导边-最厚点距导边=中心线距最厚点=H X4、 h X =最厚点距导边-X5、 计算0.2R-0坐标注：h X =最厚点距导边-X ；H X =中心线距导边-最厚点距导边=中心线距最厚点6、叶梢坐标7、通过延伸插值得到0.1R处的叶宽、最大叶厚、最大叶厚至导边、中心线至导边，再用第5步计算。

螺旋桨UG中建模1、导入三维坐标2、连接样条曲线，随边点-导边点-随边点；连接螺旋桨轮廓3、将螺旋桨轮廓打断于叶梢点：编辑-曲线-分割曲线，类型选“在结点处”，选择曲线，结点方法选“选择结点”，确定。

或者采用添加点然后重新绘制两条样条曲线的方式，添加点：插入-基准/点，选择几何体中选择要添加点的样条曲线，等弧长定义中点数输入需要的点即可。

4、建立螺旋桨包面：主曲线—叶梢点+桨叶切面；次曲线—随边+导边+随边。

5、将桨叶表面封闭起来：插入-网格曲面-N边曲面-外环选择曲线即可裁去上述封闭曲面多余部分：修剪片体-目标选择片体-边界对象选择边界曲线-选择区域保留！6、桨叶片体缝合：插入-组合-缝合，选择需要缝合的片体即可7、阵列桨叶：阵列特征-选择特征（选桨叶包面）-布局（选圆形）-旋转轴（选桨榖对称轴）-角度方向（间距选数量和节距，数量选叶数，节距角为360/n），确定。

阵列后可能所有桨叶多余的片体都要修剪—此功能好像不成功或者采用旋转功能：编辑-移动对象-运动选角度-角度72°-结果复制原先的-非关联副本数48、建立桨榖。

目测回转的曲线为拍照CAD得到。

回转-选择曲线-指定矢量（选桨榖对称轴）-其他默认即可。

螺旋槳的製造方法概述说明1. 引言1.1 概述螺旋槳作为一种重要的推进装置，广泛应用于航空航天领域、船舶工业领域以及其他领域。

它通过转动螺旋状的叶片产生推力，从而推动飞机或船只前进。

由于其关键作用和特殊要求，螺旋槳的制造方法备受关注。

1.2 文章结构本文将围绕螺旋槳的製造方法展开详细论述，并探讨了相关技术和创新发展对行业的影响。

文章主要分为以下几个部分：- 引言：对文章进行概述，介绍目的和结构。

- 螺旋槳的製造方法：对螺旋槳制造过程中涉及的材料准备、设计和制图、制造工艺步骤进行阐述。

- 重要性和应用领域：探讨螺旋槳在航空航天领域、船舶工业领域以及其他应用领域中的重要性和应用情况。

- 新技术和创新发展：介绍近年来在螺旋槳制造领域涌现的新技术和创新发展，包括三维打印技术的应用、材料研究与改进以及自动化制造流程的引入。

- 结论与展望：总结现有制造方法优缺点，展望未来螺旋槳制造技术的进展方向，并对相关产业和应用领域进行影响分析与评价。

1.3 目的本文旨在全面介绍螺旋槳的製造方法，并讨论其在航空航天、船舶工业以及其他领域中的重要性和应用。

同时，通过探讨新技术和创新发展，期望为螺旋槳制造行业带来更多的可能性和机遇。

最后，通过总结现有制造方法优缺点，并对未来技术进展进行展望，希望为相关产业提供实质性参考和启示。

2. 螺旋槳的製造方法:2.1 材料准备:在螺旋槳的製造中，选择适当的材料非常重要。

通常使用铝合金、复合材料或不锈钢等高强度材料来制造螺旋槳。

这些材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够承受航空领域和船舶工业领域复杂环境的考验。

在选择材料时，需要考虑到重量、成本和性能等方面因素。

2.2 设计和制图:在开始制造螺旋槳之前，需要进行详细的设计和制图工作。

首先，根据飞行器或船舶的特定要求和参数，确定螺旋槳的尺寸、外形和叶片数目等参数。

然后，使用计算机辅助设计软件(CAD)来绘制螺旋槳模型，并对其进行仿真分析以确保其aerodynamic 的稳定性和效率。

螺旋桨优化设计及特性分析概述：螺旋桨作为船舶和飞行器的重要部件，具有至关重要的作用。

优化设计和特性分析是研究螺旋桨性能的关键。

本文将从螺旋桨的设计原理、优化流程及特性分析三个方面探讨螺旋桨的优化设计及特性分析。

螺旋桨的设计原理：螺旋桨设计的基本原理是通过叶片的几何参数和其绕中心轴的旋转来造成流体的流动，从而产生推力。

螺旋桨的设计要素主要包括叶片数、叶片截面形状、叶片扭曲、叶片展位角等。

其中，叶片数和叶片截面形状直接影响螺旋桨的推进效率，而叶片扭曲和展位角的设计则会影响螺旋桨的噪音、振动等特性。

螺旋桨优化设计的流程：螺旋桨的优化设计可以分为几个步骤，包括初始设计、离散化、流场计算、性能评价和优化设计。

在初始设计阶段，需要确定螺旋桨的类型、工作条件和设计目标。

离散化是将连续的叶片分割成离散的控制点，以便进行后续的流场计算。

流场计算使用计算流体力学方法，通过求解流体力学方程组，分析螺旋桨的流场，得到其叶片负载和推力性能。

性能评价是对螺旋桨的性能指标进行综合评估，包括推力、效率和噪音等方面。

最后，根据评价结果进行优化设计，通过改变叶片几何参数，实现螺旋桨性能的最优化。

螺旋桨特性分析：除了优化设计，对螺旋桨特性的分析也是非常重要的。

特性分析包括推力特性、效率特性、噪音特性等方面。

推力特性是指在不同工况下，螺旋桨的推力输出量和输入功率之间的关系。

效率特性是指螺旋桨的功率转换效率，即输出推力与输入功率的比值。

噪音特性是指螺旋桨在运行时产生的噪音水平，主要影响因素有叶片振动、湍流噪音和相对流噪音等。

通过对这些特性的分析，可以评估螺旋桨的性能并对其进行改进。

结论：螺旋桨优化设计及特性分析是提高螺旋桨性能的关键。

通过合理的设计和优化，可以提高螺旋桨的推进效率和降低噪音水平，从而提升船舶和飞行器的整体性能。

在未来的研究中，可以结合新的设计理念和计算方法，进一步提高螺旋桨的性能，并在实际应用中持续改进和优化。

总而言之，螺旋桨的优化设计及特性分析是一个复杂且持续的工作，需要综合考虑多个因素和方法。

计算步骤
1
2
r/R
面积系数Ka
0.2
0.674
0.3
0.674
0.4
0.674
0.5
0.6745
0.6
0.6745
0.7
0.677
0.8
0.683
0.9 1 1、螺旋桨重量
书P100
0.695 0.7
（1）叶片重量（未计及填角料） 每片重量=(1/3*(R/10)*∑
6+0.166*0.02*R)*γ=1388.54kgf 4个叶片重量 =4*1388.54=5554.16kgf
单位 kn m/s
hp hp
hp hp
hp hp
110%超载航行时可达最大航速约 为V=15.224kn,主机马力为 10499.81hp 满载航行，N=158r/min时，可达 最大航速约为V=15.64kn,主机马 力为10345.16hp,与设计要求基本 一致。
12、螺旋桨计算
总结
螺旋桨直径 螺距比 型式 叶数 盘面比 纵倾角 螺旋桨效率 设计航速 縠径比 旋向 材料 重量 惯性矩
D=4.83m P/D=0.7521 MAU 4 AE/A0=0.753 ε=8° η0=0.56 Vmax=15.64kn dh/D=0.186 右旋 铝镍青铜 9736.43kgf 111601.8kgf*cm*s²
13 2655 2351 2921
13 3451.5 3056.3 3797.3
kn
BP=NPD½/VA5/2
BP½
δ
P/D
MAU4-40
η0
PTE=PDηHη0
hp
δ
P/D
MAU4-55

cad螺旋桨课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解螺旋桨的基本结构及其在CAD设计中的重要性。

2. 学生能掌握螺旋桨设计中涉及的几何参数和工程术语。

3. 学生能描述螺旋桨设计的基本流程和CAD软件的操作方法。

技能目标：1. 学生能够操作CAD软件，完成螺旋桨的三维模型构建。

2. 学生能够运用CAD工具对螺旋桨模型进行必要的工程分析和优化。

3. 学生能够通过CAD软件输出螺旋桨的设计图纸，并进行适当的标注。

情感态度价值观目标：1. 学生通过螺旋桨设计实践，培养对工程设计和航空领域的兴趣。

2. 学生在学习过程中，发展解决问题的能力和团队协作精神。

3. 学生能够认识到科技在航空领域的重要性，增强创新意识和责任感。

课程性质分析：本课程为高年级工程技术课程，旨在通过具体的螺旋桨设计案例，将理论与实践相结合，提高学生的技术应用能力和工程设计思维。

学生特点分析：高年级学生对工程概念有了一定的理解，具备基础CAD操作能力，需要通过更复杂的工程项目来提高综合应用能力和创新设计思维。

教学要求：课程应侧重于实践操作和工程思维的培养，确保学生在理解理论知识的基础上，能够通过CAD软件完成实际的设计任务，并在过程中形成积极的情感态度和正确的价值观。

通过具体学习成果的分解，教师可进行有针对性的教学设计和效果评估。

二、教学内容1. 螺旋桨基本知识回顾：包括螺旋桨的结构、功能、分类及主要参数。

- 教材章节：第二章 航空动力装置与螺旋桨2. CAD软件操作基础：复习CAD软件的基本操作，如视图控制、基本绘图和编辑命令。

- 教材章节：第一章 CAD软件基础操作3. 螺旋桨设计流程：介绍螺旋桨设计的基本步骤，包括需求分析、参数计算、模型构建和优化。

- 教材章节：第三章 螺旋桨设计与分析4. CAD螺旋桨模型构建：详细讲解如何使用CAD软件进行螺旋桨的三维模型构建。

- 教材章节：第四章 CAD三维建模5. 螺旋桨工程分析：应用CAD软件进行螺旋桨的结构分析和性能评估。

螺旋式桨叶设计方案一、初步构想。

1. 用途决定形状。

首先得想清楚这螺旋桨叶是干啥用的。

要是给小飞机用的，那得追求速度和效率，桨叶就不能太笨重。

要是给那种慢悠悠的观光船用的，可能就更注重稳定性和静音效果。

比如说给无人机用的螺旋桨叶，就得小巧灵活，像个精致的小扇子。

2. 材质选择。

这就像给桨叶挑衣服一样。

如果预算充足，碳纤维是个超棒的选择。

它又轻又结实，就像超级英雄的铠甲。

要是想省点钱，铝合金也不错，虽然没碳纤维那么酷炫，但也算是经济实惠型的“选手”。

二、具体设计参数。

1. 桨叶数量。

这得看具体情况。

一般来说，双桨叶的结构简单，就像简单朴素的小两口，配合起来也能把事情办好。

但是三桨叶或者更多桨叶呢，就像一个大家庭，力量更均衡，在很多情况下能提供更稳定的动力。

比如说那种大型直升机，好多都是多桨叶的，看起来就特别威风。

2. 桨叶形状。

桨叶的形状可是个大学问。

它的前缘要比较圆润，就像人的额头，这样在高速旋转的时候空气或者水可以比较顺滑地流过。

后缘呢，可以稍微薄一点，像刀刃一样，但也不能太锋利啦，不然容易损坏。

而且桨叶从根部到尖端要有个渐变的形状，根部粗一点，像大树的树干，能承受更大的力量，尖端细一点，就像树枝的末梢，这样在旋转的时候效率更高。

还有桨叶的扭曲度也很重要。

可以想象一下，桨叶就像一个拧巴的麻花，从根部到尖端要有一定的扭曲角度。

这个角度是为了让桨叶在不同的位置都能有效地抓住空气或者水，就像你的手在不同的高度都能抓到东西一样。

3. 桨叶尺寸。

这得根据要推动的东西的大小和需要的动力来决定。

如果是给小玩具船设计螺旋桨叶，那肯定不能太大，不然船都被桨叶压沉了。

要是给那种大型货轮设计，桨叶就得像巨人的手掌一样大，这样才能产生足够的推力。

一般来说，先确定个大概的直径范围，然后再根据具体的动力需求和旋转速度来微调。

三、测试与改进。

1. 模拟测试。

在真正制造出来之前，可以先在电脑上搞个模拟测试。

就像玩游戏一样，把桨叶的设计参数输入进去，看看在不同的环境下它的表现如何。

螺旋桨的制作方法一提起螺旋桨，大家可能就会想到飞机在天空翱翔，轮船在大海破浪前行，那旋转的螺旋桨就像是神奇的魔法棒，推动着这些大家伙前行。

今天呀，咱就来说说这螺旋桨的制作方法。

制作螺旋桨，那材料可得选好。

要是做个小的、简易的螺旋桨呢，木头是个不错的选择。

就像咱们小时候玩的那种简易小飞机模型，用一块质地比较坚实又容易加工的木板就行。

这木板啊，就好比是咱们做菜的食材，食材不好，做出来的菜肯定也不好吃，这木板不好，做出来的螺旋桨也没法好好工作。

选木板的时候，最好找那些纹理比较直的，没有太多节疤的。

咱就想象这木板是一块等待雕琢的璞玉，得把那些瑕疵都避开。

有了材料，就得开始设计形状了。

螺旋桨嘛，形状可是很关键的。

它就像鸟儿的翅膀一样，得有合适的形状才能产生足够的力量。

一般来说，螺旋桨有两片或者三片桨叶比较常见。

桨叶的形状有点像那种扭曲的小扇子，从根部到尖端是逐渐变窄的。

这个形状可不是随便定的，这就和飞机的机翼设计一样，是有科学道理在里面的。

咱们可以拿张纸先简单画个草图，想象一下这个螺旋桨转起来的样子，就像风扇的扇叶转起来能吹出风一样，螺旋桨转起来得能产生推动的力量。

接下来就是加工了。

如果是用木头做的话，咱们得有一些基本的工具，像锯子、锉刀之类的。

先把木板按照设计好的形状锯下来，这可需要一点耐心，就像咱们剪纸的时候一样，要沿着画好的线慢慢锯。

锯下来的桨叶形状可能还不是那么完美，这时候锉刀就派上用场了。

用锉刀把桨叶的边缘锉光滑，就像给粗糙的石头打磨一样，让它变得圆润光滑。

这个过程就像是给螺旋桨做美容，把那些不完美的地方都修饰好。

要是想做个更高级一点的螺旋桨，那可能就得用到金属材料了。

金属螺旋桨比木质的更坚固耐用。

比如说铝，铝这种材料又轻又结实。

制作金属螺旋桨可就没那么简单了，需要一些专业的设备，像车床之类的。

咱们把金属材料放到车床上，按照设计好的尺寸和形状进行加工。

这就像是一个精密的雕刻过程，每一刀都得很准确。

高强度钛合金螺旋桨的结构设计与制造引言随着科技的不断发展与进步，航空工业的发展也日益迅速。

作为飞行器重要部件之一，螺旋桨的设计与制造技术也面临着新的挑战。

本文将重点探讨高强度钛合金螺旋桨的结构设计与制造方面的问题。

一、高强度钛合金的特性高强度钛合金具有许多优秀的机械性能，如高强度、低密度、优良的韧性等。

这些特性使得高强度钛合金成为航空航天领域中重要的材料之一。

螺旋桨作为承受巨大载荷的部件，使用高强度钛合金能够提供更好的结构强度和稳定性。

二、螺旋桨的结构设计原则1. 轻量化设计：由于螺旋桨的工作状态需要承受巨大的离心力和载荷，轻量化设计是非常重要的。

通过使用高强度钛合金材料，可以在保证结构强度的同时减轻整体重量，提高飞行器的性能。

2. 强度与刚度的平衡：设计螺旋桨结构时，需要兼顾强度和刚度的平衡。

过高的刚度会增加材料的使用量，造成不必要的重量增加；而强度过低则会导致螺旋桨在工作时出现破裂等严重问题。

合理的结构设计需要在保证强度和刚度的前提下最小化结构重量。

3. 流体力学性能的优化：螺旋桨作为飞行器的重要推进装置，其涡动特性对飞机的性能具有重要影响。

在设计过程中，需要通过数值模拟和实验验证等手段优化螺旋桨的气动特性，减小涡流生成和气动噪声。

三、高强度钛合金螺旋桨的制造技术1. 钛合金材料的选择：钛合金材料的选择对于高强度钛合金螺旋桨的制造至关重要。

合适的材料应具备良好的可加工性、耐腐蚀性和疲劳强度。

通过合理的合金设计和热处理工艺，可以进一步提高材料的性能和导热性。

2. 制造工艺的优化：高强度钛合金的制造过程中，需要采用合适的工艺来保证材料的性能和结构的稳定性。

常用的制造工艺包括热压成形、热等静压成形和精密铸造等。

通过优化工艺参数和采用先进的数控加工设备，可以减小材料的变形和残余应力，提高制造效率和产品质量。

3. 检测与质量控制：在高强度钛合金螺旋桨的制造过程中，需要对材料和结构进行多种检测手段的应用。