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勒洛克三角形原理(勒洛三角形原理怎么证明)

勒洛克三角形原理(勒洛三角形原理怎么证明)

更新时间:2024-05-03 22:51:34

勒洛克三角形原理

又称“勒洛三角形”、“莱洛三角形”、“圆弧三角形”,是一种特殊三角形,指分别以正三角形的顶点为圆心,以其边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形称为鲁洛克斯三角形。

鲁洛克斯三角形的特点是:在任何方向上都有相同的宽度,即能在距离等于其圆弧半径a(等于正三角形的边长)的两条平行线间自由转动,并且始终保持与两直线都接触,不论从什么方向用两条平行线去夹逼它,这两条平行线间的距离总是一样的。

定宽曲线和定宽性定宽曲线的概念:具有(类似圆的)定宽性的曲线称为定宽曲线。定宽性,几何上的理解是:将一个圆放在两条平行线中间,使之与这两平行线相切。则可以做到:无论这个圆如何运动,它还是在这两条平行线内,并且始终与这两条平行线相切。勒洛三角形就是典型的定宽曲线。勒洛三角形的等宽性质很容易证明,其宽度等于构造等边三角形的边长。

当勒洛三角形在边长为其宽度的正方形内旋转时,每一个角走过的轨迹基本上就是一个正方形。

面积关系通过勒贝格积分可以算出,勒洛三角是定宽曲线所能构成的面积最小的图形,其面积为1/2[π-(3^1/2)]s^2,s为定宽宽度。勒洛三角形的应用在美国旧金山,有一些市政检修井井盖的形状就是勒洛三角形,其最大优点是这种形状的井盖绝不会掉到井里去。

此外,一种基于勒洛三角形的变体的设备,它能钻出方孔来,其“方度”非常之好。

勒洛不能用作轮子,因为其中心并不稳定,每旋转一圈会有三次跳动。而作为滚轴使用则是相当平稳。

马自达的转子发动机也是这个原理,因为勒洛三角形是定宽曲线中面积最小的。

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