Евольвента (від лат. evolvens — що розгортає) плоскої лінії — це лінія , по відношенню до якої є еволютою. Іншими словами, це крива, що описується кінцем гнучкої нерозтяжної нитки закріпленої в деякій точці, що змотується з плоскої кривої.
Рівняння евольвенти
Якщо лінія задана рівнянням ( — параметр довжини кривої), то рівняння властивості її евольвенти має вигляд
- ,
де — довільний параметр.
Для параметрично заданої кривої рівняння евольвенти
Приклад
Евольвентою кола є спіралеподібна крива, котра описується кінцем гнучкої нерозтяжної нитки, що змотується з кола заданого радіуса. Рівняння евольвенти кола мають вигляд:
де — кут положення на колі точки дотику нитки до кола, a — радіус кола.
Побудова евольвенти кола заданого діаметра
Задане коло з діаметром , з центром в точці . Дане коло ділимо на дванадцять рівних частин. В точках 2, 3, 4. проводимо дотичні до кола, спрямовані в один бік. Точки евольвенти знаходимо виходячи з того, що при розгортанні кола точка , повинна розміщатись від точки 2 на відстані, рівній довжині дуги між точками 1 і 2, а точка , повинна розміщатись від точки 3 на відстані, рівній довжині дуги між точками 1 і 3 (дві довжини попередньої дуги), і так далі
Точне розташування точок евольвенти отримаємо, відкладаючи по дотичних довжини відповідних дуг. Довжину дуги між точками 1 і 2 визначається за формулою
де — діаметр кола; — число частин, на яке розділено коло.
Отримавши низку точок евольвенти сполучаємо їх плавною лінією.
В даному випадку коло з діаметром є еволютою до цієї евольвенти.
Застосування
У техніці форму евольвенти кола мають:
- профіль зуба для коліс зубчастої передачі;
- форма кожуха радіального вентилятора;
- вихори потоків у циклонах та ін.
У системах автоматизованого проектування іноді використовують кубічні криві Безьє для наближеного опису евольвентних кривих у евольвентних зачепленнях.
Див. також
- Еволюта
- Евольвентне зачеплення
- (Паралельна крива)
Примітки
- Higuchi, Fumitaka; Gofuku, Shuuichi; Maekawa, Takashi; Mukundan, Harish; Patrikalakis, Nicholas M. (1 вересня 2007). Approximation of involute curves for CAD-system processing. Engineering with Computers (англ.). Т. 23, № 3. с. 207—214. doi:10.1007/s00366-007-0060-3. ISSN 1435-5663. Процитовано 12 лютого 2023.
- Gear Drawing with Bézier Curves. www.arc.id.au. Процитовано 12 лютого 2023.
Посилання
- Григорій Михайлович Фіхтенгольц. Курс диференціального та інтегрального числення. — 2024. — 2200+ с.(укр.)
- Mathworld. Involute [ 11 лютого 2021 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет