共线图是用 3个图尺表示一个包含3个变量的方程。在这些图尺上,凡是标值满足该方程的3个刻度点都必须位于同一直线上(图1、图2)。其中最常用的是由 3条平行直线图尺组成的共线图,其典型方程为
f(
u)+
f(
v)=
f(
w)。使用共线图时,如已知两个变量,则过该两变量的图尺上相应的变量点作一直线,该直线与第三图尺的交点就是所求第三变量的值。
诺模图的基本概念是图尺、图尺系数和图尺方程。
① 图尺:具有刻度的直线或曲线,其上注有按大小顺序排列的一组数字。图尺一般按变量的函数值来刻度,故又称函数图尺。函数图尺的刻度数字一般表示该变量的数值,例如图2中的
Z尺是按lg
Z刻度的,但标注的却是变量
Z的数值。
诺模图
② 图尺系数:表示函数值单位的长度,记作
m。以
L表示直线图尺的长度,变量
u的标值范围从
u1到
u2,相应的函数值为
f(
u1)和
f(
u2),则图尺系数为
m=
L/[|
f(
u2)-
f(
u1)|]。
③ 图尺方程:图尺上刻度所依据的方程式。若所画的函数为
f(
u),刻度的原点为
f(
u)=0,从原点到任一刻度
u所量得的距离为
y,则图尺方程为
y=
m·
f(
u)。因此图 1中的三平行尺共线图中三条图尺的方程分别为
u图尺
y1=
m1
f(
u)
v图尺
y2=
m2
f(
v)
w图尺
诺模图
图尺距离
a/
b=
m1/
m2
例如,绘制计算斜齿轮当量齿数公式
Z′=
Z/cos3β的共线图),式中Z 为实际齿数,β 为螺旋角。先将公式两边取对数,使它化为典型方程的形式,即 lgZ′=lgZ-3lgcosβ
诺模图
若常用齿数范围 Z=10~150,常用螺旋角范围β=0°~45°,得出圆化值Z′=10~400;取图尺长度L=120毫米,则图尺系数分别为 为刻度方便,取
m1=100,
m 2=250,得三条图尺的方程为
Z 图尺
y1=
m11g
Z=1001g
Z
β图尺
y2=
m2(-3lgcos
β)=-750lgcos
β
Z′图尺
诺模图
诺模图
a/
b=
m1/
m2=100/250=2/5
若选取
a+
b=105,则
a=30,
b=75。画出共线图(图2)。
使用时,若已知
Z=70,
β=30,则通过这两点作一直线,在与
Z′图尺的交点处读得
Z′=110。