UG的螺旋桨的曲面造型三文建模+文献综述+任务书 第4页
图2-4螺旋桨各部分名称从船后向船首看到螺旋桨的正视图，从船侧看过的为侧视图。如图2-5所示。
图2-5螺旋桨侧视图和正视图
螺旋桨按旋向不同分为左旋和右旋两种。从船尾向船首看去，螺旋桨在顺车时沿顺时针方向转动称为右旋，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，反之称为内旋。通常采用外旋，以防止水上浮物被卷入卡住桨叶。
2.3.2螺旋桨桨叶的形成
螺旋桨是船用推进系统的关键零部件，以其复杂的桨叶形状成为具有代表性的数控加工零件。螺旋桨桨叶的叶面呈螺旋曲面形，叶片薄且厚度不均匀。螺旋桨具有复杂的外形和严格的设计参数，其桨叶由不规则曲面构成。对于大型的螺旋桨，一般的桨叶面由400多个型值点的柱坐标确定，因此，在CAD软件环境中构造螺旋桨的三文模型，单凭手动操作是一个繁琐且易出错的过程。所以，本文在Matlab和UG/Open Grip下，开发了实现数据处理及模型绘制自动化的程序。
螺旋桨桨叶的压力面是螺旋面的一部分。螺旋面是由母线ab绕桨榖的轴线 ,旋转，同时以等速度沿 ,向上移动形成的，如图2-6所示。母线上任一点运动的轨迹为一螺旋线。若顺轴线方向看去，螺旋线为一圆弧。若从垂直于轴线方向看去，螺旋线为一正弦曲线。同一螺旋线上的任何一点与固定轴001间的距离是不变的。因此，若以螺旋线所在半径为半径作一圆柱面(圆柱中心线即轴 )，则螺旋线被包含在圆柱面中[1]。母线向后倾斜者称为后倾，用后倾角 表示，一般
图2-6 螺旋桨的形成 图2-7 桨叶切面
由于桨叶要承受螺旋桨的推力，所以要有一定的厚度。桨叶不同半径处切面都有一个最大厚度，它是通过强度计算确定的用一个半径为R的圆柱面(其中心与桨轴中心重合)与桨叶相切，切得的截面为桨叶切面。顺桨轴方向看，切面是半径为R的圆弧的一部分，并非直线。桨叶切面一般有二种:机翼型和弓型，如图2-7所示。切面两端点间的距离b称为切面弦宽，又称切面弦长，两端点的连线称为弦线，它是螺旋线展开的一部分。切面最大厚度用t表示。弓型切面的最大厚度在弦的中间，即b/2处。机翼型切面最大厚度约在离导边三分之一弦宽处，即约b/3处。桨叶各切面的最大厚度位置不是一成不变的。最大厚度与弦宽之比称为厚度比，用 表示，即 。 表示切面的肥瘦程度， 大表示切面厚而窄。
螺旋桨叶片一般在三叶至辣叶之间，每个桨叶的定义由在叶片展开面上的一系列型值点和其它相关参数来描述，定义螺旋桨桨叶的参数变量包括：每个剖面圆的半径r、螺距P、螺距角 、后倾角 、展开面上各型值点相对于基准点的定位值、基准线到叶片导边的距离，这七类参数构成了螺旋桨零件的参数变量体系。轮毂通常为1/10～1/15的锥度的圆锥体或具有鼓形的回转体，有参考公式计算锥度 ，其中 是桨毂大端直径； 是桨毂小端直径； 是桨毂长。
2.4螺旋桨切面的几何特性
影响螺旋桨推进性能的因素很多，在对螺旋桨造型时，需要给定以下参数:
2.4.1螺旋桨直径
螺旋桨旋转时，叶梢的轨迹形成一个圆，称为梢圆。梢圆的直径称为螺旋桨直径，用D表示(如图2-1):半径用R表示。螺旋桨直径在设计时就要给出，从船的尾型和吃水条件可以确定出螺旋桨直径的大约范围。然后根据船后伴流的影响，选择最佳直径。最佳直径与转速密切相关，转速高则最佳直径小。同时最佳直径还与螺旋桨厚度有关。螺旋桨直径是螺旋桨设计最重要的参数，因为很多其它参数都是根据螺旋桨直径来计算的。
2.4.2螺旋桨的面螺距及螺距比
螺旋桨桨叶的叶面是螺旋面的一部分，所以任何与螺旋桨共轴的圆柱面与叶面的交线为螺旋线的一段，若将螺旋线段延长环绕轴线一周，那么其两端的轴向距离等于此螺旋线的螺距P。螺旋桨的螺距是指螺旋面的螺距P，为了比较和研究不同的螺旋桨，往往采用无因次的相对尺度，即螺距比，它是面螺距P与直径D之比P/D。螺旋桨某半径r处螺距角β的大小可以表示为：
（2-11）
螺距比是表征螺旋桨几何特性的一个重要因素，P/D愈大，桨叶对桨轴的倾斜度愈大[1]。一般船用螺旋桨的螺距比在0.4-1.6之间。桨叶不同半径处的螺旋线螺距相等者，称为等螺距螺旋桨。不同半径处的螺距不相等者称为变螺距螺旋桨。对此类变螺距螺旋桨常取0.7R或0.75R（R为螺旋桨梢半径）处的面螺距代表螺旋桨的螺距，在简写时可记作P0.7R或P0.75R。
2.4.3桨叶后倾角
普通船用螺旋桨的后倾角在8°～15°之间，B型螺旋桨的后倾角均为15°。采用后倾角的目的是为了适当增加螺旋桨的实际直径和增大叶梢与船体表面间的间隙，从而提高效率、减小振动。但是由于后倾角的存在，当螺旋桨旋转时，桨叶的离心力对叶根产生附加弯矩，势必加重桨叶负担。对于转速很高的螺旋桨，由于附加转距相当大，一般不采用后倾角。
2.4.4盘面比
螺旋桨梢圆的面积称为盘面积，以A表示，显然 是螺旋桨直径。把桨叶不同半径处切面伸直，并放在相应半径的位置上，把其端点连接起来，就形成伸张轮廓。伸张轮廓所包含的面积称为伸张面积。螺旋桨伸张面积等于各桨叶伸张面积之和，以As表示。As与盘面积A之比称为盘面比 ，则
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