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1、项目：项目：螺旋桨基础知识螺旋桨基础知识 n教学目标教学目标： 能力目标：掌握用螺距仪测量螺距的方法；掌握螺旋桨加工的方法。知识目标：掌握掌握螺旋桨测量的参数及方法；掌握螺旋桨加工的方法。螺旋桨通常由桨叶和桨毂两部分组成，常用的有螺旋桨通常由桨叶和桨毂两部分组成，常用的有三叶和四叶，个别也有五叶甚至六叶的。桨叶是三叶和四叶，个别也有五叶甚至六叶的。桨叶是产生推力的，从船后向首看到的一面称为叶面，产生推力的，从船后向首看到的一面称为叶面，另一面称为叶背。桨叶与浆毂相连的地方称为叶另一面称为叶背。桨叶与浆毂相连的地方称为叶根，远离桨毂的一端称为叶梢。根，远离桨毂的一端称为叶梢。桨毅是固定桨叶和连接
2、桨轴的锥形体。桨毅是固定桨叶和连接桨轴的锥形体。 从船尾向船首看，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向从船尾向船首看，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向转动的称为右旋，沿逆时针方向转动的称为左旋。转动的称为右旋，沿逆时针方向转动的称为左旋。对于双桨船，往舷外方向转动的称为外旋，反之对于双桨船，往舷外方向转动的称为外旋，反之称内旋。通常采用外旋，以防止水上浮物卷入而称内旋。通常采用外旋，以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。卡住桨叶。基本结构基本结构螺旋桨材料螺旋桨材料制造螺旋桨的金属材料主要有铜合金、铸铁和铸钢等。近年制造螺旋桨的金属材料主要有铜合金、铸铁和铸钢等。近年来国内外开始采用玻璃钢、尼龙等非金属材料制造螺旋桨
3、。来国内外开始采用玻璃钢、尼龙等非金属材料制造螺旋桨。在我国的内河小船上也有采用钢板焊接螺旋桨。在我国的内河小船上也有采用钢板焊接螺旋桨。锰青铜的机械强度高，延伸率大，抗冲击性能好，耐海水腐锰青铜的机械强度高，延伸率大，抗冲击性能好，耐海水腐蚀，而且制造和加工比较容易，但抗空泡剥蚀性能较差。蚀，而且制造和加工比较容易，但抗空泡剥蚀性能较差。 铝青铜是以钢铝为主体，添加锰，铁，镍等元素构成。它除铝青铜是以钢铝为主体，添加锰，铁，镍等元素构成。它除了具有锰青铜的优点外，还具有重量较轻，疲劳强度高、抗了具有锰青铜的优点外，还具有重量较轻，疲劳强度高、抗剥蚀性能好等优点，故多用于制造大型高速船舶螺旋桨
4、。其剥蚀性能好等优点，故多用于制造大型高速船舶螺旋桨。其缺点是要求熔炼，浇铸技术高，同时大型铸件的缓冷脆性等缺点是要求熔炼，浇铸技术高，同时大型铸件的缓冷脆性等问题较难处理，造价较高。问题较难处理，造价较高。 铸铁螺旋桨成本低，铸造容易，但其机械强度低，铸铁螺旋桨成本低，铸造容易，但其机械强度低，质脆而易断，使用寿命短。由于强度低，切面厚质脆而易断，使用寿命短。由于强度低，切面厚度较大，桨效率较低，故铸铁螺旋桨仅用于小型度较大，桨效率较低，故铸铁螺旋桨仅用于小型低速船上。低速船上。铸钢螺旋桨的优点是机械强度高。抗冲击性能好，铸钢螺旋桨的优点是机械强度高。抗冲击性能好，但铸造过程中变形、难控制，
5、常使螺旋桨的几何但铸造过程中变形、难控制，常使螺旋桨的几何尺寸产生很大偏差，加工困难，成本高，比铸铁尺寸产生很大偏差，加工困难，成本高，比铸铁更容易被海水腐是，寿命短，目前多用作备件。更容易被海水腐是，寿命短，目前多用作备件。 为了提高螺旋桨的抗腐蚀和空泡剥蚀性能，有些为了提高螺旋桨的抗腐蚀和空泡剥蚀性能，有些特殊用途的船舶用镍合金、钛合金等来制造螺旋特殊用途的船舶用镍合金、钛合金等来制造螺旋桨。桨。 玻璃钢是以合成树脂为粘结剂，以玻璃纤维或其玻璃钢是以合成树脂为粘结剂，以玻璃纤维或其织物为增强材料粘合而成的一种新型结构材料。织物为增强材料粘合而成的一种新型结构材料。玻璃钢螺旋桨具有重量轻玻璃
6、钢螺旋桨具有重量轻( (约为铜螺旋桨重量的约为铜螺旋桨重量的1/41/41/3)1/3)、装卸方便、冲击韧性好，不为海水、装卸方便、冲击韧性好，不为海水所腐蚀，制造简单等优点。其缺点是机械强度较所腐蚀，制造简单等优点。其缺点是机械强度较低，在长期负荷下有蠕化现象，多用于内河小船低，在长期负荷下有蠕化现象，多用于内河小船上。上。螺旋桨修造工艺螺旋桨修造工艺金属材料制造的工艺过程如下：铸模造型、金属材料制造的工艺过程如下：铸模造型、浇铸金属、毛坯加工、成品检查、安装使用。浇铸金属、毛坯加工、成品检查、安装使用。下面分别叙述螺旋桨材料和工艺过程的主要下面分别叙述螺旋桨材料和工艺过程的主要环节。环节。
7、铸模造型铸模造型螺距板是制作下砂模时刮制螺旋面用的，它的准确性直接影响桨的制螺距板是制作下砂模时刮制螺旋面用的，它的准确性直接影响桨的制造质量。确定螺距板的尺度不单要考虑桨叶的螺距，而且要考虑铸造材造质量。确定螺距板的尺度不单要考虑桨叶的螺距，而且要考虑铸造材料在浇注后的收缩变形、砖台厚度以及螺旋桨本身的几何特点。料在浇注后的收缩变形、砖台厚度以及螺旋桨本身的几何特点。 等螺距螺旋桨螺距板的计算等螺距螺旋桨螺距板的计算螺距板位置应这样确定：在径向上除考虑桨叶半径螺距板位置应这样确定：在径向上除考虑桨叶半径R外，尚应考虑叶外，尚应考虑叶梢边缘的加工余量梢边缘的加工余量a以及为了支承上砂模的砖台厚
8、度以及为了支承上砂模的砖台厚度b，见图，见图8-47，同时还应考虑金属的径向收缩。这样，螺距板所在处的半径应是同时还应考虑金属的径向收缩。这样，螺距板所在处的半径应是(1+K)R+a+b；其周向位置应使螺距板与桨中心所成的扇形面积；其周向位置应使螺距板与桨中心所成的扇形面积(图图8-47中的中的ABO)能遮蔽桨叶的正投影面积并留有一定边框。能遮蔽桨叶的正投影面积并留有一定边框。 (图图8-47中中的的f、g)。设螺距板的弧长为。设螺距板的弧长为 ，于是求螺距板的实质就是求弧长和，于是求螺距板的实质就是求弧长和母线在轴向上的位移母线在轴向上的位移(螺距的一部分螺距的一部分)问题。问题。变螺距螺旋
9、桨螺距板计算变螺距螺旋桨螺距板计算 目前变螺距有两种形式，一种是线性变螺距，另一种是非线性变螺目前变螺距有两种形式，一种是线性变螺距，另一种是非线性变螺距。前者只需两块螺距板。位于梢部的螺距称外螺距板，里面的叫距。前者只需两块螺距板。位于梢部的螺距称外螺距板，里面的叫内螺距板。后者，除了外螺距板外，尚需若干内螺距板，视螺旋桨内螺距板。后者，除了外螺距板外，尚需若干内螺距板，视螺旋桨的尺度和要求精度而定。的尺度和要求精度而定。 铸模的制造铸模的制造螺旋桨铸模一般为分箱式砂型，分型面为桨叶的叶螺旋桨铸模一般为分箱式砂型，分型面为桨叶的叶面。叶面在下砂箱，而叶背在上砂箱。面。叶面在下砂箱，而叶背在上
10、砂箱。 在下砂箱造塑时，先将三角形之螺距板弯成适宜的在下砂箱造塑时，先将三角形之螺距板弯成适宜的圆柱面，然后用刮板沿轴线及螺距板斜边刮出叶面圆柱面，然后用刮板沿轴线及螺距板斜边刮出叶面的螺旋面。对等螺距桨叶，只需一块刮板，对径向的螺旋面。对等螺距桨叶，只需一块刮板，对径向线性变螺距浆叶按螺距变化的部位需另加一副刮板。线性变螺距浆叶按螺距变化的部位需另加一副刮板。 若要求螺旋桨铸件毛坯具有较高的准确度，则可用木料或若要求螺旋桨铸件毛坯具有较高的准确度，则可用木料或金属做成桨叶模型，叶面置于刮好的螺旋面上，然后安装金属做成桨叶模型，叶面置于刮好的螺旋面上，然后安装上砂箱并将沙土桩实，将桨模取出后。
11、上下砂箱之间形成上砂箱并将沙土桩实，将桨模取出后。上下砂箱之间形成叶形空腔。同时制作挠注系统。抄箱烘干后扣合固定即可叶形空腔。同时制作挠注系统。抄箱烘干后扣合固定即可进行浇铸。桨叶模型常用下面方法制作：将切面样板进行浇铸。桨叶模型常用下面方法制作：将切面样板(用用弹性较好的金属或木质薄板制成弹性较好的金属或木质薄板制成)垂直安装于下砂箱相应垂直安装于下砂箱相应的切面弧线上，然后在样板间填入泥芯，桩实后修刮表面，的切面弧线上，然后在样板间填入泥芯，桩实后修刮表面，使其成为光顾的叶形。使其成为光顾的叶形。此外，桨叶模型也可这样制作：用薄木板作成若干半径处此外，桨叶模型也可这样制作：用薄木板作成若干
12、半径处的切面样板，并在相应的位置上垂直钉于平模板上的切面样板，并在相应的位置上垂直钉于平模板上(俗称俗称琵琶板琵琶板)。琵琶板各切面样板间空隙部分的总面积应与桨。琵琶板各切面样板间空隙部分的总面积应与桨叶的仲长面积相同。将样板间空隙填紧砂土，使砂面与各叶的仲长面积相同。将样板间空隙填紧砂土，使砂面与各切面样板上边缘成一光顺曲面。然后将琵琶板上砂土切成切面样板上边缘成一光顺曲面。然后将琵琶板上砂土切成小块并移置于下砂箱上的相应位置，最后把各小块砂土间小块并移置于下砂箱上的相应位置，最后把各小块砂土间缝隙修填平整，即可制作上砂箱。缝隙修填平整，即可制作上砂箱。 毛坯的浇铸毛坯的浇铸金属螺旋桨的浇注
13、方法有顶铸法和底铸法两种金属螺旋桨的浇注方法有顶铸法和底铸法两种顶铸法：顶铸法是将熔溶金属直接从冒口上方注顶铸法：顶铸法是将熔溶金属直接从冒口上方注入模腔。这种方法的优点是铸模简单，操作方便，入模腔。这种方法的优点是铸模简单，操作方便，金属浇注完毕时温度分布比较合理，冷凝有一定方金属浇注完毕时温度分布比较合理，冷凝有一定方向性，冒口温度较高，铸件能得到良好的补缩。但向性，冒口温度较高，铸件能得到良好的补缩。但浇注时金属表面的氧化物同金属一起进入铸件，特浇注时金属表面的氧化物同金属一起进入铸件，特别是金属流落时产生飞溅，卷入空气泡和杂质，使别是金属流落时产生飞溅，卷入空气泡和杂质，使铸件表面以至
14、一定深度处形成疏松和痂皮，影响桨铸件表面以至一定深度处形成疏松和痂皮，影响桨叶的机械强度。因此，仅用于浇铸小型叶的机械强度。因此，仅用于浇铸小型( (直径小于直径小于1 1米者米者) )螺旋桨。螺旋桨。 底铸法：它是在模腔最低点即桨毂下端引入金属液，为了防止铸造时候出现如桨叶叶背出现氧化物和缩松现象等常见缺点。低压铸造：低压铸造是利用压缩空气在密封容器，坩 锅 ） 中 ， 在 金 属 液 面 上 造 成 一 定 压 力 ( 3 -5kgf/cm2)，使液体通过升液管上升，平稳缓慢地进入并充满铸型，并在压力下凝固结晶。由于低压铸造金属液的上升速度能够很好的加以控制，因此产生氧化皮的可能性大大减少
15、。由于金属是在压力下结晶的，故铸件质量高，同时尺寸比较精确。 螺旋桨加工螺旋桨加工工序：切掉浇口、冒口，桨毂两端面和轴孔的加工，工序：切掉浇口、冒口，桨毂两端面和轴孔的加工，插轴孔内的键槽，刮削轴孔，加工桨叶的叶面和叶插轴孔内的键槽，刮削轴孔，加工桨叶的叶面和叶背等，作平衡试验。背等，作平衡试验。加工时先切除桨毂两端的冒口，浇口等多余部分，加工时先切除桨毂两端的冒口，浇口等多余部分，造成桨毂前后的两个基准面，然后沿桨毂中心镗孔造成桨毂前后的两个基准面，然后沿桨毂中心镗孔并在轴孔内插出键槽。并在轴孔内插出键槽。镗孔可以在车床或镗床上进行，某些大型桨也可以镗孔可以在车床或镗床上进行，某些大型桨也可
16、以用自制的立式或卧式镗排加工，加工时一般都会准用自制的立式或卧式镗排加工，加工时一般都会准备样板或者样轴以检查加工质量。备样板或者样轴以检查加工质量。 桨叶加工桨叶加工根据螺旋桨测量画出的桨叶轮廓线批凿掉多余的部分，再进根据螺旋桨测量画出的桨叶轮廓线批凿掉多余的部分，再进行叶面和叶背的加工。叶背的加工是以叶面作为基准面。在行叶面和叶背的加工。叶背的加工是以叶面作为基准面。在叶面加工后，以它作为基准面，重新测量桨叶厚度，并根据叶面加工后，以它作为基准面，重新测量桨叶厚度，并根据图纸要求决定需从叶背削除的金属层厚度，先钻孔，钻孔深图纸要求决定需从叶背削除的金属层厚度，先钻孔，钻孔深度为加工掉的金属
17、层厚度，根据钻孔的深度，铲出各切面形度为加工掉的金属层厚度，根据钻孔的深度，铲出各切面形状曲线，然后沿桨叶径向除去多余的金属层。因为浇铸时叶状曲线，然后沿桨叶径向除去多余的金属层。因为浇铸时叶面向下，浇铸质量容易保证，故叶面的加工只是消除个别不面向下，浇铸质量容易保证，故叶面的加工只是消除个别不平部分，如几何形状存在偏差，则应予以加工修正。平部分，如几何形状存在偏差，则应予以加工修正。形状复杂的螺旋桨其表面加工非常困难，需要熟练技工和耗形状复杂的螺旋桨其表面加工非常困难，需要熟练技工和耗费大量工时。因此，对铸铁螺旋桨和铸钢螺旋桨，其表面一费大量工时。因此，对铸铁螺旋桨和铸钢螺旋桨，其表面一般不
18、进行加工，对小型低速运输船螺旋桨，通常也只作桨叶般不进行加工，对小型低速运输船螺旋桨，通常也只作桨叶表面的整修工作。表面的整修工作。目前已有专门用于加工螺旋桨的程序控制车床，这对提高螺目前已有专门用于加工螺旋桨的程序控制车床，这对提高螺旋桨的加工质量，改善劳动条件、提高工效都有好处。旋桨的加工质量，改善劳动条件、提高工效都有好处。 螺旋桨锥孔与尾轴锥体的刮配螺旋桨锥孔与尾轴锥体的刮配有键螺旋桨，应先在车间内将螺旋桨锥孔有键螺旋桨，应先在车间内将螺旋桨锥孔(称锥孔称锥孔)与尾轴锥体与尾轴锥体(称锥体称锥体)进行刮配。通常只刮削锥孔而进行刮配。通常只刮削锥孔而不刮削锥体不刮削锥体(但对于大直径低速
19、运转的尾轴，也可适但对于大直径低速运转的尾轴，也可适当刮削其锥体当刮削其锥体)，所以一般在螺旋桨锥孔上留有刮削，所以一般在螺旋桨锥孔上留有刮削余量。余量。螺旋桨锥孔与尾轴锥体刮配后，应保证其接合面在螺旋桨锥孔与尾轴锥体刮配后，应保证其接合面在全长上均匀贴合，在销键装配后检查时，贴合面积全长上均匀贴合，在销键装配后检查时，贴合面积要求达到总接触面积的要求达到总接触面积的75以上，并用涂色检查，以上，并用涂色检查，要求在要求在2525mm面积内不少于面积内不少于24点。为不使尾点。为不使尾轴小端负荷集中，螺旋桨锥孔与尾轴配合的大端，轴小端负荷集中，螺旋桨锥孔与尾轴配合的大端，其接触情况应较小端紧密
20、些。其接触情况应较小端紧密些。 螺旋桨锥孔与尾轴锥体刮配有两种方法螺旋桨锥孔与尾轴锥体刮配有两种方法尾轴固定，移动螺旋桨进行刮配：中、小型螺旋桨的刮配尾轴固定，移动螺旋桨进行刮配：中、小型螺旋桨的刮配一般采用此法。因为中、小型尾轴往往细而长、刚性差而易一般采用此法。因为中、小型尾轴往往细而长、刚性差而易变形，故在刮配中不宜移动。变形，故在刮配中不宜移动。螺旋桨固定，移动尾轴进行刮配：大型螺旋桨都采用这种螺旋桨固定，移动尾轴进行刮配：大型螺旋桨都采用这种方法，因为移动大型螺旋桨比较麻烦，相对来说，移动尾轴方法，因为移动大型螺旋桨比较麻烦，相对来说，移动尾轴较为方便，因为大直径尾轴往往是短而粗，刚
21、性好，移动中较为方便，因为大直径尾轴往往是短而粗，刚性好，移动中不易变形。根据尾轴按水平方向或垂直方向移动，此法又分不易变形。根据尾轴按水平方向或垂直方向移动，此法又分横式刮配法和立式刮配法两种。横式刮配法和立式刮配法两种。横式刮配法，由于尾轴本身的重量而下垂，难以保证尾轴与横式刮配法，由于尾轴本身的重量而下垂，难以保证尾轴与螺旋桨端面的垂直性。螺旋桨端面的垂直性。在立式刮配法中，螺旋桨是按水平位置平放的，尾轴以垂直在立式刮配法中，螺旋桨是按水平位置平放的，尾轴以垂直方向插入，垂直性容易得到保证，同时由于压力均匀，使螺方向插入，垂直性容易得到保证，同时由于压力均匀，使螺旋桨锥孔和尾轴的锥体接合
22、面接触良好。旋桨锥孔和尾轴的锥体接合面接触良好。 立式刮配法：将螺旋桨放在专门的地坑内或平地上，锥孔立式刮配法：将螺旋桨放在专门的地坑内或平地上，锥孔大端朝上，叶片用木墩垫好，用水平仪将桨毂上端面调整大端朝上，叶片用木墩垫好，用水平仪将桨毂上端面调整到水平位置。尾轴在与螺旋桨刮配前，应在平台上检查键到水平位置。尾轴在与螺旋桨刮配前，应在平台上检查键槽与其轴线的平行度并合格。在尾轴键槽内配一假键，其槽与其轴线的平行度并合格。在尾轴键槽内配一假键，其长度为键槽长度的长度为键槽长度的14，键与螺旋桨锥孔键槽配合部分的，键与螺旋桨锥孔键槽配合部分的宽度比锥孔槽宽度小宽度比锥孔槽宽度小0.100.15m
23、m，安装在槽的中部。，安装在槽的中部。用吊车吊起尾轴，对准螺旋桨锥孔的轴心线，使假键对准用吊车吊起尾轴，对准螺旋桨锥孔的轴心线，使假键对准螺旋桨锥孔上的键槽。慢慢地把尾轴放下，使尾轴锥体恰螺旋桨锥孔上的键槽。慢慢地把尾轴放下，使尾轴锥体恰好插入锥孔内。然后将尾轴吊起，在尾轴锥体上薄薄涂一好插入锥孔内。然后将尾轴吊起，在尾轴锥体上薄薄涂一层色油，再慢慢地把尾轴放下。当尾轴锥体与螺旋桨锥孔层色油，再慢慢地把尾轴放下。当尾轴锥体与螺旋桨锥孔配合的相应位置距离等于配合的相应位置距离等于50100mm时，急放吊车刹车，时，急放吊车刹车，使尾轴借自重骤然下降，插入锥孔内，然后再吊起尾轴。使尾轴借自重骤然下
24、降，插入锥孔内，然后再吊起尾轴。此时为防止螺旋桨与尾轴一起被吊起，应用大锤敲击螺旋此时为防止螺旋桨与尾轴一起被吊起，应用大锤敲击螺旋桨，使之与锥体易于脱开。桨，使之与锥体易于脱开。 根据螺旋桨锥孔沾油情况刮磨锥孔，可用风砂轮刮磨，使根据螺旋桨锥孔沾油情况刮磨锥孔，可用风砂轮刮磨，使锥孔与锥体贴合基本均匀，然后可用刮刀进一步按技术要锥孔与锥体贴合基本均匀，然后可用刮刀进一步按技术要求刮磨。当刮配至贴合面积达到求刮磨。当刮配至贴合面积达到70左右时，将尾轴上的左右时，将尾轴上的假键换为真键，再继续刮配假键换为真键，再继续刮配(同时进行键与键孔上键槽的同时进行键与键孔上键槽的刮配刮配)，直至尾轴锥体
25、与螺旋桨锥孔的接触面积在，直至尾轴锥体与螺旋桨锥孔的接触面积在75以以上，且每上，且每2525mm的面积上不少于的面积上不少于24个油点为止。个油点为止。为了减少尾轴锥体与螺旋桨锥孔键槽在加工后不平行误差为了减少尾轴锥体与螺旋桨锥孔键槽在加工后不平行误差而造成的刮配工作量，也可按锥孔键槽位置来加工锥体键而造成的刮配工作量，也可按锥孔键槽位置来加工锥体键槽，即在车间刮配锥体与锥孔的配合锥面前，锥体与锥孔槽，即在车间刮配锥体与锥孔的配合锥面前，锥体与锥孔上的键槽都暂不加工，待锥面刮配到上的键槽都暂不加工，待锥面刮配到8090时，按时，按锥孔的实际位置，划线并加工其上的键槽，然后把螺旋桨锥孔的实际位
26、置，划线并加工其上的键槽，然后把螺旋桨装到尾轴上，以螺旋桨锥孔键槽的实际位置，在尾轴锥体装到尾轴上，以螺旋桨锥孔键槽的实际位置，在尾轴锥体上划键槽加工线，拆下螺旋桨，按划线加工锥体键槽，然上划键槽加工线，拆下螺旋桨，按划线加工锥体键槽，然后刮配锥体键槽并配键，再进行键与锥孔键楷的刮配，最后刮配锥体键槽并配键，再进行键与锥孔键楷的刮配，最后将配合锥面刮配至要求为止。采用此法时，键槽两侧面后将配合锥面刮配至要求为止。采用此法时，键槽两侧面先刮配好，然后利用键的刮配余量，按锥体键槽的实际位先刮配好，然后利用键的刮配余量，按锥体键槽的实际位置刮配，因而总的刮配工作量较小。置刮配，因而总的刮配工作量较小
27、。 键键(平键平键)与尾轴锥体和螺旋桨锥孔的键槽的配合要求为：与尾轴锥体和螺旋桨锥孔的键槽的配合要求为：键与锥体键槽刮配后，能将键轻轻打入不松脱；两侧应均键与锥体键槽刮配后，能将键轻轻打入不松脱；两侧应均匀接触，在匀接触，在80长度上插不进长度上插不进0.05mm的塞尺，键底与轴的塞尺，键底与轴槽底接触面积为槽底接触面积为3040以上，不得悬空，如用小锤以上，不得悬空，如用小锤轻敲平键时发出清脆的响声，即认为底面已紧贴；要求键轻敲平键时发出清脆的响声，即认为底面已紧贴；要求键与锥孔键槽的侧面接触均匀，按表与锥孔键槽的侧面接触均匀，按表31规定的塞尺厚度检规定的塞尺厚度检查时，所插进的部分不超过
28、接触长度查时，所插进的部分不超过接触长度40，且键的两端两，且键的两端两倍键宽的长度上应接触良好。为了刮配工艺上的需要，对倍键宽的长度上应接触良好。为了刮配工艺上的需要，对大型螺旋桨，孔槽及键两端的宽度允许有大型螺旋桨，孔槽及键两端的宽度允许有0.050.10mm的对应差值进行刮配并达到上述要求。键装入锥体和锥孔的对应差值进行刮配并达到上述要求。键装入锥体和锥孔键槽后，键的顶部与螺旋桨锥孔键槽底部之间应有键槽后，键的顶部与螺旋桨锥孔键槽底部之间应有0.200.50mm的间隙。的间隙。对于小型船舶，直径对于小型船舶，直径D1.5m的螺旋桨可采用环氧树脂胶的螺旋桨可采用环氧树脂胶合安装。此时仅要求
29、螺旋桨锥孔两端大约各有合安装。此时仅要求螺旋桨锥孔两端大约各有4060mm长度的环面积上能与尾轴锥体经刮配后达到均匀接触。沿长度的环面积上能与尾轴锥体经刮配后达到均匀接触。沿海及内河船舶，当螺旋桨直径海及内河船舶，当螺旋桨直径D4.5m采用环氧树脂胶合采用环氧树脂胶合安装时，亦按上述要求对螺旋桨与尾轴进行刮配。安装时，亦按上述要求对螺旋桨与尾轴进行刮配。 采用环氧树脂胶合安装时，允许对键与锥孔键槽的配合适当采用环氧树脂胶合安装时，允许对键与锥孔键槽的配合适当降低要求，或将键的两侧配合部位单面刨窄降低要求，或将键的两侧配合部位单面刨窄0.250.50mm(根据轴颈大小选用根据轴颈大小选用)。螺旋
30、桨采用液压套合安装时，螺旋桨锥孔与尾轴锥孔一般无螺旋桨采用液压套合安装时，螺旋桨锥孔与尾轴锥孔一般无需刮配，只需按技术要求加工合格后即可运上船安装。需刮配，只需按技术要求加工合格后即可运上船安装。 螺旋桨加工检验螺旋桨加工检验螺旋桨验收的项目，要求及其允许偏差见教材。此螺旋桨验收的项目，要求及其允许偏差见教材。此外还应指出，螺旋桨的效率随表面粗糙度的增加而外还应指出，螺旋桨的效率随表面粗糙度的增加而降低，但粗糙度的位置不同，其影响程度也异，粗降低，但粗糙度的位置不同，其影响程度也异，粗糙位置在导边附近的叶背上者影响最大，在叶背中糙位置在导边附近的叶背上者影响最大，在叶背中间次之在随边附近的叶背
31、上以及叶面上影响最小。间次之在随边附近的叶背上以及叶面上影响最小。随进速系数的增加，粗糙度的影响也增大。随进速系数的增加，粗糙度的影响也增大。桨叶和桨毂表面不应有凹坑和气孔。这些缺点若在桨叶和桨毂表面不应有凹坑和气孔。这些缺点若在浇铸清理或初步加工之后出现，可用电焊或最后加浇铸清理或初步加工之后出现，可用电焊或最后加工修正之，当最后加工完成时，不允许再用电焊方工修正之，当最后加工完成时，不允许再用电焊方法填补缺陷。法填补缺陷。 螺旋桨的测量螺旋桨的测量测量的目的：测量的目的：检查成品的质量；或检查毛坯有否加工余量、确定加工的部位和加工量。测量的要素：测量的要素：螺旋桨的直径和螺距、桨叶的轮廓和
32、厚度分布、叶片间夹角和后倾角。轮廓线的确定轮廓线的确定：在已确定交毂中心和桨叶中心线以后就可确定桨叶在已确定交毂中心和桨叶中心线以后就可确定桨叶的轮廓线了。用螺早期仪划出桨叶上不同半径的截的轮廓线了。用螺早期仪划出桨叶上不同半径的截面弧线，在每一截面的弧线上由与桨叶中心线的交面弧线，在每一截面的弧线上由与桨叶中心线的交点向二边截取图纸规定的截面长度，然后将两侧所点向二边截取图纸规定的截面长度，然后将两侧所得各点连成一个平滑曲线。得各点连成一个平滑曲线。 螺距的测量螺距的测量用螺距仪来测量。测量时，将螺距仪装在桨后端，用螺距仪来测量。测量时，将螺距仪装在桨后端，其轴线与螺旋桨轴线重合，一般选择其
33、轴线与螺旋桨轴线重合，一般选择56个半径切个半径切面，每隔面，每隔18或或36确定一个点，同一半径切面弧确定一个点，同一半径切面弧上相邻两点的读数差即为分别相当于螺旋总螺距的上相邻两点的读数差即为分别相当于螺旋总螺距的1/20或或1/10，这样，根据各点的读数便可求出平均，这样，根据各点的读数便可求出平均螺距。在导边和随边附近，当具有翘度时应另外测螺距。在导边和随边附近，当具有翘度时应另外测量。量。yH360桨叶厚度的测量桨叶厚度的测量用螺距仪在叶面上绘出各半径切面弧线，再根据图用螺距仪在叶面上绘出各半径切面弧线，再根据图纸要求在每个切面弧线上标出标有切面高度纵坐标纸要求在每个切面弧线上标出标
34、有切面高度纵坐标的各点，然后用外卡钳的一脚放在叶面标出的点上，的各点，然后用外卡钳的一脚放在叶面标出的点上，另一脚则紧贴在叶背相应的位置上，外卡钳两脚间另一脚则紧贴在叶背相应的位置上，外卡钳两脚间的距离即为该点的桨叶厚度。的距离即为该点的桨叶厚度。螺旋桨静平衡螺旋桨静平衡(挂重挂重/玩泥巴玩泥巴)当螺旋桨每一叶片的重量或相邻二叶间的夹角不等时，就产当螺旋桨每一叶片的重量或相邻二叶间的夹角不等时，就产生整个螺旋桨重心不在旋转轴线上峪力不平衡现象。若不加生整个螺旋桨重心不在旋转轴线上峪力不平衡现象。若不加以平衡就会影响螺旋桨的工作性能，产生振动。以平衡就会影响螺旋桨的工作性能，产生振动。其检验方法
35、是，在螺旋桨锥孔中心装一根轴，把轴的两端放其检验方法是，在螺旋桨锥孔中心装一根轴，把轴的两端放在水平的滚珠轴承支架上，使螺旋桨能自由转动并自行停止，在水平的滚珠轴承支架上，使螺旋桨能自由转动并自行停止，这时较重的桨叶总是向下。若在较轻的桨叶上加上某一重物这时较重的桨叶总是向下。若在较轻的桨叶上加上某一重物(如用粘泥贴在较轻桨叶上如用粘泥贴在较轻桨叶上)使螺旋桨处于随偶平衡状态，则使螺旋桨处于随偶平衡状态，则加上的重量就是较重桨叶的多余重量。这时，必须在较重桨加上的重量就是较重桨叶的多余重量。这时，必须在较重桨叶上剔除此重量才能平衡。多余重量需从叶背上剔除，且面叶上剔除此重量才能平衡。多余重量需
36、从叶背上剔除，且面积要宽广些，务使剔除后的表面匀顺光滑积要宽广些，务使剔除后的表面匀顺光滑 。导轨式静平衡架：简单可靠，平衡精度较高，但必须保证两导轨式静平衡架：简单可靠，平衡精度较高，但必须保证两个刀口在同一水平面内，故调整较困难，而且当转子两端的个刀口在同一水平面内，故调整较困难，而且当转子两端的轴颈直径不相等时，不能在这种静平衡架上进行平衡试验。轴颈直径不相等时，不能在这种静平衡架上进行平衡试验。滚动轴承平衡架：较方便，但因摩擦阻力大，故精度不高。滚动轴承平衡架：较方便，但因摩擦阻力大，故精度不高。在检验静平衡时，允许的螺旋桨不平衡离心力数值在检验静平衡时，允许的螺旋桨不平衡离心力数值(
37、在最大转速时在最大转速时)通常不超过通常不超过12的螺旋桨重量，的螺旋桨重量，我国常采用我国常采用2，相应的计算式为；，相应的计算式为； XG/RN2式中式中 X桨叶允许遗留的最大不桨叶允许遗留的最大不平衡重量平衡重量(kgf) G螺旋桨重量螺旋桨重量(kef) N螺旋桨转速螺旋桨转速(rpm) R螺旋桨半径螺旋桨半径(m) 在回转构件制造出来后，用试验的方法来逐个地确在回转构件制造出来后，用试验的方法来逐个地确定其不平衡质量的大小和方位，并用加配重（或减定其不平衡质量的大小和方位，并用加配重（或减重）的方法使之达到平衡。重）的方法使之达到平衡。 螺旋桨动平衡螺旋桨动平衡：若各桨叶重心的轴向位
38、置不一致，则螺旋桨转动时各叶产生的若各桨叶重心的轴向位置不一致，则螺旋桨转动时各叶产生的离心力将不在垂直于桨轴轴线的同一平面内，因而造成不平离心力将不在垂直于桨轴轴线的同一平面内，因而造成不平衡动力的力偶，这将导致螺旋桨和轴系的振动，这种现象对衡动力的力偶，这将导致螺旋桨和轴系的振动，这种现象对高转速螺旋桨的影响尤为显著。然而，螺旋桨处于不均匀流高转速螺旋桨的影响尤为显著。然而，螺旋桨处于不均匀流场中受到的不均匀水动力远较上述不平衡动力为大，故有人场中受到的不均匀水动力远较上述不平衡动力为大，故有人认为不必作动平衡检验。认为不必作动平衡检验。检验动平衡的方法是将螺旋桨装置在弹性支架上，当螺旋桨
39、作检验动平衡的方法是将螺旋桨装置在弹性支架上，当螺旋桨作高速转动时，不平衡的离心力使支架振动，根据支架振幅大高速转动时，不平衡的离心力使支架振动，根据支架振幅大小，确定不平街程度实际上不可能完全做到动平衡，通常小，确定不平街程度实际上不可能完全做到动平衡，通常允许存在一定的不平衡力矩，其值为：允许存在一定的不平衡力矩，其值为：MGL/100式中式中M允许遗留的不平衡力矩允许遗留的不平衡力矩(kgfm)； G螺旋桨重量螺旋桨重量(kgf) L桨叶轴向投影长度桨叶轴向投影长度(m)动平衡试验：对于长径比较大的回转构件，必须通过动平衡动平衡试验：对于长径比较大的回转构件，必须通过动平衡试验，并在两个
40、给定的平衡平面内加上（或减去）一定的质试验，并在两个给定的平衡平面内加上（或减去）一定的质量，才能使之达到平衡。量，才能使之达到平衡。对于需要进行动平衡试验的转子，往往要经过静平衡试验，对于需要进行动平衡试验的转子，往往要经过静平衡试验，以便尽可能减少动平衡试验中的加（或减）质量，并避免损以便尽可能减少动平衡试验中的加（或减）质量，并避免损坏平衡试验设备坏平衡试验设备机械式动平衡试验机：利用补偿原理测出被试转子的不平衡机械式动平衡试验机：利用补偿原理测出被试转子的不平衡重径积，并利用共振原理将振幅放大以提高精度。较简陋，重径积，并利用共振原理将振幅放大以提高精度。较简陋，灵敏度和平衡精度低灵敏
41、度和平衡精度低电测式动平衡试验机：利用电子测量技术来测定被测转子不电测式动平衡试验机：利用电子测量技术来测定被测转子不平衡重径积的大小和方位，并通过电子线路将测得的振动信平衡重径积的大小和方位，并通过电子线路将测得的振动信号加以处理和放大，可获得很高的灵敏度和平衡精度。号加以处理和放大，可获得很高的灵敏度和平衡精度。回转构件的平衡精度回转构件的平衡精度经过构件的平衡试验进行平衡处理后，可以使不平衡的效应经过构件的平衡试验进行平衡处理后，可以使不平衡的效应大为降低，但是很难完全消除，在生产中，根据转动构件的大为降低，但是很难完全消除，在生产中，根据转动构件的工作要求，对不同的回转构件规定出允许的最大残余不平衡工作要求，对不同的回转构件规定出允许的最大残余不平衡量，在平衡试验时，只要残余不平衡时在允许不平衡时范围量，在平衡试验时，只要残余不平衡时在允许不平衡时范围内，即为合格。内，即为合格。 螺旋桨的分级螺旋桨的分级级别级别制造精制造精度度正常用途正常用途推荐适用范围推荐适用范围级级较高精较高精度度要求高的船要求高的船舶舶船速高于船速高于kn级级中等精中等精度度大部分商船大部分商船船速在船速在kn的海船及的海船及船速高于船速高于kn的内河船舶的内河船舶级级较大公较大公差差一般铸铁螺一般铸铁螺旋桨旋桨级的一般船舶级的一般船舶课堂小结：课堂小结：螺旋桨基本结构 螺旋桨修造螺旋桨检测