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CH05

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第5章 曲 面 造 型教学提示：●曲面造型是直接使用各种数学方式表达零件形状的造型方法。

●曲面形状的关键线框主要取决于曲面特征线。

曲面特征线是指曲面的边界线和曲面的截面线。

●利用生成的实体生成实体表面的曲面，是生成曲面的一种有效方法。

有时该曲面使用完后，需要将它删除。

当构造完决定曲面形状的关键线框以后，就可以选用各种曲面生成方法，构造所需的曲面。

除“实体表面”是由实体生成外，其他面的生成都是在非草图模式下构造线架(线框)图而生成面的。

●注意【F5】键、【F6】键、【F7】键、【F8】键、尤其是【F9】键切换作图面的使用。

操作时注意系统提示区的提示。

教学要求：通过学习，掌握直纹面、旋转面、扫描面、边界面、放样面、网格面、导动面、等距面、平面和实体表面等曲面生成的方法，树立作图的空间思维概念，学会对所生成的曲面进行分析和比较，以选择对于特定零件的特定曲面最适合的曲面生成方式和方法，以便切削加工出符合要求的零件。

CAXA制造工程师提供了丰富的曲面造型手段，构造完决定曲面形状的关键线框后，就可以在线框基础上，选用各种曲面的生成和编辑方法，在线框上构造所需定义的曲面来描述零件的外表面。

根据曲面特征线的不同组合方式，可以有不同的曲面生成方式。

曲面生成方式共有10种：直纹面、旋转面、扫描面、边界面、放样面、网格面、导动面、等距面、平面和实体表面。

5.1 直纹面直纹面是指一根直线的两端点分别在两条曲线上匀速运动而形成的轨迹曲面。

可通过单击“直纹面”图标激活该功能。

直纹面生成有3种方式：【曲线+曲线】、【点+曲线】和【曲线+曲面】，如图5.1所示。

【曲线+曲线】是指在两条曲线之间生成直纹面。

【点+曲线】是指在一个点和一条曲线之间生成直纹面。

【曲线＋曲面】是指在一条曲线和一个曲面之间生成直纹面。

【操作实例1】用圆心坐标(0,0,0)、半径为30的圆和将其平移拷贝DZ=50后得到的圆生成直纹面。

图5.1第5章 曲面造型 ·75··75·操作步骤如下：(1) 绘制圆心坐标(0,0,0)、半径30的圆；(2) 按【F8】键→单击“平移”图标→【平移】→【偏移量】→【拷贝】→输入“DZ ”50；(3) 拾取圆→右击，结果如图5.2(a)所示；(4) 单击“直纹面”图标→【曲线+曲线】；(5) 分别拾取两个圆大致相同的位置→右击结束，结果如图5.2(b)所示。

(a) (b) 图5.2注意及技巧：拾取两条曲线时一定要在同侧端点或圆和圆弧大致相同的位置，否则生成的直纹面会发生扭曲现象。

在拾取曲线时，不能用链拾取，它只能拾取单根线。

如果一个封闭图形有尖角过渡，直纹面必须分别作出，才能围成直纹面图形，它不是整体式的。

对于曲线为圆、圆弧、椭圆、组合曲线等线与线之间无尖角过渡的曲线，系统将作为一条曲线进行拾取，形成一个整体的直纹面。

【操作实例2】 用批量点将圆心坐标(0,0)、半径60的圆分成8等份，再将0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°各处的等分点作DZ 值分别对应20、21、23、30、40、30、23、21、20的平移移动，过上述8个平移点绘制闭合样条线，最后用【曲线+曲线】方式生成直纹面。

操作步骤如下：(1) 绘制圆心坐标(0,0,0)、半径60的圆；(2) 按【F8】键；(3) 单击“点”图标→【批量点】→【等分点】→输入段数8；(4) 拾取圆，在圆的轮廓线上生成8个点；(5) 单击“平移”图标→【平移】→【偏移量】→【移动】→输入“DZ ”为20；(6) 拾取圆在0°位置的点→右击；(7) 重复第(5)步和第(6)步，将其余7个点分别移动到给定的位置；CAD/CAM 数控编程与实训(CAXA 版)·76· ·76·(8) 单击“样条线”图标→【插值】→【缺省切矢】→【闭曲线】；(9) 从0°位置开始沿顺时针方向依次拾取平移得到的点→右击，结果如图5.3(a)所示；(10)单击“直纹面”图标→【曲线+曲线】；(11) 分别拾取圆和样条线大致相同的位置→右击结束，结果如图5.3(b)所示。

(a) (b)图5.3【操作实例3】 用圆心坐标(50,60)、半径为30的圆和其圆心正上方50处的点生成直纹面。

操作步骤如下：(1) 按已知条件及要求绘制圆和点，如图5.4(a)所示；(2)单击“直纹面”图标→【点→曲线】；(3) 拾取空间点→拾取圆轮廓(得到曲线)→右击结束，结果如图5.4(b)所示。

图5.4注意及技巧：在【点+曲线】方式中，在拾取曲线时，不能用链拾取，它只能拾取单根线。

如果一个封闭图形有尖角过渡，直纹面必须分别作出，才能围成直纹面图形，它不是整体式的。

对于曲线为圆、圆弧、椭圆、组合曲线等线与线之间无尖角过渡的曲线，将作为一条曲线进行拾取，形成一个整体的直纹面。

另外，应注意F9键的切换作图平面的使用问题。

【操作实例4】 用圆心坐标(0,0,50)、半径10的圆和XOY 平面上的曲面生成夹角为 10°的直纹面。

操作步骤如下：(1) 按已知条件绘制圆和样条曲线；(2)单击“直纹面”图标→【曲线+曲线】；第5章 曲面造型 ·77··77·(3) 拾取两样条曲线→右击，结果如图5.5(a)所示；(4) 在“立即菜单”中单击“下拉按钮”选取【曲线+曲面】项→输入“角度”10；(5) 拾取曲面→拾取曲线圆→按空格键→选取【Z 轴负向】→拾取指向圆外的箭头→右击结束，结果如图5.5(b)所示。

(a) (b)图5.5注意及技巧：(1) 如果曲线的投影线落到了曲面的外面，则不能生成【曲线+曲面】的直纹面。

(2) 生成方式为【曲线+曲面】时，输入方向时可利用矢量工具菜单。

在需要这些工具菜单时，按空格键或鼠标中键即可弹出工具菜单。

(3) 生成方式为【曲线+曲面】时，当曲线沿指定方向，以一定的锥度向曲面投影作直纹面时，如曲线的投影不能全部落在曲面内，直纹面将无法作出。

5.2 旋 转 面旋转面是指按给的起始角度、终止角度，将曲线(也称母线)绕一轴线旋转而生成的轨迹曲面。

可通过单击“旋转面”图标激活该功能。

起始角是指生成曲面的起始位置与母线和旋转轴构成平面的夹角。

终止角是指生成曲面的终止位置与母线和旋转轴构成平面的夹角。

【操作实例5】 用起点坐标(10,0,0)、中间点(19,0,10)、(10,0,26)、终点坐标(26,0,46)的样条曲线作母线,生成起始角0°、终止角360°绕Z 轴旋转的旋转面。

操作步骤如下：(1) 按【F7】键，根据已知条件绘制样条母线；(2) 绘制一条起点为坐标系原点，终点为Z 轴上任一点的直线，作为旋转轴线→按【F8】键，如图5.6(a)所示；(3) 单击“旋转面”图标→输入“起始角”0°→输入“终止角”360°；(4) 拾取与Z 轴重合的旋转轴线→拾取向上的箭头→拾取母线→右击结束，结果如图5.6(b)所示。

如图5.6(c)所示的图形是起始角为60°，终止角为270°的情况。

CAD/CAM 数控编程与实训(CAXA 版)·78· ·78·(a) (b) (c)图5.6注意及技巧：(1) 注意旋转线和旋转轴不要相交。

在拾取母线时，可以利用曲线拾取工具菜单(按空格键)。

选择的箭头方向与曲面旋转方向两者遵循右手螺旋法则。

旋转时以母线的当前位置为零起始位置；(2) 如果旋转生成的是球面，其上半部分要被加工制造的，则不能做成二分之一的圆旋转180°，而应做成四分之一的圆旋转360°，否则法线方向不对，以后无法加工。

5.3 扫 描 面扫描面是指按给定的起始位置和扫描距离，将曲线沿指定方向以一定的锥度扫描生成的曲面。

可通过单击“扫描面”图标激活该功能。

起始距离是指生成曲面的起始位置与曲线平面沿扫描方向上的间距；扫描距离是指生成曲面的起始位置与终止位置沿扫描方向上的间距；扫描角度是指生成的曲面母线与扫描方向的夹角。

【操作实例6】 用过型值点(-30,0,24)、(-4,0,40)、(20,0,18)、(43,0,14)、(65,0,-10)的样条曲线生成起始距离-10、扫描距离60、扫描角度0°的扫描面。

操作步骤如下： (1) 按【F8】键作轴测显示→按【F9】键，选XOZ 平面为作图平面→单击“样条线”图标→【插值】→【缺省切矢】→【开曲线】→顺序输入各点坐标值→右击结束，如图5.7(a)所示。

(2) 单击“扫描面”图标→输入起始距离(0)→右击→输入扫描距离(60)→输入扫描角度(0)→按空格键→选取扫描方向(Y 轴正方向)→(扫描面生成)→右击结束，如图5.7(b)所示。

(a) (b)图5.7第5章 曲面造型 ·79··79·注意及技巧：(1) 扫描面的产生以母线的当前位置为零起始位置。

“距离”可取正值也可取负值，它是相对坐标原点而言的，是相对值；(2) 扫描角度不为零时，需要选择扫描夹角的方向。

扫描夹角的方向按照“右手定则”。

5.4 导 动 面导动面是指特征截面线沿着特征轨迹线的某一方向扫动生成的曲面。

可通过单击“导动面”图标激活该功能。

导动面生成有6种方式：①平行导动；②固接导动；③导动线&平面；④导动线&边界线；⑤双导动线；⑥管道曲面。

生成导动曲面的基本思想：选取截面曲线或轮廓线沿着另外一条轨迹线导动生成曲面。

为了满足不同形状的要求，可以在扫动过程中，对截面线和轨迹线施加不同的几何约束，让截面线和轨迹线之间保持不同的位置关系，就可以生成形状变化多样的导动曲面。

如截面线沿轨迹线运动过程中，我们可以让截面线绕自身旋转，也可以绕轨迹线扭转，还可以进行变形处理，这样就能产生各种方式的导动曲面。

注意及技巧：(1) 导动曲线、截面曲线应当是光滑曲线；(2) 在两根截面线之间进行导动时，拾取两根截面线时应使得它们方向一致，否则曲面将发生扭曲，形状不可预料；(3) 导动线和平面中给定的平面法矢尽量不要和导动线的切矢方向相同。

【操作实例7】 用XOY 平面上圆心坐标(0,0)、半径20的圆作截面线，沿型值点(0,0,0)、(0,0,30)、(0,20,45)的插值样条线生成平行导动的导动面。

操作步骤如下：(1) 在YOZ 平面上绘样条线，在XOY 平面上绘圆，如图5.8(a)所示；(2) 单击“导动面”图标→【平行导动】；(3) 拾取样条线(导动线)→拾取向上的箭头→拾取圆→右击结束，结果如图5.8(b)所示。

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机械设计CH05-带与链

机械设计CH05-带与链

额定功率 P0/kW
小链轮转速n1 /(r/min)
额定功率曲线
失效图片
滚子链链条与链轮
五、滚子链传动的设计
1．链轮齿数
选择小链轮齿数Z1 ─→计算大链轮齿数Z2=iZ1。
小链轮齿数Z1过少─→运动不平稳严重。 小链轮齿数Z1过大─→增大了传动的尺寸和质量 。 通常限制链传动的传动比i≤6，推荐的传动比i＝2~3.5。
由上述分析可知，链传动中，链条的前进速度和上下抖动速度是周期 性变化的，链轮的节距越大，齿数越少，链速的变化就越大。
当主动链轮匀速转动时，从动链轮的角速度以及链传动的瞬时传动比 都是周期性变化的，因此链传动不宜用于对运动精度有较高要求的场合。
链传动的不均匀性的特征，是由于围绕在链轮上的链条形成了正多边 形这一特点所造成的，故称为链传动的多边形效应。
单根V带的基本额定功率P0是根据特定的实验和分析确定的。
实验条件：传动比i=1、包角α＝180°、特定长度、平稳的工作载荷。
（P0→ ）
V带传动的设计2
二、Ｖ带传动的设计与参数选择
1. 设计的原始数据为：功率P，转速n1、n2（或传动比i），传动位置要求及 工作条件等。
2. 设计内容：确定带的类型和截型、长度L、根数Z、传动中心距a、带轮基 准直径及其它结构尺寸等。
3. 由于单根Ｖ带基本额定功率P0是在特定条件下经实验获得的，因此，在针对某一具体条件进行带传动设计时，应根据这一具体的条件对所选定的Ｖ带的基本额定功率P0进行修正，以满足设计要求。
Ｖ带传动的设计
Ｖ带传动的设计
1．V带轮设计的要求
结构工艺性好、无过大的铸造内应力、质量分布均匀。
轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损。
概 述
ch05-电力系统的稳定计算

ch05-电力系统的稳定计算

5
§5-0 概述——研究的内容
新的稳定问题： 如何在网络结构比较薄弱的情况下防止由于某一设备
或线路的故障产生连锁反应，导致全系统的稳定事 故； 如何防止长距离重负荷的联络线引起的低频振荡现象； 如何防止由于大型互联系统频率维持能力逐渐减弱且 可能的有功冲击加大可能引起的频率稳定问题； 如何防止带负荷调压变压器和无功功率缺额可能引起 的电压稳定问题。
Ch5 电力系统的稳定计算
重点内容 1. 掌握电力系统稳定性的基本概念； 2. 掌握电力系统暂态稳定性的等面积定则； 3. 掌握提高电力系统稳定性的措施。 4.电力系统静态稳定性的实用判据和小干扰分析法；
1
难点内容
• 应用小干扰分析法分析电力系统静态稳定性。 • 简单电力系统暂态稳定性分析的等面积定则 。
U
I
Ed" Ud I d d
20
同步电机对称稳态运行矢量图
讨论：
①凸极机的功率特性比隐极机多了一项与 磁
励磁无关的两倍功角的正弦项。该项是由 于发电机纵、横轴磁阻不同而引起的。
阻 功 率
②不管用什么电势表示的功率特性，对于给 定的运行状态来说均是等价的，即均要相 等（在忽略电阻的情况下）。不同表达形 式适用于不同场合。
有利于提高系统稳定
P
SB
PEq1 EXqdVsin
ef
PEq3
EqVsin
Xd
SA P0 a d
bc
g
PEq2
EqV sin
Xd
o 0 cr 900
1
31
三、提高系统暂态稳定性措施
5、制动电阻，提高发电机电磁出力 原理：
Pe ↑ → 减速面积SB↑，加速面积SA↓
模拟电路CH05第五版

模拟电路CH05第五版


02
模拟电路的基本元件
电阻
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一，用于限制电流的流动 。
详细描述
电阻由导电材料制成，其阻值取决于其长度、横截面积和材料。 在电路中，电阻用于消耗电能，从而产生电压降。电阻的阻值 通常用欧姆（Ω）表示。
电容
总结词
电容是模拟电路中用于存储电荷的元件。
详细描述
电容由两个平行板组成，中间填充绝缘材料。电容的容量取决于两板之间的距离、面积 和介电常数。电容在电路中的作用是过滤交流信号、储能和旁路。电容的容量通常用法
新工艺的探索
纳米压印技术
纳米压印技术可实现大规模、低成本 、高精度电路制造，有助于提高模拟 电路的性能和集成度。
柔性电子工艺
柔性电子工艺可制造出可弯曲、可穿 戴的模拟电路，为智能穿戴设备和生 物医疗领域提供新的可能性。
新技术的研发
神经网络模拟电路
借鉴生物神经网络的原理，研发新型 模拟电路，实现更高效、更智能的信 息处理。
通过应用诺顿定理，可以将电路中的电流源和电阻进 行简化，从而更容易地求解电路中的电流和电压。诺 顿定理在模拟电路分析和设计中也具有重要应用，特 别是在分析负反馈放大器和滤波器等电路的性能时。
交流分析方法
总结词
交流分析方法是一种用于分析交流信号在模拟电路中传 输和处理的方法。
详细描述
交流分析方法包括频率响应分析和瞬态分析。频率响应 分析用于研究电路在不同频率下的性能表现，如增益、 相位和带宽等；瞬态分析则用于研究电路在输入信号变 化时的动态响应。通过交流分析方法，可以全面了解模 拟电路在不同频率和时间尺度下的行为特性，从而优化 电路设计。
03
02
结果分析
根据实验数据和指标，分析电路的 性能和特点。
资料：Ch05 收入效应和替代效应

资料：Ch05 收入效应和替代效应

CH5 收入效应和替代效应□ 消费者的选择如何对收入和价格的变化做出反应？ □ 导出个人需求曲线。

一、收入变化当收入水平发生变化，而价格保持不变时，消费者的最优选择有何变化？收入消费线（Income consumption curve ，ICC ）：resulting consumer equilibria for both goods ．恩格尔曲线（Engle curve ）：graph of quantity demanded and income ．1x x ICC1x 2两种商品皆为正常品 第一种商品为低档品正常品和低档品正常品 (Normal good)：0i x I ∂∂>，恩格尔曲线斜率为正。

低档品 (Inferior good)：0i x I ∂∂>，恩格尔曲线斜率为负。

二、一种商品的自身价格发生变化当一种商品的价格发生变化，而其它因素（收入和其它商品的价格）保持不变时，消费者的最优选择有何变化？由预算线的表达式1122p x p x I +=，可得21211p I x x p p +=。

可见，如果商品1的价格1p 发生变化，将会有两种效应：一是影响商品1和商品2之间的相对价格，二是影响实际收入水平。

因此，价格变化对需求量的影响可以分解为两部分：替代效应和收入效应。

1．效应分解下面，我们将价格变动分为两步：首先，让相对价格发生变化，同时调整货币收入使购买力保持不变（预算线转动）。

然后，对购买力进行调整，同时使相对价格保持不变（预算线移动）。

对购买力进行调整时，有两种方法：Hicks （希克斯）补偿，希克斯分解法Slutsky （斯拉茨基）补偿，斯拉茨基分解法 （1）希克斯分解1x x 0*1**11B x **2x 1x 2x *1**11B*2x **x（ａ）两种商品皆正常品 （ｂ）第一种商品为低档品图1p 下降的替代效应和收入效应替代效应：*11B x x → （*111S B x x x ∆=-） 收入效应：**11B x x → （**111I B x x x ∆=-）价格变化的总效应＝替代效应＋收入效应＝***11x x → （***11111S I x x x x x ∆=∆+∆=-） （2）斯拉茨基分解设1p ↓1p '→，则 1122I p x p x ''=+，1122I p x p x =+，11111()I I I p p x x p ''∆=-=-=∆ 11111(,)(,)sx x p I x p I ''∆=-， 11111(,)(,)I x x p I x p I '''∆=- 11111(,)(,)x x p I x p I '∆=-11111111[(,)(,)][(,)(,)]x p I x p I x p I x p I '''''=-+- 即111sI x x x ∆=∆+∆令111111(,)(,)mI x x p I x p I x '''∆=-=-∆，则 111sm x x x ∆=∆-∆111111s m x x x p p p ∆∆∆=-∆∆∆ 另外，由于11I x p ∆=∆，即11Ip x ∆∆=，代入上式，得 111111s mx x x x p p I∆∆∆=-∆∆∆（-） （？）这就是Slutsky 方程。