
斜交圆柱相贯线展开计算指导与公式解析
参照圆柱相贯示意图,我们有两个斜交的圆柱,为它们之间的夹角,为放样圆柱的展开计算角,R为大圆柱的半径,r为相贯圆柱的半径。假设点P在OXYZ和oxyz中的坐标分别为:(X,Y,Z)和(x,y,z)。下面,我们将详细解析如何进行斜交圆柱相贯线的展开计算。
在三维坐标系OXYZ中:
X的坐标为:X = R sin
在oxyz中:x的坐标为:x = rsin
坐标变换关系为:x = X
对于圆柱R:Z的坐标为:Z = Rcos
对于圆柱r:y的坐标为:y = rcos,以及 y = Ycos – Zsin 和 z = Ysin + Zcos。
由于R sin = rsin,我们可以得到:
sin = (r/ R)sin,以及 Rcos = (R – rsin)。
考虑到r = x + y ,我们可以推导出:(Ycos – Zsin) = r,即(Ycos – Zsin)- rcos = 0。
进一步展开后得到:Ycos – 2sincos(R – rsin) Y + (R – rsin)sin – rcos = 0。由此我们可以解出Y的值。代入上式可以得到z的计算公式。
当我们将圆柱展开成平面时,需要满足以下要求:s = r 和 z=(R – rsin)/cos rtancos。这是展开后的基本尺寸要求。特别的,当= 0时,两圆柱正交,此时有 s = r 和 z=(R – rsin)。
相贯线放样计算表中包含了放样的基本参数,如的角度、大圆柱半径R、相贯圆柱半径r等。还包含了杆件编号、使用部位、放样件数等详细信息。还包括了展开角的度数和弧度、弧长s、sin、rsin、cos、rcos、(R-rsin)、cos、tan以及z(y)和z(x)等计算项。
注意事项:
1.公式中的”+”号用于展角从x轴开始沿逆时针方向计算;
2.”-“号用于展角从y轴开始沿逆时针方向计算;
两者应分别进行计算,不可混用。
对于展开尺寸的计算,可以取较小圆柱的长度为L≥│zmax│+ C(C为放样时设定的大于0的任一整数)。然后按照公式s = r 和 Zlofting=L-(R – rsin)进行计算。在纸上描点画线并标清方向后进行剪切,在实物圆柱上复制,再按线进行切割、修整和打磨。
