§ 6. Anwendung auf Eotations- und Schraubenflächen. 35
der Gleichung (1 f r du = du t eingeführt hätte.) Um
gekehrt gilt der
Satz 5. Zu jedem Linienelement von der Form (14)
läßt sich eine Rotationsfläche finden, der dieses
Linienelement zukommt.
Denn dann ist r{u) bekannt; aus (12) ergibt sich f{u)
und aus (13) die Rotationsfläche.
Als zweites Beispiel behandeln wir die Schrauben
flächen. Eine solche wird erzeugt, indem eine beliebige
Kurve (im allgemeinen eine doppelt gekrümmte) gleichzeitig
um eine Achse gedreht und parallel der Achse verschoben
wird, und zwar so, daß das Verhältnis der Drehgeschwin
digkeit zur Geschwindigkeit der Verschiebung konstant ist.
Jeder Punkt der erzeugenden Kurve beschreibt bei dieser
Bewegung eine Schraubenlinie, und zwar haben alle diese
Schraubenlinien gleiche Achse und Ganghöhe. Schneidet man
die Schraubenfläche mit einer durch die Schraubenachse ge
legten Ebene, so erhält man eine Schnittkurve, die wir
Meridiankurve nennen. Es leuchtet ein, daß sämtliche
Meridiankurven kongruent sind. Erteilt man einer solchen
Meridiankurve dieselbe Schraubenbewegung, durch welche
die Fläche erzeugt wurde, so erzeugt die ebene Meridian
kurve dieselbe Fläche. Die allgemeinste Schraubenfläche
kann daher durch eine ebene Kurve (Meridiankurve) er
zeugt werden, welche eine Schraubenbewegung um eine in
ihrer Ebene liegende Gerade (Schraubenachse) ausführt.
Um die Gleichung einer solchen Fläche aufzustellen,
nehmen wir die X-Achse als Schraubenachse; ferner sei u
der Abstand eines Punktes der Meridiankurve von der
Z-Achse; dann ist die Gleichung der Meridiankurve: z = cp{u).
Sie liege zunächst in der XX-Ebene; dann wird sie bei
Ausführung der Schraubenbewegung um einen Winkel v
um die X-Achse gedreht, und gleichzeitig um eine mit v
proportionale Größe a • v parallel der X-Achse verschoben.
Die Koordinaten eines Punktes x, y, z der neuen Lage der
Meridiankurve sind dann offenbar (vgl. Bd. I, § 1)
(15) x = ucosv, y = usmv, z = (p{u)-\- av.
Diese Gleichungen stellen die Gleichungen der Schrauben
fläche selbst in den Parametern u und v dar. Die Kurven
w = konst. sind Schraubenlinien, die Kurven v = konst. die
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