3。1。4 小臂的尺寸设计 9

3。2 带传动的设计 10

3。2。1 V带传动设计 10

3。2。2 V带轮的设计 13

3。3 摇臂电机类型的选择 14

3。4 上下调节装置设计 15

3。4。1 金属螺杆传动设计 15

3。4。2 液压缸的选择 18

3。4。3 大臂的尺寸设计 19

3。5 水平调节装置的设计 19

3。5。1 X轴电机的选型 19

3。5。2 Y轴电机的选型 20

3。5。3 液压泵的选型 21

3。5。4 主架的尺寸设计 23

3。6 轴承的选择 23

3。6。1 主轴轴承的选择 23

3。6。2 摇臂轴轴承额定选择 24

第四章 关键零部件的刚度与强度校核 25

4。1 砂轮主轴的校核 25

4。2 大臂的校核 26

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1。1 选题的背景

船用螺旋桨是一种效率较高，应用广泛的船用推进器，它的作用是使船舶前进和后退，同时也可帮助船舶进行回转。螺旋桨叶片的设计与制造决定了螺旋桨的推进效率[5]，而螺旋桨的推进效率是决定船舶性能的三大因素之一，所以船用螺旋桨的设计和制造状况关系着船舶制造行业的水平和地位。船用螺旋桨叶片是典型的复杂自由曲面，由于其自身几何特点的原因，对自由曲面的加工一直是机械加工领域的技术难题[6]。

自由曲面是以复杂的变化方式而自由变化的曲面，其不可以通过数学解析公式进行表示，即使采用机械制图和简单的画法几何也无法表示清楚这类曲面。自由曲面是工程中最复杂而又经常遇到的曲面，在航空、造船、汽车、家电、机械制造等部门中许多零件外形，如飞机机翼或汽车外形曲面，以及螺旋桨叶片表面等均为自由曲面。自由曲面的表面形状复杂、精度要求高、材料加工难度大，其加工效率和加工质量在整个零件的制造过程中具有非常重要的地位。

随着工业的快速发展，船用螺旋桨叶片的曲面越来越复杂，传统机械加工及手工操作越来越难以满足加工精度和表面粗糙度的要求。长期以来，船用螺旋桨的传统终加工采用人工抛磨，人工磨削虽然能实现复杂曲面的打磨与抛光，但是对工人的技术要求很高、耗费大量时间并且废品率高，而且手工打磨的工作环境恶劣、劳动强度大，严重影响工人的健康和生命安全。因此，研究开发一种打磨机械装置来代替手工经验磨削是未来发展的必然趋势。论文网

1。2 船用螺旋桨的加工现状

长期以来，国内大型船用螺旋桨一直采用先铸造出船用螺旋桨毛坯，然后采用铣床对叶片进行粗加工，最后进行人工打磨和抛光的传统加工方法。此方法工艺原始，不仅生产效率低下，加工精度难以保证，而且工人劳动强度大，工作环境和条件差，同时需要工人具有熟练的技术和丰富的经验。随着数控技术和计算机技术的发展，国内许多企业开始采用“铸造—数控加工—钳工打磨”工艺对船用螺旋桨进行加工[13]。这些均离不开最后对螺旋桨的人工抛磨，但是由于人的主观因素，操作人员的熟练程度决定了螺旋桨叶片表面的质量，因而无法做到对工件尺寸精度的有效管控，导致加工精度较差、型面的质量难以保证[11]。图1-1为磨削前的叶片表面，图1-2为铣削后的螺旋桨，图1-3为人工打磨后的叶片表面。