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    螺旋槳槳葉的形成及其切面幾何特征

    日期:2016-08-10

    摘要:由于螺旋槳是一種自由曲面零件,形狀復雜。要規劃螺旋槳的加工方案,首先要分析清楚它的幾何形狀特點。

    由于船用螺旋槳是一種自由曲面零件,形狀復雜。要規劃螺旋槳的加工方案,首先要分析清楚它的幾何形狀特點。最初的螺旋槳就像螺絲釘一樣,由螺紋繞軸一、二圈構成。后經運轉發現,若取螺旋面的一段而不是整圈,效率反而提高。經過一百多年的生產實踐,才形成今天這個形狀。螺旋槳的主要設計方法是圖譜法,即借助于根據螺旋槳模型實驗結果繪制的圖譜進行設計。按照設計圖譜劃分,螺旋槳主要有B型螺旋槳、AU型螺旋槳、SSPA型螺旋槳。

    船用螺旋槳的幾何特征http://www.zslongye.com/news/Industry-News/28.html

    螺旋槳槳葉的形成

    螺旋槳槳葉的壓力面是螺旋面的一部分。螺旋面是由母線ab繞槳轂的軸線OO1旋轉,同時以等速度沿OO1向上移動形成的,如圖1所示。母線上任一點運動的軌跡為一螺旋線。若順軸線方向看去,螺旋線為一圓弧。若從垂直于軸線方向看去,螺旋線為一正弦曲線。同一螺旋線上的任何一點與固定軸OO1間的距離是不變的。因此,若以螺旋線所在半徑為半徑作一圓柱面(圓柱中心線即軸OO1),則螺旋線被包含在圓柱面中。母線向后傾斜稱為后傾,用后傾角ε表示,一般ε=5~15°。

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    圖1 螺旋面的形成

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    圖2 槳葉切面

    槳葉的切面特征

    由于槳葉要承受螺旋槳的推力,所以要有一定的厚度。槳葉不同半徑處切面都有一個最大厚度,它是通過輕度計算確定的。

    用一個半徑為R的圓柱面(其中心與槳軸中心重合)與槳葉相切,切得的截面為槳葉切面。順槳軸方向看,切面是半徑為R的圓弧的一部分,并非直線。槳葉切面一般有兩種:機翼型與弓型,如圖2所示,。切面兩端點間的距離b稱為切面弦寬,又稱切面弦長,兩端點的連線稱為弦線,它是螺旋線展開的一部分。切面最大厚度用t表示。弓型切面的最大厚度在先的中間,即b/2處。機翼型切面最大厚度約在離導邊三分之一弦寬處,即約b/3處。槳葉各切面的最大厚度位置不是一成不變的。最大厚度與弦寬之比稱為厚度比,用δ表示,即δ=t/b。δ表示切面的肥瘦程度,δ大表示切面厚而窄。

     

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