发布时间:2019-07-29 17:28:33
invα = tanα - α = 0.08346381,这是超越方程,可用迭代法求值 。
f(α) = tanα - α - 0.08346381,f'(α) = 1/(cosα)^2 - 1 = (tanα)^2;
牛顿迭代 α = α - f(α)/f'(α) = α - [ tanα - α - 0.08346381 ]/(tanα)^2
可以用计算器计算,但用EXCEL计算更为简便。A1输入初始值 1;
A2公式 =A1-(TAN(A1)-A1-0.08346381)/(TAN(A1)^2) 下拉。
α = 0.598557645 弧度 。
因为tanα是周期函数,所以α有无数个值。改变A1中初始值,即可得到其它的α值,譬如,
α = 4.497464228,α = 7.726635176 等等 。
那个求不出解析解的,不过你可以用数值解法解到足够精确。例如二分法牛顿法之类的;
工程上是直接查表求的。
比如,利用Excel进行迭代,可以得出所需精度的解为:
当a=0.598557646时,INV a=0.08346381
见附图:
拓展:
渐开线函数:
将一个圆轴固定在一个平面上,轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。
直线在圆上纯滚动时,直线上一点K的轨迹称为该圆的渐开线,该圆称为渐开线的基圆,直线称为渐开线的发生线。 渐开线的形状仅取决于基圆的大小,基圆越小,渐开线越弯曲;基圆越大,渐开线越平直;基圆为无穷大时,渐开线为斜直线。渐开线方程为:
x=r×cos(θ+α)+(θ+α)×r×sin(θ+α)
y=r×sin(θ+α)-(θ+α)×r×cos(θ+α)
z=0
式中,r为基圆半径;θ为展角,其单位为弧度
展角θ和压力角α之间的关系称为渐开线函数
θ=inv(α)=tan(α)-α