1、毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 缠绕物可自动排除的船舶推进器设计 一、 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 在祖国密如蛛网的江河和辽阔的湖海上，来往如梭的大小船舶，满载着广大工农兵和各种货物，为社会主义革命和社会主义建设日夜奔忙。经过多年的实践和体验，发现：船舶在航行中，当船体底部接近或接触到海中悬浮物（网具、绳索及其他）时，这些悬浮物在船体线型的作用下，随着水流将迅速流向船舶尾部，悬浮物极容易被正在运转的螺旋桨吸入，这样悬浮物就容易缠绕在螺旋桨上。 目前，仅舟山市拥有各类船舶 1300 余艘。 这些船舶在不同的海区航行，特别是渔船在起放网具时、受风浪流等影响、网具被压入
2、船底附近，经常发生船舶螺旋桨缠绕问题。事故发生后，轻则影响航速，重则螺旋桨阻力增加、甚至阻转，造成船舶事故，严重影响了船舶的航行安全和正常的生产作业。目前，处理方法只是停机停航，派潜水员下海用刀切割缠绕物，或用其他船舶拖到岸边或港口，搁浅进行拖拉办法去掉缠绕物，还没有更好的办法。这给渔民的生产、生活乃至军用船舶带来了一定的隐患。基于此类问题的急待解决，课题组经过反复，全面的研究，提出了船舶螺旋桨缠绕异物预防与排除技术科研开发项目 。 国内外发展现状综述 ： 在发展机器动力的同时，船舶推进器也得到了发展。最初，船舶推进器采用的是酷似我国古代车船上轮子一样的桨轮，后来，人们发现了早在 15 世纪的
3、螺旋桨构思很有新意，并在 1802 年由美国新泽西州人约翰 _史蒡文斯造成了第一艘螺旋桨船。尽管这条螺旋桨船和富尔顿之后设计的螺旋桨船均建成，但是，人们却不能相信小小的螺旋桨会比巨大的桨轮优越，所以，在螺旋桨出现之后很长的一段时间内，蒸汽动力远洋船仍很少用螺旋桨推进，而是采用舷侧明轮打水推进。装在舷侧的明轮在风浪较平静时航行比较顺利，在风浪较大时，由于轮 船的剧烈横摇，往往一侧的桨轮脱离水面无法打水，使桨轮空转，不仅浪费动力使船速减慢，而且使船舶难以操纵。 1844 年，“大不列颠”号用蒸汽机带动螺旋桨推动轮船横渡大西洋成功，证明了螺旋桨推进的可靠性。 在科学技术发展过程中，许多机械装置的性能
4、在人们还不太清楚的时候 ， 就已经广泛使用了。但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前，这些装置很难达到它的最优性能。螺旋桨也不例外，直到 1860 年，虽然它在海船上已经成为一枝独秀，但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。螺旋桨的进步，只依靠专家们的直观推理，已经 不能满足船舶技术的发展需要，它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释，这就促使螺旋桨理论的发展。螺旋桨的理论研究，在船舶技术发展过程中，它比任何一个专业领域都做得多，从经验方法过渡到数字化设计，再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。一个好的螺旋桨其设计是非常重要的，模型试验也起着主要的作用。 随着技术的进步
5、，螺旋桨的上述缺陷，一个一个地克服，螺旋桨在船舶中的运用是越来越普遍，它推动了人类航海事业的发展，对世界经济的发展和交流起着不可忽视的作用，提高和改善螺旋桨的性能也成了当今船舶事业中一项重要的工作 。现今航海中船舶螺旋桨经常遇到的就是水中悬浮物的缠绕问题，在如近的航海事业中，还未有一套特有的装置来处理此问题，目前的处理方法只是停机停航，派潜水员下海用刀切割缠绕物，或用其他船舶拖到岸边或港口，搁浅进行拖拉办法去掉缠绕物，还没有更好的办法。这给渔民的生产、生活乃至军用船舶带来了一定的隐患。 基于现状，我们探索性的进行了一些设计，希望能有所帮助 意义： 船舶螺旋桨的防缠绕装置，综合运用了现代轮机工程
6、、船舶工程、机械、电子以及航海驾驶等所学科的知识，能预防和排除船舶螺旋桨缠绕物，确保船舶特别是渔业船舶的航行 安全和正常的生产作业。另外，也可以给研究该项目的朋友提供点参考。 二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题 ： 综合运用现代轮机工程、船舶工程、机械、电子以及航海驾驶等所学科的知识，探索性的防缠绕装置，以便能预防和排除船舶螺旋桨缠绕物，确保船舶特别是渔业船舶的航行安全和正常的生产作业 1、查阅资料，熟悉课题相关内容，确定技术方案，完成开题报告； 2、实地观察了并分析，研究拟订船舶螺旋桨预防及排除机构的总体设计； 3、各部分设计及理论分析计算； 4、毕业论文的整理和校验。 拟解决的主要问题
7、： 1、螺旋桨的几何分 析； 2、螺旋桨的推动力分析 3、结构分析和力分析； 4、船舶螺旋桨缠绕物预防及排除的机构设计； 5、缠绕物预防及排除机构实现切割的方式。 6、缠绕物预防及排除机构的强度分析。 三、 关键技术问题： （ 1）螺旋桨推动力与轴系强度分析； （ 2）总体结构进行合理的布局； （ 3）船舶螺旋桨缠绕物预防及排除的机构设计； （ 4）海水腐蚀环境下缠绕物预防及排除机构的可靠性问题。 四、 研究步骤、方法及措施 ： 1、确定研究方向：根据本人的所学专业及兴趣爱好在大量查阅文献资料的基础上确定研究方向并初步确定论文题目。经进一步的查阅资料 及专家访谈后经导师指导从而确定具体论文题目
8、； 2、调查、了解国内外船舶螺旋桨的开发、生产、应用的状况及其存在的问题； 3、相关资料、信息收集，外文文献翻译，实地观察，为设计做准备工作； 4、确定总体方案及目标； 5、具体方案论证、验证、实现，分步骤、有计划地进行设计开发工作； 6、撰写设计报告（毕业论文），相关文件整理、编制。 研究方法： 1、文献资料法：根据已掌握的文献，查找相关书籍，利用校园网查询各类期刊，学术报告，学术会议论文，学位论文，科技档案等 2、问卷调查法：通过直接接触，询问研究对象，现场 取证等手段来对螺旋桨防缠绕装置研究的现状进行调查，主要以问卷法、现场调查法。 3、专家访谈法 : 根据本研究内容，对舟山地区的部分船
9、厂、相关技术人员等进行面谈，获取第一手的详实资料，并对我校部分副教授、教授进行了当面访谈。 五、 研究工作进度 ： 第一阶段： 2010 年 12 月 2011 年 3 月 选题后的资料查找、看图纸、初定方案，并完成开题报告； 第二阶段： 2011 年 3 月 2011 年 4 月 论文提纲的确定，翻译工作； 第三阶段： 2011 年 4 月 2011 年 5 月 初稿定型，交导师修改，做好工作日志； 第四阶段： 2011 年 5 月 2011 年 6 月整理设计说明书，做 PPT 文稿，准备论文答辩。 六、 主要参考文献 1陈国钧，曾凡明现代舰船轮机工程 M长沙 :国防科技大学出版社， 20
10、01 2朱珉虎内河船舶设计手册 M北京 :中国标准出版社， 1996 3凤湛浩螺旋桨叶切面最大厚度的径向分布 J江苏 :江苏船舶， 1989年 01 期 :56 59 4蔡惠礼内河小型拖船螺旋桨设计 J江苏 :江苏船舶， 1980 年 01 期 :46 55 5陈京海 B 型螺旋桨系列新设计图谱的校核和对问题的分析 J船舶设计通讯， 1995年 02 期 :34 39 6王知行，刘廷荣机械原理 M北京：高等教育出版社， 1999 7刘鸿文材料力学（ 4） M北京 :高等教育出版社， 2004 8杨叔子，杨克冲等机械工程控制基础（ 4） M华中科技大学出版社， 2000 9龚桂义，罗圣国机械设计课程设计指导书 M北京 :高等教育出版社， 1990 10邵世明船舶阻力 M北京 :国防工业版社， 1995 11许维竞流体力学 M北京 :国防工业版社， 1979 12濮良贵，纪名刚机械设计 M北京 :高等教育出版社， 2001 13广东工学院造船系编写组 船用螺旋桨设计 M 北京 :人民交通出版社 ， 1978
