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船的传动螺旋桨(为提高螺旋桨传动效率应采用多线矩形螺纹?)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2023-04-24 03:30    点击:108   编辑:admin

一、为提高螺旋桨传动效率应采用多线矩形螺纹?

提高螺桨効率,可用变距螺旋桨。

二、双螺旋桨工作原理?

一般螺旋桨转动时,根据反作用力原理,它自然会对发动机产生一个反方向的力矩,这个力会造成发动机反向转动,同时也就使飞机反向侧翻。

双对转螺旋桨也可以解决这种问题,但代价是令传动系统结构更复杂,故障率升高,重量又增加。

三、螺旋桨用途材质及特点?

和大多数人猜想的不一样,螺旋桨其实基本不使用钢铁材料打造,因为这玩意儿不耐腐蚀,而且不易加工切割,因此在二战之前,不管是军用还是民用螺旋桨大多采用的是高强度黄铜(铜锌锡合金)铸造而成。这种材料强度较高,又比钢材更好加工塑型,特别是在海水的高盐环境下有很好的耐腐蚀作用,在造船业曾经得到了长时间的青睐。

(1911年泰坦尼克号黄铜螺旋桨安装)

但是随着船舶特别是军舰的快速发展,吨位越来越大,速度越来越快,黄铜逐渐显露出自己的劣势。首先万吨级海轮要求使用与自己体型相符的米级以上大叶片螺旋桨,而黄铜材质的抗拉强度和耐腐蚀疲劳性较弱,因此必须保持一定的厚度和体积才能满足要求,而这就造成了螺旋桨重量过大,不仅增加了船舶动力负担,而且对传动轴承的磨损也更加剧烈。

(脾斯麦号战列舰)

另一方面,船只速度的加快促使螺旋桨的旋转速度不断提高,附加在叶片上的空泡腐蚀量(旋转过程中气泡快速生成与爆裂造成的腐蚀)也成倍增加,而这就导致黄铜发生了不可逆转的脱锌现象,结构强度进一步降低。随着黄铜螺旋桨经常性的开缝破损断裂,迫切地要求人们找到一种更适用于大型船只的新型螺旋桨材料。

(螺旋桨边缘空泡腐蚀)

这样的尴尬最终被英国海军所打破,在二战中,英国海军为了提高鱼雷艇的速度,给它们加装了飞机发动机,这使得螺旋桨的速度成倍增加,结果在使用黄铜螺旋桨的试验过程中发生了非常严重的空泡腐蚀现象,有时候甚至没到100海里就直接龟裂折断。英国海军在经过多次试验对比后,最终选择了一种新型的镍铝青铜材料制造螺旋桨,并最终获得了成功。

(英国1935年级高速鱼雷艇)

镍铝青铜材料是具有跨时代意义的,它的密度比黄铜小10%,但是耐空泡腐蚀性能是黄铜的3倍,腐蚀疲劳强度是黄铜的2倍,在海水特别是高污染海水中的脱材料现象也比黄铜要小50%以上,难能可贵的是镍铝青铜还继承了黄铜材料易铸造,好切割的优点。经过实际应用统计,使用镍铝青铜材料制成的螺旋桨厚度减少了8%,重量减轻15%,螺旋桨的寿命提高两倍以上,效率提高20%。正因为它如此优良的特性,在二战后迅速普及,成为了大型船舶,特别是大型潜艇和军舰(包括航母)螺旋桨材料的不二选择!

在镍铝青铜材料的基础上,西方各国还通过调整镍铝成分配比以及使用新的急冷铸造法,进一步提高了军舰螺旋桨的耐腐蚀性能和抗拉强度。而为了减少船只噪音,又通过增加螺旋桨叶片和使用大倾斜的外形,取得了不错的静音效果,在泵推技术没有诞生之时,七叶大倾斜螺旋桨是各国核潜艇的标配,航母因为对噪音的要求没有核潜艇高,因此使用的多是维护性和成本更低一些的五叶大倾斜螺旋桨。

(潜艇七叶大倾斜螺旋桨)

而即使有了镍铝青铜材料和急冷加工技术,想要铸造打磨出合格的航母螺旋桨依旧不是那么容易。美军尼米兹和福特级航母上总共有4个五叶螺旋桨(便于转向机动),每一个直径大约6.4米,重量约为30吨。

(尼米兹级航母螺旋桨)

然而这么大的航母螺旋桨却对精度的要求极其严苛,表面要求绝对平整光滑,曲面角度要求丝毫无差,加工铸造难度极大。以几个工人轮班打磨数十天才能完成,现在多采用7轴五联动大型数控机床加工,效率提高了十倍以上,但是这种机器目前全世界能制造的不超过五个!你说难度大不大?

四、皮筋传动的原理?

橡筋动力飞机的物理原理是因为反向旋转绞动橡筋(对橡筋作功)时逐渐被拉伸,橡筋积蓄了收缩的回弹力,这个力带动螺旋桨旋转(橡筋对螺旋桨作功),使飞机得以飞行。

先让橡皮筋变形具有了弹性势能,然后橡皮筋的弹性势能再转化为飞机的动能.

五、船舶动力传动方式?

船舶的电动机带动螺旋桨转动,螺旋桨给水一个向后的推力,水给螺旋桨向前的推力,带动船舶前行

六、底轴船和挂桨船区别?

底轴船是靠机舱内传动轴连带螺旋桨的,从外看后底部只有螺旋桨。而挂桨船一般无机舱,发动机和螺旋桨连同传动轴都裸露在外。

七、燃气轮机怎么驱动螺旋桨?

第一种是纯机械传动方式,就是4台燃气轮机并在一套减速齿轮箱上,可单台或者多台同时运转,然后将动力分配给两根传动轴同时驱动两个螺旋桨。

第二种是轻混传动方式,4台燃气轮机中每两台共用一个减速齿轮箱,每个齿轮箱驱动一个螺旋桨,另外每个齿轮箱还内嵌一个永磁电动机/发电机,两套齿轮箱中的电动机/发电机通过配电系统连接。当单台燃气轮机运转时经减速齿轮箱驱动螺旋桨,同时通过发电机和配电系统,同时也能为另一台减速齿轮箱内的电动机供电驱动另一个螺旋桨。

第三种是重混传动方式,4台燃气轮机各带一台发电机,通过配电系统为两台电动机供电,分别带动两个螺旋桨。这样也能让一台燃气轮机同时驱动两个螺旋桨。

八、为什么直升机的螺旋桨都是在上面?

那属于同轴双翼共转直升机

包括卡25卡27在内的卡式直升机,都采用这种方式,同轴螺旋桨有很大优点,两个螺旋桨自己就可以相互抵消掉产生的转矩,所以卡式直升机都没有尾部的小螺旋桨,可以省去一部分复杂的传动结构.

同时对于武装直升机而言这种结构可以提高生存能力,一般直升机只要尾桨或主桨被击毁一处,就无法正常飞行,进而坠毁.但是同轴式直升机没有尾桨,不会产生失去尾桨时的事故.

另外,由于有双浆叶提供升力,又不用分动力给尾桨,同轴式的直升机可以提供较大的升力,又可以用直径较小的主桨. 所以占用的停\飞空间小了很多,低空时受障碍物影响也小了很多,无论对战斗还是舰载都是有好处的.

但是这种螺旋桨的反向传动机构也很复杂,制造难度也大,所以大部分直升机都不使用这种结构. 另外,卡式直升机发生过严重的事故,即飞行中两层螺旋桨碰撞导致坠毁.因为桨叶的刚度不足,下层的桨叶在特殊的飞行情况下向上弯曲过大,导致碰撞,这是同轴机最大的缺点.

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