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1、螺旋桨基础知识第1页，此课件共31页哦螺螺旋旋桨桨通通常常由由桨桨叶叶和和桨桨毂毂两两部部分分组组成成，常常用用的的有有三三叶叶和和四四叶叶，个个别别也也有有五五叶叶甚甚至至六六叶叶的的。桨桨叶叶是是产产生生推推力力的的，从从船船后后向向首首看看到到的的一一面面称称为为叶叶面面，另另一一面面称称为为叶叶背背。桨桨叶叶与与浆浆毂毂相相连连的的地地方方称称为为叶叶根根，远远离离桨毂的一端称为叶梢。桨毂的一端称为叶梢。桨毅是固定桨叶和连接桨轴的锥形体。桨毅是固定桨叶和连接桨轴的锥形体。从从船船尾尾向向船船首首看看，螺螺旋旋桨桨在在顺顺车车时时沿沿顺顺时时针针方方向向转转动动的的称称为为右右旋旋，沿沿
2、逆逆时时针针方方向向转转动动的的称称为为左左旋旋。对对于于双双桨桨船船，往往舷舷外外方方向向转转动动的的称称为为外外旋旋，反反之之称称内内旋旋。通通常常采采用用外外旋旋，以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。以防止水上浮物卷入而卡住桨叶。基本结构基本结构第2页，此课件共31页哦螺旋桨材料螺旋桨材料制制造造螺螺旋旋桨桨的的金金属属材材料料主主要要有有铜铜合合金金、铸铸铁铁和和铸铸钢钢等等。近近年年来来国国内内外外开开始始采采用用玻玻璃璃钢钢、尼尼龙龙等等非非金金属属材材料料制制造造螺螺旋旋桨桨。在在我我国国的的内河小船上也有采用钢板焊接螺旋桨。内河小船上也有采用钢板焊接螺旋桨。锰锰青青铜铜的的机机械械强
3、强度度高高，延延伸伸率率大大，抗抗冲冲击击性性能能好好，耐耐海海水水腐腐蚀蚀，而且制造和加工比较容易，但抗空泡剥蚀性能较差。而且制造和加工比较容易，但抗空泡剥蚀性能较差。铝铝青青铜铜是是以以钢钢铝铝为为主主体体，添添加加锰锰，铁铁，镍镍等等元元素素构构成成。它它除除了了具具有有锰锰青青铜铜的的优优点点外外，还还具具有有重重量量较较轻轻，疲疲劳劳强强度度高高、抗抗剥剥蚀蚀性性能能好好等等优优点点，故故多多用用于于制制造造大大型型高高速速船船舶舶螺螺旋旋桨桨。其其缺缺点点是是要要求求熔熔炼炼，浇浇铸铸技技术术高高，同同时时大大型型铸铸件件的的缓缓冷冷脆脆性性等等问问题题较较难难处处理理，造造价较高
4、。价较高。第3页，此课件共31页哦铸铸铁铁螺螺旋旋桨桨成成本本低低，铸铸造造容容易易，但但其其机机械械强强度度低低，质质脆脆而而易易断断，使使用用寿寿命命短短。由由于于强强度度低低，切切面面厚厚度度较较大大，桨桨效效率率较较低低，故故铸铸铁铁螺螺旋旋桨桨仅仅用用于于小小型型低低速速船上。船上。铸铸钢钢螺螺旋旋桨桨的的优优点点是是机机械械强强度度高高。抗抗冲冲击击性性能能好好，但但铸铸造造过过程程中中变变形形、难难控控制制，常常使使螺螺旋旋桨桨的的几几何何尺尺寸寸产产生生很很大大偏偏差差，加加工工困困难难，成成本本高高，比比铸铸铁铁更更容容易易被被海海水水腐腐是是，寿命短，目前多用作备件。寿命短
5、，目前多用作备件。为为了了提提高高螺螺旋旋桨桨的的抗抗腐腐蚀蚀和和空空泡泡剥剥蚀蚀性性能能，有有些些特特殊用途的船舶用镍合金、钛合金等来制造螺旋桨。殊用途的船舶用镍合金、钛合金等来制造螺旋桨。第4页，此课件共31页哦玻玻璃璃钢钢是是以以合合成成树树脂脂为为粘粘结结剂剂，以以玻玻璃璃纤纤维维或或其其织织物物为为增增强强材材料料粘粘合合而而成成的的一一种种新新型型结结构构材材料料。玻玻璃璃钢钢螺螺旋旋桨桨具具有有重重量量轻轻(约约为为铜铜螺螺旋旋桨桨重重量量的的1/41/41/3)1/3)、装装卸卸方方便便、冲冲击击韧韧性性好好，不不为为海海水水所所腐腐蚀蚀，制制造造简简单单等等优优点点。其其缺缺
6、点点是是机机械械强强度度较较低低，在在长长期期负负荷荷下下有有蠕蠕化化现现象，多用于内河小船上。象，多用于内河小船上。第5页，此课件共31页哦螺旋桨修造工艺螺旋桨修造工艺金金属属材材料料制制造造的的工工艺艺过过程程如如下下：铸铸模模造造型型、浇浇铸铸金金属属、毛毛坯坯加加工工、成成品品检检查查、安安装装使使用用。下下面面分分别别叙叙述述螺螺旋旋桨桨材材料料和和工工艺艺过过程程的的主主要要环节。环节。第6页，此课件共31页哦铸模造型铸模造型螺螺距距板板是是制制作作下下砂砂模模时时刮刮制制螺螺旋旋面面用用的的，它它的的准准确确性性直直接接影影响响桨桨的的制制造造质质量量。确确定定螺螺距距板板的的尺
7、尺度度不不单单要要考考虑虑桨桨叶叶的的螺螺距距，而而且且要要考考虑虑铸铸造造材材料料在在浇浇注注后后的的收收缩缩变变形形、砖砖台台厚厚度度以以及螺旋桨本身的几何特点。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，尚应考虑叶梢边缘外，尚应考虑叶梢边缘的加工余量的加工余量a以及为了支承上砂模的砖台厚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，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的径向收缩。这样，螺距板所在处的半径应是(1+K)R+a
8、+b；其周向位置应使螺距板；其周向位置应使螺距板与桨中心所成的扇形面积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能遮蔽桨叶的正投影面积并留有一定边框。框。(图图8-47中的中的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，于是求螺距板的实质就是求弧长和母线在轴向上的位移求弧长和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距。前者只需两块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
9、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，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，视螺旋桨的尺度和要求精度而定。尚需若干内螺距板，视螺旋桨的尺度和要求精度而定。第7页，此课件共31页哦铸模的制造铸模的制造螺螺旋旋桨桨铸铸模模一一般般为为分分箱箱式式砂砂型型，分分型型面面为为桨桨叶叶的的叶叶面面。叶叶面面在下砂箱，而叶背在上砂箱。在下砂箱，而叶背在上砂箱。在在下下砂砂箱箱造造塑塑时时，先先将将三三角角形形之之螺螺距距板板弯弯成成适适宜宜的的圆圆柱柱面面，然然后后用用刮刮板板沿沿轴轴线线及及螺螺距距板板斜斜边边刮刮
10、出出叶叶面面的的螺螺旋旋面面。对对等等螺螺距距桨桨叶叶，只只需需一一块块刮刮板板，对对径径向向线线性性变变螺螺距距浆浆叶叶按按螺螺距距变化的部位需另加一副刮板。变化的部位需另加一副刮板。第8页，此课件共31页哦若若要要求求螺螺旋旋桨桨铸铸件件毛毛坯坯具具有有较较高高的的准准确确度度，则则可可用用木木料料或或金金属属做做成成桨桨叶叶模模型型，叶叶面面置置于于刮刮好好的的螺螺旋旋面面上上，然然后后安安装装上上砂砂箱箱并并将将沙沙土土桩桩实实，将将桨桨模模取取出出后后。上上下下砂砂箱箱之之间间形形成成叶叶形形空空腔腔。同同时时制制作作挠挠注注系系统统。抄抄箱箱烘烘干干后后扣扣合合固固定定即即可可进进
11、行行浇浇铸铸。桨桨叶叶模模型型常常用用下下面面方方法法制制作作：将将切切面面样样板板(用用弹弹性性较较好好的的金金属属或或木木质质薄薄板板制制成成)垂垂直直安安装装于于下下砂砂箱箱相相应应的的切切面面弧弧线线上上，然然后后在在样样板板间间填填入入泥泥芯，桩实后修刮表面，使其成为光顾的叶形。芯，桩实后修刮表面，使其成为光顾的叶形。此此外外，桨桨叶叶模模型型也也可可这这样样制制作作：用用薄薄木木板板作作成成若若干干半半径径处处的的切切面面样样板板，并并在在相相应应的的位位置置上上垂垂直直钉钉于于平平模模板板上上(俗俗称称琵琵琶琶板板)。琵琵琶琶板板各各切切面面样样板板间间空空隙隙部部分分的的总总面
12、面积积应应与与桨桨叶叶的的仲仲长长面面积积相相同同。将将样样板板间间空空隙隙填填紧紧砂砂土土，使使砂砂面面与与各各切切面面样样板板上上边边缘缘成成一一光光顺顺曲曲面面。然然后后将将琵琵琶琶板板上上砂砂土土切切成成小小块块并并移移置置于于下下砂砂箱箱上上的的相相应应位置，最后把各小块砂土间缝隙修填平整，即可制作上砂箱。位置，最后把各小块砂土间缝隙修填平整，即可制作上砂箱。第9页，此课件共31页哦毛坯的浇铸毛坯的浇铸金属螺旋桨的浇注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入顶铸法：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
13、优点是铸模简单，操作方便，金属模腔。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，冷凝有一定方向性，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。但浇注时金冒口温度较高，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，特别是金属流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，使铸件表面以至落时产生飞溅，卷入空气泡和杂质，使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。一定深度处形成疏松和痂皮，影响桨叶的机械强度。因此，仅用于浇铸小型因此，仅用于浇铸小型(直径小于直径小于1 1
14、米者米者)螺旋桨。螺旋桨。第10页，此课件共31页哦底铸法：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。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。第11页，此课件共31页哦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，插工序：切掉浇口、冒口，桨毂两端面和轴
15、孔的加工，插轴孔内的键槽，刮削轴孔，加工桨叶的叶面和叶背等，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。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，造成桨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并在轴孔内插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。出键槽。镗孔可以在车床或镗床上进行，某些大型桨也可以用自制的镗孔可以在车床或镗床上进行，某些大型桨也可以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。检查加工质量。第12页，此课件
16、共31页哦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，再进行叶面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。在叶面加工后，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，并根据图纸要求决定需从叶以它作为基准面，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，钻孔深度为加工掉的金属层厚度，背削除的金属层厚度，先钻孔，钻孔深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根据钻孔的深度，铲出各切面形状曲线，然后沿桨叶径向除
17、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平部分，如几何形状存在偏差，则应予以加工修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。正。形状复杂的螺旋桨其表面加工非常困难，需要熟练技工和耗费大量工时。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，其表面一般不进行加工，对小型低速因此，对铸铁螺旋桨和铸钢螺旋桨，其表面一般不进行加工，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。运输船螺旋桨，通常也只作桨叶表面的整修工作。目前已有专
18、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。量，改善劳动条件、提高工效都有好处。第13页，此课件共31页哦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有键键螺螺旋旋桨桨，应应先先在在车车间间内内将将螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔(称称锥锥孔孔)与与尾尾轴轴锥锥体体(称称锥锥体体)进进行行刮刮配配。通通常常只只刮刮削削锥锥孔孔而而不不刮刮削削锥锥体体(但但对对于于大大直直径径低低速速运运转转的的尾尾轴轴，也也可可适适当当刮刮削削其其锥体锥体)，所以一般在螺旋桨锥孔上留有刮削余量。，所以一
19、般在螺旋桨锥孔上留有刮削余量。螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔与与尾尾轴轴锥锥体体刮刮配配后后，应应保保证证其其接接合合面面在在全全长长上上均均匀匀贴贴合合，在在销销键键装装配配后后检检查查时时，贴贴合合面面积积要要求求达达到到总总接接触触面面积积的的75以以上上，并并用用涂涂色色检检查查，要要求求在在2525mm面面积积内内不不少少于于24点点。为为不不使使尾尾轴轴小小端端负负荷荷集集中中，螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔与与尾尾轴轴配配合合的的大大端端，其其接接触触情情况况应应较较小小端端紧密些。紧密些。第14页，此课件共31页哦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
20、旋桨进行刮配：中、小型螺旋桨的刮配一般尾轴固定，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、刚性差而易变形，故采用此法。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。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方螺旋桨固定，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，移动尾轴较为法，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，刚性好，移动中不易变方便，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
21、法又分横式刮配形。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。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，难以保证尾轴与螺旋横式刮配法，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。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，尾轴以垂直方向插入，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，使螺旋桨锥孔和尾轴的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面接触良好。锥体接合面接触良好。第15页，此课件共31页哦立式刮配法：将螺旋桨放在专门的地坑内或平地
22、上，锥孔大端立式刮配法：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到水平位朝上，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，应在平台上检查键槽与其轴线的置。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，其长度为键槽长度的平行度并合格。在尾轴键槽内配一假键，其长度为键槽长度的14，键与螺旋桨锥孔键槽配合部分的宽度比锥孔槽宽度小，键与螺旋桨锥孔键槽配合部分的宽度比锥孔槽宽度小0.100.15mm，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，使假键对准螺旋
23、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，使尾轴锥体恰好插入锥桨锥孔上的键槽。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层色油，再慢孔内。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配合的相应位置距慢地把尾轴放下。当尾轴锥体与螺旋桨锥孔配合的相应位置距离等于离等于50100mm时，急放吊车刹车，使尾轴借自重骤然下降，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。此时为防止螺旋桨与尾轴一起被插入锥孔内，然后再吊起尾轴。此时为防止螺旋桨与尾轴一起被吊起
24、，应用大锤敲击螺旋桨，使之与锥体易于脱开。吊起，应用大锤敲击螺旋桨，使之与锥体易于脱开。第16页，此课件共31页哦根根据据螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔沾沾油油情情况况刮刮磨磨锥锥孔孔，可可用用风风砂砂轮轮刮刮磨磨，使使锥锥孔孔与与锥锥体体贴贴合合基基本本均均匀匀，然然后后可可用用刮刮刀刀进进一一步步按按技技术术要要求求刮刮磨磨。当当刮刮配配至至贴贴合合面面积积达达到到70左左右右时时，将将尾尾轴轴上上的的假假键键换换为为真真键键，再再继继续续刮刮配配(同同时时进进行行键键与与键键孔孔上上键键槽槽的的刮刮配配)，直直至至尾尾轴轴锥锥体体与与螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔的的接接触触面面积积在在75以以上上，且且每
25、每2525mm的的面面积积上上不不少少于于24个油点为止。个油点为止。为为了了减减少少尾尾轴轴锥锥体体与与螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔键键槽槽在在加加工工后后不不平平行行误误差差而而造造成成的的刮刮配配工工作作量量，也也可可按按锥锥孔孔键键槽槽位位置置来来加加工工锥锥体体键键槽槽，即即在在车车间间刮刮配配锥锥体体与与锥锥孔孔的的配配合合锥锥面面前前，锥锥体体与与锥锥孔孔上上的的键键槽槽都都暂暂不不加加工工，待待锥锥面面刮刮配配到到8090时时，按按锥锥孔孔的的实实际际位位置置，划划线线并并加加工工其其上上的的键键槽槽，然然后后把把螺螺旋旋桨桨装装到到尾尾轴轴上上，以以螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔键键槽槽的的实
26、实际际位位置置，在在尾尾轴轴锥锥体体上上划划键键槽槽加加工工线线，拆拆下下螺螺旋旋桨桨，按按划划线线加加工工锥锥体体键键槽槽，然然后后刮刮配配锥锥体体键键槽槽并并配配键键，再再进进行行键键与与锥锥孔孔键键楷楷的的刮刮配配，最最后后将将配配合合锥锥面面刮刮配配至至要要求求为为止止。采采用用此此法法时时，键键槽槽两两侧侧面面先先刮刮配配好好，然然后后利利用用键键的的刮刮配配余余量量，按按锥锥体体键键槽槽的实际位置刮配，因而总的刮配工作量较小。的实际位置刮配，因而总的刮配工作量较小。第17页，此课件共31页哦键键(平平键键)与与尾尾轴轴锥锥体体和和螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔的的键键槽槽的的配配合合要要求求
27、为为：键键与与锥锥体体键键槽槽刮刮配配后后，能能将将键键轻轻轻轻打打入入不不松松脱脱；两两侧侧应应均均匀匀接接触触，在在80长长度度上上插插不不进进0.05mm的的塞塞尺尺，键键底底与与轴轴槽槽底底接接触触面面积积为为3040以以上上，不不得得悬悬空空，如如用用小小锤锤轻轻敲敲平平键键时时发发出出清清脆脆的的响响声声，即即认认为为底底面面已已紧紧贴贴；要要求求键键与与锥锥孔孔键键槽槽的的侧侧面面接接触触均均匀匀，按按表表31规规定定的的塞塞尺尺厚厚度度检检查查时时，所所插插进进的的部部分分不不超超过过接接触触长长度度40，且且键键的的两两端端两两倍倍键键宽宽的的长长度度上上应应接接触触良良好好
28、。为为了了刮刮配配工工艺艺上上的的需需要要，对对大大型型螺螺旋旋桨桨，孔孔槽槽及及键键两两端端的的宽宽度度允允许许有有0.050.10mm的的对对应应差差值值进进行行刮刮配配并并达达到到上上述述要要求求。键键装装入入锥锥体体和和锥锥孔孔键键槽槽后后，键键的的顶顶部部与与螺螺旋旋桨桨锥孔键槽底部之间应有锥孔键槽底部之间应有0.200.50mm的间隙。的间隙。对对于于小小型型船船舶舶，直直径径D1.5m的的螺螺旋旋桨桨可可采采用用环环氧氧树树脂脂胶胶合合安安装装。此此时时仅仅要要求求螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔两两端端大大约约各各有有4060mm长长度度的的环环面面积积上上能能与与尾尾轴轴锥锥体体经经刮刮
29、配配后后达达到到均均匀匀接接触触。沿沿海海及及内内河河船船舶舶，当当螺螺旋旋桨桨直直径径D4.5m采采用用环环氧氧树树脂脂胶胶合合安安装装时时，亦亦按按上述要求对螺旋桨与尾轴进行刮配。上述要求对螺旋桨与尾轴进行刮配。第18页，此课件共31页哦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，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
30、按技术要求加工合格后即可运上船安装。配，只需按技术要求加工合格后即可运上船安装。第19页，此课件共31页哦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。此外还螺旋桨验收的项目，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降低，但应指出，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，粗糙位置在导边粗糙度的位置不同，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，在叶背中间次之在随边附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上以及叶面上影响最小。随进速系数的增加，近的叶背上以及叶面上影响最小。随进速系
31、数的增加，粗糙度的影响也增大。粗糙度的影响也增大。桨叶和桨毂表面不应有凹坑和气孔。这些缺点若在浇铸清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，可用电焊或最后加工修正之，当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，不允许再用电焊方法填补缺陷。最后加工完成时，不允许再用电焊方法填补缺陷。第20页，此课件共31页哦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、桨叶的轮廓和厚度分布、叶片间夹角和后倾角。第21页，此课件共31页哦轮廓线的确定
32、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的轮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面弧线，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点向二边截取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，然后将两侧所得各点连成一个平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。滑曲线。第22页，此课件共31页哦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，其轴线与用螺距仪来测量。测量时，将螺距仪装在桨后端，其轴线与螺旋桨轴线重合，一般选择螺旋桨轴线重
33、合，一般选择56个半径切面，每隔个半径切面，每隔18或或36确定一个点，同一半径切面弧上相邻两点的读数差确定一个点，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即为分别相当于螺旋总螺距的1/20或或1/10，这样，根据，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量。具有翘度时应另外测量。第23页，此课件共31页哦第24页，此课件共31页哦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，再根据图纸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的
34、各要求在每个切面弧线上标出标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，另一点，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，外卡钳两脚间的距离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。即为该点的桨叶厚度。第25页，此课件共31页哦螺旋桨静平衡螺旋桨静平衡(挂重挂重/玩泥巴玩泥巴)当当螺螺旋旋桨桨每每一一叶叶片片的的重重量量或或相相邻邻二二叶叶间间的的夹夹角角不不等等时时，就就产产生生整整个个螺螺旋旋桨桨重重心心不不在在旋旋转转轴轴线线上上峪峪力力不不平平衡衡现现象象。若若不不加加以以平平衡衡就就会影响螺旋桨的工作性能，产生振动
35、。会影响螺旋桨的工作性能，产生振动。其其检检验验方方法法是是，在在螺螺旋旋桨桨锥锥孔孔中中心心装装一一根根轴轴，把把轴轴的的两两端端放放在在水水平平的的滚滚珠珠轴轴承承支支架架上上，使使螺螺旋旋桨桨能能自自由由转转动动并并自自行行停停止止，这这时时较较重重的的桨桨叶叶总总是是向向下下。若若在在较较轻轻的的桨桨叶叶上上加加上上某某一一重重物物(如如用用粘粘泥泥贴贴在在较较轻轻桨桨叶叶上上)使使螺螺旋旋桨桨处处于于随随偶偶平平衡衡状状态态，则则加加上上的的重重量量就就是是较较重重桨桨叶叶的的多多余余重重量量。这这时时，必必须须在在较较重重桨桨叶叶上上剔剔除除此此重重量量才才能能平平衡衡。多多余余重
36、重量量需需从从叶叶背背上上剔剔除除，且且面面积积要要宽宽广广些些，务务使使剔剔除除后后的的表表面面匀匀顺顺光光滑滑。导导轨轨式式静静平平衡衡架架：简简单单可可靠靠，平平衡衡精精度度较较高高，但但必必须须保保证证两两个个刀刀口口在在同同一一水水平平面面内内，故故调调整整较较困困难难，而而且且当当转转子子两两端端的的轴轴颈颈直直径径不不相相等等时时，不不能在这种静平衡架上进行平衡试验。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。第26页，此课件共31页哦在在检检验验静静平平衡衡时时，允允许许的的螺螺旋旋桨桨
37、不不平平衡衡离离心心力力数数值值(在在最最大大转转速速时时)通通常常不不超超过过12的的螺螺旋旋桨桨重重量量，我我国国常常采采用用2，相应的计算式为；，相应的计算式为；XG/RN2式式中中 X桨桨叶叶允允许许遗遗留留的的最最大大不不平平衡重量衡重量(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)在在回回转转构构件件制制造造出出来来后后，用用试试验验的的方方法法来来逐逐个个地地确确定定其其不不平平衡衡质质量量的的大大小小和和方方位位，并并用用加加配配重重（或或减减重重）的方法使之达到平衡。的方法使之达到平衡。第27页，此课件共31页哦螺旋桨动
38、平衡螺旋桨动平衡：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，因而造成不平衡动力的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，这种现象对高转速螺旋桨力偶，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场中受到的不均匀的影响尤为显著。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，故有人认为不必作动平衡检验。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。检检验验动动平
39、平衡衡的的方方法法是是将将螺螺旋旋桨桨装装置置在在弹弹性性支支架架上上，当当螺螺旋旋桨桨作作高高速速转转动动时时，不不平平衡衡的的离离心心力力使使支支架架振振动动，根根据据支支架架振振幅幅大大小小，确确定定不不平平街街程程度度实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：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：MGL/100式式中中M允允许许遗遗留留的的不不平平衡衡力力矩矩(kgfm)；G螺螺旋旋桨重量桨重量(kgf)L桨叶轴向投影长度桨叶轴向投影长度(m)第28页，此课件共31页哦动动平平衡衡试试验验：对对于于长长径径比比较较大大的的回回转转构构
40、件件，必必须须通通过过动动平平衡衡试试验验，并并在在两两个个给给定定的的平平衡衡平平面面内内加加上上（或或减减去去）一一定定的的质质量量，才才能能使使之达到平衡。之达到平衡。对对于于需需要要进进行行动动平平衡衡试试验验的的转转子子，往往往往要要经经过过静静平平衡衡试试验验，以以便便尽尽可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机机械械式式动动平平衡衡试试验验机机：利利用用补补偿偿原原理理测测出出被被试试转转子子的的不不平平衡衡重重径径积积，并并利利用用共共振振原原理理将将振振幅幅放放大大以以提提高高精精度度。较较简简
41、陋陋，灵灵敏敏度和平衡精度低度和平衡精度低电电测测式式动动平平衡衡试试验验机机：利利用用电电子子测测量量技技术术来来测测定定被被测测转转子子不不平平衡衡重重径径积积的的大大小小和和方方位位，并并通通过过电电子子线线路路将将测测得得的的振振动动信信号号加加以以处处理理和和放放大大，可可获得很高的灵敏度和平衡精度。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经过过构构件件的的平平衡衡试试验验进进行行平平衡衡处处理理后后，可可以以使使不不平平衡衡的的效效应应大大为为降降低低，但但是是很很难难完完全全消消除除，在在生生产产中中，根根据据转转动动构构件件的的工工作作要要求求，对对不不同同的的回回转转构构件件规规定定出出允允许许的的最最大大残残余余不不平平衡衡量量，在在平平衡衡试试验验时时，只只要要残残余余不平衡时在允许不平衡时范围内，即为合格。不平衡时在允许不平衡时范围内，即为合格。第29页，此课件共31页哦螺旋桨的分级螺旋桨的分级级别制造精度正常用途推荐适用范围级较高精度要求高的船舶船速高于kn级中等精度大部分商船船速在kn的海船及船速高于kn的内河船舶级较大公差一般铸铁螺旋桨级的一般船舶第30页，此课件共31页哦课堂小结：课堂小结：螺旋桨基本结构 螺旋桨修造螺旋桨检测 第31页，此课件共31页哦