张庆举，王德伦，张保中

（1. 大连理工大学 机械工程学院，辽宁大连 116024；2. 大连船舶重工集团 长兴岛船舶工程有限公司，辽宁大连 116005）

0 引言

调距桨（Controllable Pitch Propeller，CPP）转叶力矩是非常重要的参数，转叶力矩为桨毂强度校核、桨毂外形优化以及液压系统功率选择提供必要且可信的基本外部载荷。调距过程是一个非定常动态过程，桨叶离开设计螺距后，桨叶剖面发生畸变，水动力性能发生改变，使转叶力矩的计算变得更加复杂。调距桨转叶力矩涉及几何学和流体动力学等方面的知识，在试验条件和设备不齐全的情况下，按调距桨额定功率采用理论和图谱设计系数回归多项式进行最大转叶力矩估算不失为一种有效而经济的计算方法。某冷藏运输船调距桨按主机额定功率用图谱法进行终结设计后，需要进行转叶力矩计算。

1 调距桨参数及受力分析

1.1 调距桨参数

该船主机额定功率5 664 kW，额定转速520 r/min，经齿轮箱减速后调距桨工作转速为160 r/min。采用JDC4-55图谱进行调距桨终结设计，在主机额定功率驱动下的调距桨最佳要素为：船速V＝17.3 kn，螺距比P/D＝0.838 8，直径D＝4.51 m，盘面比Ae/A0＝0.55，η0＝0.584。

1.2 调距桨受力情况分析

调距桨吸收主机功率产生推力和转矩，桨叶旋转时产生离心力，流体对桨叶产生反作用的旋转阻力，旋转阻力因与桨叶盘面相切，因此也叫切向力。推力和切向力对桨叶根部产生弯矩，变距时桨叶受到转叶力矩作用。因此，桨叶受到推力、切向力和离心力作用，同时受到弯矩、转矩和转叶力矩作用[1]。

为研究计算方便，建立三维笛卡儿坐标系。……