265總噸鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船螺旋槳設(shè)計(jì)書解析

1、265總噸鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船螺旋槳設(shè)計(jì)書指導(dǎo)老師: 專業(yè)班級(jí): 學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):完成日期：2014/4/23142.主機(jī)參數(shù)3.推進(jìn)因子的確定4.槳葉數(shù)Z的選取5. AE/AO的估算6.槳型的選取說明7.根據(jù)估算的AE/A0選取23張圖譜8.列表按所選圖譜（考慮功率儲(chǔ)備）進(jìn)行終結(jié)設(shè)計(jì)9.空泡校核10.計(jì)算與繪制螺旋槳無因次敞水性征曲線11.船舶系泊狀態(tài)螺旋槳計(jì)算12.槳葉強(qiáng)度校核13.槳葉輪廓及各半徑切面的型值計(jì)算14.槳轂設(shè)計(jì)1015.螺旋槳總圖繪制1116.螺旋槳重量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算1117.螺旋槳設(shè)計(jì)總結(jié)1218.課程設(shè)計(jì)總結(jié)12265總噸鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船螺旋槳設(shè)計(jì)書單槳，單舵，前傾首柱，巡洋艦尾，

2、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，尾機(jī)型鋼質(zhì)圍網(wǎng)漁船。設(shè)計(jì)水線長：LwL=39.50m垂線間長：Lbp=37.00m型寬：B=7.60m型深：D=3.80m設(shè)計(jì)吃水：T d=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/ 1/34.78A 0-64A50.83寬度吃水比B/T2.62速度V(kn)111213Froude 數(shù) Vs/ VgLBP0.2950.3240.357標(biāo)準(zhǔn)Co查圖7-3265218196標(biāo)準(zhǔn)Cbc,查表7-50.590.5680.534實(shí)際Cb(肥或瘦)(%)4.480.7172.4Cb修

3、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C1248.8220.12201B/T修正%-2.53-3.56-2.51B/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(zhǔn)Xc,%L，船中后，查表7-51.922.392.51實(shí)際Xc， %L船中后3.333.672.11相差%L在標(biāo)準(zhǔn)后(+)前(-)0.930.110.3Xc修正(%),查表7-71.30.17-0.23xc修正數(shù)量，A 3-2.1-2.482已修正Xc之G255.41210.2198長度修正 %=(Lwl-1.

4、025L pp)/L wl*100%4.150.0410.046長度修正A 410.6768.780.012已修正長度之C4265.1217.28199V133117282199Pe=A 0'64*V3/C4 (hp)255.6404.3512.92.主機(jī)參數(shù)型號(hào)：6300C標(biāo)定功率：Ps2 = 441kw標(biāo)疋轉(zhuǎn)速：400 r/min減速比：j = 1.603.推進(jìn)因子的確定(1)伴流分?jǐn)?shù)w本船為單槳海上運(yùn)輸船，故使用泰勒公式估算 w=0.5X G-0.05=0.5 X 0.555-0.05=0.0.2275(2)推力減額分?jǐn)?shù)t使用漢克歇爾公式 t=0.50 X G0.12=0.50

5、X 0.620-0.12=0.19(3)相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率：近似地取為n R =0.98(4)船身效率1 -1n H =- =(1-0.19)/(1-0.2275)=1.051 - w4 .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. Ae/Ao的估算(注意：對(duì)于內(nèi)河船及大徑深比螺旋槳的船不一定適用！)按公式 Ae/Ao = (1.3+0.3X Z) X T / (po-pv)D2 + k 進(jìn)行估算,其中：T=(1 ：)v =297/(1-0.19)X 12X 0.5144)=59.43kN2 2水溫 15C 時(shí) Pv=174 kgf/m2=174

6、 X 9.8 N/m =1.705 kN/m2 靜壓力 po=pa+Y hs=(10330+1025X 2) X 9.8 N/m 2=121.324 kN/m2k 取 0.2D 允許=0.7 X T= (0.70.8 )X 2.90=2.03m2.32m (單槳船)Ae/A0 = (1.3+0.3 X Z) X T /(P0-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(jì)中，以荷蘭的楚思德 B型和日本AU型(包括其改進(jìn)型MAI型)螺旋槳應(yīng)用最為廣泛。由于本船為近海運(yùn)輸船，

7、教科書例子為MAU型，且其圖譜資料較齊全，故選用 MAU型更方便設(shè)計(jì)出螺旋槳。7.根據(jù)估算的Ae/Ao選取23張圖譜根據(jù) Ae/Ao=O.415 選取 MAU4-40, MAU4-55 兩張圖譜。8 .按所選圖譜（考慮功率儲(chǔ)備）進(jìn)行終結(jié)設(shè)計(jì)得到2組螺旋槳的要素及VsMAX功率儲(chǔ)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Pdo = Psx (1-0.10) X n Rn sXq g=441X 0.9 X 0.98X 0.98X 0.96= 365.94kw = 490.53 hp 螺旋槳轉(zhuǎn)速 n=j n=400r/min / 1.6=250r/min項(xiàng)目單

8、位數(shù)量假定航速Vkn111213Va=Vs*(1-w)kn8.59.410.6Bp=n*(P do)0.5/Va2.526.321.216.5V Bp5.014.613.2MAU4-4061.2005649.210P/D0.7250.740.700n 00.6130.640.67D=S *VA/nm2.0212.082.08Pte=PDo* n 0 n H n rhp312.9324.7336.8MAU4-55S61.154.147.2P/D0.7780.8180.854n 00.6060.6440.667D=S *VA/nm2.0212.0352.075Re=PDo* n 0 n H n r

9、hp310.939319.5332.32列表查圖譜可得:據(jù)1.1中艾亞法估算的有效功率及上表計(jì)算結(jié)果可繪制Pte、 S、P/D、D及n 0對(duì)V的曲線，如圖一所示:PZDO- S4002- OSO3502* 0303 00250200PE口 OO- GOPZDPTE555D121 160T1 O 0- 65V CKn)圖一可得不同盤面比所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)從PTE-f(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn),航速及螺旋槳最佳要素P/D、D及n 0如下表所列。MAUVMk n)P/DD(m)n 04-4011.650.7357.72.090.6324-5511.620.8056.802.030.6209.空

10、泡校核由圖解法求出不產(chǎn)生空泡的(Ae/A0)min及相應(yīng)的VsMAX、P/D、n 0、D.按柏努利空泡限界線中漁船下限線，計(jì)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2.0mp(rPv= Pa+ 丫 hs-pv =(10330+1025 X2-174) kgf/m 2 = 12206 kgf/m2計(jì)算溫度 t =15C, Pv = 174 kgf/m Pdo = 365.94 kw = 490.53 hpp =104.63 kgf S/m4序 號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值MAU4-40MAU4-551Ae/Ao0.400.552Vmaxkn11.5111.623V=0.5144*Vma)*(1

11、-w)m/s4.714.6424(0.7 n ND/60)2(m/s) 2362.335O5V0.7r2=VA2+(4)(m/s) 2385.237O.O/ 2 p V).7R20130.61219387.126(T =(P 0-p v)/( / 2 p V).7R )O.6O6O.6317T c(查圖 6-2O)O.160.16688推力 T=75*Pd* n o/Vakgf5O2O49339需要投射面積 4Q21.561.523mAp=T/( T c* / 2 p Vo.7R )10需要展開面積A=A/(1.O67-O.229* P/D)m1.7321.71911A)=n D2/4m3.5

12、O3.2712需要的Ae/A oO.5O.530.5011.6511,60.630.620.72792.12.04據(jù)上述結(jié)果作圖二，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比及對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素04 AE/AO 0.55圖二由上圖得最佳要素為:Ae/A0=0.52 P/D=0.79, D=2.17 m,n 0=0.62,Vmax =11. 6kn10.計(jì)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 4-524、圖三 螺旋槳無因次敞水性征曲線11.計(jì)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No由敞水性征曲線得 J=0時(shí)，Kt

13、=0.342, Kq=0.04計(jì)算功率 Pd= PsX n sX n g=441 x 0.98X 0.96=414.8kw=564.7hp系柱推力減額分?jǐn)?shù)取t0=0.04.主機(jī)轉(zhuǎn)矩Q=Pd X 60 X 75/(2 n N)=564.1 X 60X 75/(2 X 3.1416X 250)= 1617 kgf.m系柱推力T=(K t/Kq)X (Q/D)=(0.339/0.0395) X (1835.5/2.24)= 6684.9kgf系柱推力車葉轉(zhuǎn)速T0=T X( 1- t0)=7032.5X( 1- 0.04) =6428.5 kgfN0=60 XVT/( p X D4X Kt)=60X

14、(6418/(104.63X 24X 0.342)0.5=194 rpm12.槳葉強(qiáng)度校核P/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:J00.1 1 0.20.30.40.50.60.70.8Kt0.342 ().316 0.：286 0.250 0.2140.175 0).141 0.()87 0.04110Kq0.400.376).351 0.；317 0.284 0.2480.201 0).152 0.()94n 00.003 ().145 0.：263 0.372 0.4820.581 0).6420.680.616按我國1990鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范校核 tO

15、.25R及t0.6R，應(yīng)不小于按下式計(jì)算所的之值:t=V Y/(K-X) (mm)2310式中 Y=A1X Ne/(Z X bX N),X=A2X G X AdX N X D /(10 X ZX b)計(jì)算功率 Ne=441 X 0.98X 0.96=414.86kw=564.2hp3Ad= Ae/A0=0.53,P/D=0.79,£ =10o, G=7.6gf/cm , N=250rpm在0.6R處切面弦長bo.6R=1 X Ae/Ao X D/Z=0.63 mbo.25R=0.7212X bo.6R =0.46m項(xiàng)目單位數(shù)值0.25R0.6R弦長bm0.4570.63K16342O

16、7K225O151K31410635K4434Ai=D/P(Ki-K2D/Po.7)+ K3D/Po.7-K42190791.5Y=A 1*N e/(Z*b*N)3342.222873.264K58223K63412K74165K8380330A=D/P(K5+K6 £ )+K7 £ +K81654.11274.32材料系數(shù)K （鋁青銅）kgf/cm 31.21.22310X=A 2*G*A d*N 2*D 3/(1O *Z*b)0.1890.108t= V Y/(K-X)mm4824.4MAI標(biāo)準(zhǔn)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(shí)取槳

17、葉厚度mm78.644.413.槳葉輪廓及各半徑切面的型值計(jì)算最大切面在0.66R處,b0.66R=2.26 X Ae/A0 X D/Z=2.26 X 0.53X 2.048/4=0.617 m最大厚度在軸線處 tmax= 0.05D=0.05X 2.047X 1000=102.36mm實(shí)際槳葉厚度MAU型4葉螺旋槳尺度表列表計(jì)算如下：（單位：如表示）葉片寬度/m葉片厚度/mm從導(dǎo)邊至最 厚點(diǎn)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0.20.17530.241920.41683.210.13350.30.29730.277450.48773.50.15590

18、.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. 040.25120.80.33220.253320.58325.710.26520.90.30510.157300.46115.290.22510.950.26420.082910.33711.430.174410.10816.1814.槳轂設(shè)計(jì)按船舶原理（下）P156槳轂形狀及尺度的相應(yīng)公式計(jì)

19、算最大連續(xù)功率一1/3.-PD=565hp,此時(shí) N=225 rpm.1/3(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=1.8X 185=333mm轂前后兩端的直徑 d2=0.88 X dh=0.88 X 333=293mmdi=1.10X dh=1.10X 333=366mm槳轂長度 lo=dh+100=433mm減輕孔的長度 li=0.3X lo=O.3X 433=130mm軸孔錐度取K=0.1轂部筒圓厚度 S =0.75X to.2R=O.75X 84=62.4

20、mm葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑門=0.033D=0.033X 2.0X 1000=67.56mm,r2=0.044D=0.044X 2.0 X 1000=90mm。15.螺旋槳總圖繪制（附A3圖紙的螺旋槳設(shè)計(jì)總圖與計(jì)算書一起裝訂成冊 ）1.-M3.44iLm-IJ II K J- I : J： J F |h. H '： ：li： I* n ；i ；c_±- 2.El ploEu,:-! : ,>k?j|- , o| I： ,; , I H : 31 r三好甘 1工n五r "F芥,_ B h » : 11Ii bi Ill-I |H . pl. L

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24、53-l數(shù)童1金16.螺旋槳重量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算（按船舶原理（下）P101 （ 7-49） -（7-53）式計(jì)算）鋁青銅材料重量密度 丫 =8410kgf/m3，0.66R處葉切面的弦長（即最大弦長）b0.66=0.62m,螺旋槳直徑 D=2. m，10.2=0.08 m, 1 0.6= 0.0381m最大連續(xù)功率PD=564.25hp，此時(shí)N=250rpm轂徑 dh=d=1.8X dt=1.8X 0.185=0.333m, 轂長 Lk=lo=0.433m槳轂長度中央處軸徑d0 =0.045+0.108(Pd/N)1/3-0.5X KL k=0.045+0.108X (565/250)1/3-0