魯洛克斯三角形(Reuleaux triangle)又稱“勒洛三角形”、“萊洛三角形”、“圓弧三角形”,是一種特殊三角形,指分别以正三角形的頂點為圓心,以其邊長為半徑作圓弧,由這三段圓弧組成的曲邊三角形稱為魯洛克斯三角形。
在任何方向上都有相同的寬度,即能在距離等于其圓弧半徑a(等于正三角形的邊長)的兩條平行線間自由轉動,并且始終保持與兩直線都接觸。這一性質是魯洛克斯(F.Reuleaux)在研究機械分類時發現的。
先畫正三角ABC,然後以正三角形ABC的三個頂點為圓心,邊長長為半徑畫弧得到的圖形,如下圖
邊長為a的魯洛克斯三角形的寬度為a,直徑為a的圓的寬度也為a,同寬度的魯洛克斯三角形與圓具有一些相同的性質:
(1)顯然,作為寬度為a的等寬曲線,魯洛克斯三角形或圓上任意兩點間的距離不會超過a。
(2)将它們放在一個邊長為a的正方形内旋轉時,都能夠始終保持與正方形的每一邊都有且隻有一個公共點,且兩對邊的公共點的連線互相垂直。
(3)它們有相同的周長。
邊長為a的魯洛克斯三角形的周長為:
直徑為a的圓的周長為:
常見的鑽頭鑽出的孔都是圓形的,那有沒有可能鑽出的方形的孔呢?答案是有的!
由于魯洛克斯三角形在一個邊長為其寬度的正方形内轉動時,任何時候都有四個點與正方形的四條邊接觸(不一定相切)且接觸點的位置是不斷改變的,因而成了機,械學家萊洛設計方孔鑽頭靈感的來源,而促使他發現了圓弧三角形和造出了方孔鑽頭。
魯洛克斯三角形這一特性,也被用于汪克爾(Wankd)發動機,在這種發動機中,魯洛克斯三角形的活塞就在正方形封閉體内旋轉。馬自達(Mazda)汽車發動機就是這樣,當萊洛三角形轉子轉動的時候,轉子邊緣與轉子殼體内壁之間會形成容積呈周期性平滑變化的3個工作室。
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