船舶螺旋桨的设计与计算过程(2)

6.强度校核

按1983年<<规范>>校核t0.25R及t0.6r,应不小于按下式计算之值:

t=

YK?X,

Y?A1Ne, X=A2GAdN2D3/1010Zb ZbN

计算功率Ne=5400×0.98=5292hp

AD = AE / AO = 0.549200516, P/D=0.741852486, ??8?，G=7.6gf/cm3 ,N=165rpm

b0.66R =0.226D·AE / AO/0.1Z=0.226*0.549200516*4.166m/0.4=1.292702683 m b0.25R=0.7212b0.66R = 0.93229717 m b0.6R =0.9911b0.66R = 1.281197629 m

项 目 弦长b K1 K2 K3 K4 A1=D/P(K1-K2D/P0.7)+K3D/P0.7-K4 Y=A1Ne/ZbN K5 K6 K7 K8 A2=D/P(K5+K6ε)+K7ε+K8 材料系数K（铝镍合金） X=A2GAdN2D3/1010Zb t?Y(K?X) 单 位 m mm mm mm 数 值 0.25R 0.6R 634 207 250 151 1410 4 2297.004326 19755.28708 82 34 41 380 1185.183816 1.179 0.26112086 146.7063535 159.3495 满足要求 146.7063535 85.04785519 634 207 635 34 826.6232412 5173.296683 23 12 65 330 1010.409249 1.179 0.161991195 71.32164252 90.8188 满足要求 MAU标准桨叶厚度t′ 校核结果 实取桨叶厚度

实取桨叶厚度按t1.0R=0.0035D=14.581 与t0.25R=146.7063535 连直线决定:

t0.2R = 155.5147104 mm t0.3R = 137.8979966 mm t0.4R = 120.2812828 mm t0.5R = 102.664569 mm t0.6R = 85.04785519 mm t0.7R = 67.43114139 mm t0.8R = 49.8144276 mm t0.9R = 32.1977138 mm

7.螺距修正

根据尾轴直径大小，决定毂径比dh/D=0.18，此值与MAU桨标准毂径比相同，故对此项螺距无需修正。

由于实际桨叶厚度大于MAU桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。

t设计桨 ()0.7R =0.052351381

bt标准桨 ()0.7R = 0.055226975

bVA(1-?)V?30.8661－s = ==0.656262685

NPNPttt0.55△()0.7R =〔()0.7R设－()0.7R标×〕×0.75=-0.002216992

bbb0.51PPt△()t=－2()0(1－s) △()0.7R =0.002158685

DDb修正后的螺距比： PPP=()0＋△()t =0.744011171 DDD8.重量及惯性矩计算

根据MAU桨切面的面积数据用积分方法计算得：

桨叶重量 3582.9355 kgf 桨毂重量 6589.59094 kgf 螺旋桨重量 10172.53 kgf 桨叶惯性矩 435.6 kg.m.s^2 桨毂惯性矩 360.85 kg.m.s^2 螺旋桨总惯性矩 796.45 kg.m.s^2

（1） （2） （3） （4） （5） （6） 切面面 辛式 积(m2) 系数 S=Kabt SM 1 4 2 4 2 4 2 4 1 (4)╳(5) （7） r （8） r2 （9） (6)╳(7) （10） (6)╳(8) 面积系 弦长╳最大 r/R 数Ka 厚度 b╳t 0.2 0.674 0.145487857 0.0980588 0.3 0.674 0.150221946 0.1012495 0.4 0.674 0.1463157 0.0986167 0.5 0.6745 0.134635523 0.0908116 0.6 0.6745 0.116356831 0.0784826 0.7 0.677 0.091758804 0.0621207 0.8 0.683 0.062051002 0.0423808 0.9 0.695 0.030528429 0.0212172 1 0.7 0 0 0.098059 0.4166 0.173556 0.040851 0.017019 0.404998 0.6249 0.3905 0.253083 0.158152 0.197234 0.8332 0.694222 0.164335 0.136924 0.363247 1.0415 1.084722 0.378321 0.394022 0.156965 1.2498 1.562 0.196175 0.24518 0.248483 1.4581 2.126056 0.362313 0.528288 0.084762 1.6664 2.776889 0.141247 0.235374 0.084869 1.8747 3.5145 0.159104 0.298272 0 ∑(6)= 1.638616 2.083 4.338889 0.013103 0.027293 ∑(9)= ∑(10)= 1.69543 2.0132

9.敞水特性曲线

由MAU4-40,MAU4-55,P/D=0.7和0.8 的敞水特性曲线内插得到MAU4-0.549,P/D=0.744 的敞水特性曲线，其数据如下：

J 10KQ KT 设计桨的敞水特性数据表 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.3611 0.32468 0.28826 0.25184 0.21542 0.179 0.14258 0.10616 0.3395 0.29845 0.2574 0.21635 0.1753 0.13425 0.0932 0.05215 10.螺旋桨计算总结

螺旋桨直径 4.166 m 螺距比 0.744 型式 MAU 叶数 Z=4 盘面比 0.549 纵倾角 ??8? 螺旋桨效率 0.592 设计航速 15.04 kn 毂径比 旋向 材料 重量 惯性矩

dh/D=0.18 右旋 铝镍青铜 10172.53 kgf 796.45 kg.m.s^2

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