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1、 J 中华人民共和国船舶行业标准 F L 1 3 5 5G B 1 3 6 8一2 0 0 2 鱼雷用螺旋桨平衡试验 B a l a n c i n g t e s t o f t o r p e d o p r o p e l l e r 2 0 0 2 一1 1 一2 0 发布2 0 0 3 一0 2 一0 实施 国防科学技术工业委员会发 布 C B 1 3 6 8- 2 0 0 2 ，J 曰 - n il舌 本标准由中国船舶重工集团公司提出。 本标准由中国船舶工业综合技术经济研究院归口。 本标准起草单位:中国 船舶重工集团公司八七四厂、 七0五所。 本标准主要起草人:卫太成、赵晋宏、高志
2、勇、卞俊明、王建英、徐建国、杨晓偏。 C B 1 3 6 8一 2 0 0 2 鱼雷用螺旋桨平衡试验 范围 本标准规定了 鱼雷用螺旋桨平衡试验 ( 以下简称平衡试验)的要求、内 容和方法等。 本标准适用于各型鱼雷用螺旋桨的研制，也适用于鱼雷用泵喷射推进器转子的研制。 平衡试验目 的和原理 2 . 1 平衡试验 目的 平衡试验的目 的是利用专用设备、 仪器确定螺旋桨不平衡量的位置和大小， 用加重、去重或调 整的方法使不平衡量达到设计指标。 2 . 2 平衡试验原理 利用螺旋桨重心偏离旋转轴线产生的力矩， 进行平衡校正， 或利用螺旋桨旋转时不平衡量产生 的离心力，在两个校正平面上进行平衡校正 3
3、要求 3 . 1 环境条件 3 . 1 . 1 环境温度为5 0 C 3 5 0Co 3 . 1 . 2 环境湿度不大于8 5 % 0 3 . 1 . 3 气压为正常地面大气压。 3 . 1 . 4 周围无腐蚀介质、振源存在。 3 . 2 安全 3 . 2 . 1 平衡试验场地、设备、工具等不应有影响安全的隐患。 3 . 2 . 2 平衡试验场地应具备消防、人员疏散等防范事故的措施。 3 . 2 . 3 动平衡试验时应遵守操作规程。 3 . 3 设计 3 . 3 . 1 应明确螺旋桨采用静平衡还是采用动平衡方式进行平衡试验 3 . 3 . 2 应明确螺旋桨上校正平面、校正部位或校正区域。 3
4、. 3 . 3 当螺旋桨两校正平面距离与最大外径之比大于 0 . 2时， 应给出螺旋桨各校正平面的许用不平 衡量: 当螺旋桨两校正平面距离与最大外径之比不大于0 . 2时， 可视为薄片状转子， 可给出螺旋桨的 最终许用不平衡量。 3 . 3 . 4 应明确平衡试验的校正方法:去重、加重、调整校正及去重、加重的部位。 3 . 3 . 5 螺旋桨为组合结构型式时，应明确各零部件间 相互装配位置的标记内 容和方法。 3 . 3 . 6 螺旋桨的许用不平衡量可用平衡精度等级表示，一般选用表 1 中G 2 5 0 , G 1 0 0 , G 4 0 , G 1 6 , G 6 . 3 , G 2 . 5
5、 , G1 . 0切 C B 1 3 6 8-2 0 0 2 表1单位为毫米每秒 平衡精度等级 G 0 . 1 6G 0 . 4G l . 0G 2 . 5G 6. 3G 1 6 许用不平衡量0 - 0 . 1 6) 0 . 1 6 - 0 .4 0 .4 - 1 . 0 )1 . 0 -2 .5 2 .5 -6 3 6 .3 - 1 6 11 平衡精度等级 G 4 0Gl o oG 2 5 0G 6 3 0G 1 6 0 0 G 4 0 0 0 许用不平衡量)1 6 - 4 0 4 0 - 1 0 0) 1 0 0 - 2 5 0) 2 5 0 -6 3 0) 6 3 0 - 1 6 0 0
6、 ) 1 6 0 0 - 4 0 0 0 3 . 4 螺旋桨平衡精度的 表示方法 3 . 4 . 1 平衡精度采用 “ 螺旋桨不平衡量” 或 “ 螺旋桨实际平衡精度” 表示。 3 . 4 . 2 不平衡量 U按公式 ( 1 )计算。 U=mr=Me 4 。 ， 。 ， 。 二 ( 1 ) 式中: U 不平衡量的数值，单位为克 毫米 ( 9 咖); 。 -O f 余不平衡量的数值，单位为克( 9 ) ; 二一一季( 余不平衡量所在半径的数值，单位为毫米 ( m m ) ; #一 一螺旋桨质量的数值，单位为千克( k g ) ; e -偏 心距 ( 螺旋桨剩余不平衡率，即每单 位质量上的剩余不平衡
7、量)的 数值，单位为 微米 ( u 。 ) 。 3 . 4 . 3 螺旋桨实际平衡精度G 按公式 ( 2 )计算 _e ( u e 2 7 m 行 二 = 又 . . . . . . “. . . . . . . ， “ .( 6 ) I O W 1 0 0 0 6 0 式中: 实际平衡精度的数值，单位为毫米每秒 ( m m / s ) ; 。 一 . 一 螺旋桨转动的角速度的数值，单位为弧度每秒 ( r a d / s ) ; n 螺旋桨转动的转速的数值， 单位为转每分( r / m i n ) . 3 . 5 平衡试验设备及工艺辅具 3 . 5 . 1 平衡试验设备 3 , 5川平 衡试验
8、设备应与螺旋桨的重量、外形尺寸、工作转速和平衡精度相匹配。 3 . 5 . 1 . 2 平衡机可测出的最小剩余不平衡量，一般应小于螺旋桨许用不平衡量的1 / 5 . 3 . 5 . 2 水平平衡支架 3 . 5 . 2 . 1 水平平衡支架的尺寸按公式 ( 3 )和公式 ( 4 )计算。 L二 ( 2 - 2 . 5 ) X二d。 。 。 。 。 ( 3 ) 式中: L一 一平衡支架的长度的数值。 单位为毫米( m m ) ; d平 衡芯轴直径的数值， 单位为毫米( 朋) 。 C B 1 3 6 8 - 2 0 0 2 _ _ _ .NE 万二 认s o 入一 ， 干 二” “ “ ” ” ”
9、 “ ( 4) 仃 d 式中: B一一平衡支架宽度的数值，单位为毫米( m m ) ; N螺旋桨对平衡支架平行轨压力的数值，单位为牛顿( N ) ; 万弹性模量的数值，单位为兆帕( M P a ) ; 。 一 一 芯轴轴颈对平衡支架平行轨的允许压应力的数值，单位为兆帕( M P a ) o 3 . 5 . 2 . 2 水平平衡支架两平行轨的表面硬度应不低于 5 0 H R C . 3 . 5 . 2 . 3 水平平衡支架两平行轨的表面粗糙度值应不大于 R h O . 4 0 3 . 5 . 2 . 4 两平行轨工作面的直线度和共面误差应不大于 0 . 0 1 m m / 1 0 0二。 3 .
10、 5 . 3 芯轴 3 . 5 . 3 . 1 平衡试验应使用合格的芯轴。 3 . 5 . 3 . 2 芯轴应保证在平衡试验时为刚 性体。 3 . 5 . 3 . 3 芯轴的平衡精度应高于螺旋桨许用不平衡量的 1 / 5 . 3 . 5 . 3 . 4 芯轴应轴向和径向 定位。 3 . 5 . 3 . 5 芯轴工作面的圆柱度应不大于 0 . 0 0 3 m m / 1 0 0 m m . 3 . 5 . 3 . 6 芯轴工作面的表面粗糙度值应不大于 / ia 0 . 4 0 3 . 5 . 3 . 7 芯轴工作面的表面硬度应不低于5 0 H R C , 3 . 5 . 3 . 8 芯轴与螺旋桨
11、配合面一般采用锥度配合，必要时可采用分组芯轴。 4 平衡试验方法 4 . 1 静平衡试验方法 4 . 1 . 1 安放水平平衡支架及芯轴 4 . 1 . 1 . 1 将水平平衡支架放置于平台上调平。 4 . 1 . 1 . 2 将芯轴放在水平平衡支架上，使其在任何位置上都处于平衡。 4 . 1 . 2 安装螺旋桨 4 . 1 . 2 . 1 将螺旋桨紧套在芯 轴上。 4 . 1 . 2 . 2 将套装有螺旋桨的芯轴放在水平平衡支架上， 使螺旋桨处于水平平衡支架导轨的中间， 芯 轴与导轨垂直。 4 . 1 . 3 平衡测试 4 . 1 . 3 . 1 转动芯轴至不同的周向 方位， 静止后使其处于
12、自 由状态。 4 . 1 . 3 . 2 根据芯轴自由 转动后的静止位置， 标记螺旋桨偏重方位。 4 . 1 . 3 . 3 在与标记方位相隔1 8 0 。 的螺旋桨叶片最外缘处加试块， 直至螺旋桨平衡。 4 . 1 . 4 校正 4 . 1 . 4 . 1 将试块从螺旋桨上取下。 4 . 1 . 4 . 2 称试块重量。 4 . 1 . 4 . 3 根据试块重量，计算校正部位的去重量。 4 . 1 . 4 . 4 采用加重或去重等方式获得静平衡。 采用钻孔去重时， 应计算校正部位的 钻孔直径、 深度 和钻孔数量。 4 . 1 . 4 . 5 对组合结构型式的螺旋桨，可采用调整叶片装配位置的
13、方法获得平衡。 4 . 1 . 5 重复试验 C B 1 3 6 8一 2 0 0 2 4 . 1 . 5， 若试验结果尚未达到设计要求， 则需重复平衡测试和校正， 直至平衡精度满足给定的精度 等级要求。 4 . 1 . 5 . 2 对组合结构型式的螺旋桨，在平衡试验结束后，应标记各零部件的相对装配位置。 4 . 2 动平衡试验方法 4 . 2 . 1 试验准备 4 . 2 . 1 . 1 动平衡试验应按试验机说明书的 规定进行。 4 . 2 . 1 . 2 在低速动平衡试验前， 一般应先做静平衡试验: 高速动平衡试验前应先做低速动平衡试验。 4 . 2 . 1 . 3 动平衡试验前应校验动平
14、衡机，使其符合 3 . 51 . 2 的要求。 4 . 2 . 2 调整动平衡机及芯轴 4 . 2 . 2 . 1 打开总电源及电 测箱开关。 4 . 2 . 2 . 2 在支承架上安装滚轮架，并根据支承架的刻度调整滚轮架的 位置。 4 . 2 . 2 . 3 按芯轴的支承轴颈调整支承架位置，并将其锁定 4 . 2 . 2 . 4 将皮带放在心轴拖动部位，调整皮带松紧 4 . 22 . 5 进行平衡机与芯轴的预平衡。 4 . 2 . 3 安放螺旋桨 4 . 2 . 3 . 1 将螺旋桨套紧在芯轴上 4 . 2 . 3 . 2 将套装螺旋桨的芯轴安放于滚轮架上。 4 . 2 . 3 . 3 调整
15、芯轴两端的顶杆位置，并锁定 4 . 2 . 4 平衡试验参数的 输入 4 . 2 . 4 . 1 打开平衡机键盘开关， 输入操作员姓名、文件名、标记序号、支承方式 4 . 2 . 4 . 2 分别输入螺旋桨两校正平面和校正点的位置; 校正面之间的距离; 校正面半径及校正面至 支承面之间的距离。 4 . 2 . 4 . 3 选择去重或加重方式。 4 . 2 . 4 . 4 选择坐标。 4 . 2 . 4 . 5 输入允许的不平衡量值。 4 . 2 . 4 . 6 输入平衡时的转速值。 42 . 5 平衡测试 4 . 2 . 5 . 1 将压板、安全架板固定。 4 . 2 . 5 . 2 在芯轴一
16、端外圆上沿芯轴的轴向画一长度为 5 m m -1 0。 的标记线。 4 . 2 . 5 . 3 将光电头对准芯轴标记线处 4 . 2 . 5 . 4 打开 测量电机开关，待电 机转速达到设定转速稳定状态后， 贮存测量结果。 4 . 2 . 5 . 5 当 螺旋桨两校正面距离与最大外径之比不大于0 . 2 时， 可将两校正面内的不平衡量在一个 平面内按矢量合成。 4 . 2 . 5 . 6 记录平衡机的测量结果。 4 . 2 . 6 校正 4 . 2 . 6 . 1 按平衡测试结果在工件上找出去重部位，做去重标记。 4 . 2 . 6 . 2 取下芯轴。 4 . 2 . 6 . 3 根据平衡测试结果，分别计算两校正面的去重量。 4 . 2 . 6 . 4 采用加重或去重等方式获得静平衡。 若采用钻孔去重时， 应计算校正部位的钻孔直径、 深 度和钻孔数量。 4 . 2 . 6 . 5 对组合结构型式的螺旋桨， 可采用调整叶片装配位置的方法获得平衡 4 . 2 . 7 重复试验 C B 1 3 6 8- 2 0 0 2 4 . 2 . 7 . 1 等级要求。 4 . 2 . 7 . 2 若试验结果尚未达到设计要求， 则需重复平衡测试和校正， 直至平衡精度满足给定的精度 对组合结构型式的螺旋桨，在平衡试验结束后，应标记各零部件的相对装配位置。