螺旋槳的結(jié)構(gòu)及工作原理任務(wù)介紹：介紹了固定螺距螺旋槳的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)、螺旋槳的工作原理及螺旋槳的材料加工工藝等方面的知識(shí)。任務(wù)9.1知識(shí)目標(biāo)掌握固定螺距螺旋槳結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)的定義、螺旋槳工作原理等方面的基本知識(shí)。能力目標(biāo)具備正確分析螺旋槳工作原理及各結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。一、固定螺距螺旋的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)螺旋槳是指靠槳葉在水中旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力的裝置，船用螺旋槳主要包括固定螺距螺旋槳和可調(diào)螺距螺旋槳兩類。二、固定螺距螺旋槳的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)固定螺距螺旋槳：固定螺距螺旋槳是指在使用過程中槳葉安裝角（或槳距）固定的螺旋槳。壓力面：從船尾向船首看，看到的葉面叫作壓力面吸力面：槳葉的另一面叫作吸力面導(dǎo)邊：按正車方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，槳葉先入水的一邊叫作導(dǎo)邊隨邊：后入水的一邊叫作隨邊。葉根：槳葉靠近槳轂的部分叫作葉根，最外端叫作葉梢葉梢圓：螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)葉梢頂尖畫出的圓叫作葉梢圓螺旋槳直徑：葉梢圓的直徑叫作螺旋槳的直徑，記為D右旋槳:從船尾向船首看，螺旋槳在正車工作時(shí)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的稱為右旋槳.左旋槳:沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的稱為左旋槳。二、固定螺距螺旋槳的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)若組成螺旋面的各螺旋線螺距相等，這個(gè)螺距即為螺旋面的螺距，而螺旋面稱為等螺距螺旋面。如果母線上的各點(diǎn)以等速旋轉(zhuǎn)但各點(diǎn)下降的速度不同，這樣形成的螺旋面稱為徑向變螺距螺旋面。大型船舶螺旋槳的壓力面大多由徑向變螺距螺旋面構(gòu)成，其吸力面通常是一個(gè)復(fù)雜的螺旋面。螺旋槳的螺距H系指其壓力面的螺距，徑向變螺距螺旋槳的螺距，通常自葉根向葉梢逐漸增加，一般以0.7R（R為螺旋槳的半徑）或2R/3處的螺距代表螺旋槳的螺距，記作H0.7或H2R/3，此值約等于螺旋槳的平均螺距。二、固定螺距螺旋槳的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)螺旋槳的螺距與直徑之比，即H/D稱為螺距比，其數(shù)值的大小直接影響螺旋槳的性能。螺旋槳所有槳葉展平后其面積的總和稱為螺旋槳的面積，用A表示。以螺旋槳直徑D畫出的圓的面積稱為盤面積，用A表示。比值A(chǔ)/Ad稱為盤面比，盤面比大，說明螺旋槳槳葉肥大，螺旋槳面積在以D為直徑的圓面積里充實(shí)程度大，螺旋槳推水的總面積就大。二、固定螺距螺旋槳的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)三、螺旋槳的工作原理若用一把與槳轂共軸的圓筒形刀切割槳葉，將切得的斷面展平后所得的面稱為葉素?cái)嗝妫霃綖閞和r+dr的兩個(gè)葉素?cái)嗝骈g的這部分槳葉稱為葉素，整個(gè)槳葉的作用可以看成無數(shù)個(gè)葉素作用的總和。三、螺旋槳的工作原理速度分析：徑r處的葉素一方面以切向速度2πrn?繞軸心回轉(zhuǎn)，一方面又以進(jìn)速V?前進(jìn)，它相對于水的速度w即為這兩種速度的合成受力分析：升力dy和阻力dx各自分解成軸向和回轉(zhuǎn)方向的分力，于是，在葉素上產(chǎn)生推力dT=dTy-dTx，在回轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的阻力dQ=dQy+dQx升力沖角合成速進(jìn)速切向速度阻力三、螺旋槳的工作原理螺旋槳在水中同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)，即繞槳轂軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿槳轂軸線的軸向運(yùn)動(dòng)。滑失現(xiàn)象：當(dāng)螺旋槳在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，水被它推著向后移，螺旋槳前進(jìn)的距離比螺距要小，這種現(xiàn)象稱為螺旋槳的滑失現(xiàn)象（或滑脫現(xiàn)象）。進(jìn)程：螺旋槳旋轉(zhuǎn)一周在軸向前進(jìn)的距離稱為進(jìn)程，用h?表示。進(jìn)程比：進(jìn)程和槳直徑的比值稱為進(jìn)程比，用λ?=h?/D表示。滑失比：螺距和進(jìn)程的差值稱為滑失（或滑脫），即H-h?，如滑失與螺距的比值稱為滑失比，用S表示：四、螺旋槳的材料加工海船：主要采用銅質(zhì)螺旋槳，如孟黃銅（ZHMn55-3-1）、鋁青銅（ZQAl12-8-3-2）小型船舶：除采用銅質(zhì)槳外，還采用鑄鋼（ZG200-400）、灰鑄鐵（HT200、H50）、球墨鑄鐵（QT400-18）和尼龍（尼龍6、尼龍10，尼龍1010）以及復(fù)合材料（玻璃鋼）等。槳葉的制造中小型螺旋槳加工采用專用