1 引言
在工程計算中已知嚙合角α,用tanαk-αk 可計算invαk。已知invαk,要計算α,經(jīng)常要用到反漸開線函數(shù)。求α現(xiàn)今普遍使用查表法,但查找麻煩,而且有些α無法在表中直接查到,還要用插值法來計算,精度不高。本文采用牛頓迭代法和MS . Excel來求解.牛頓迭代法是用來求解非線性方程根的近似算法,其收斂速度快。
普及性較高的應(yīng)用軟件Excel 不僅具有一般的函數(shù)運算和圖表處理功能,還有較強的迭代運算以及數(shù)據(jù)分析功能,合理正確地使用Exeel 可避免計算及編程的麻煩,使計算過程簡單,提高了計算精度及工作效率,且能夠方便地看到計算結(jié)果:
2 牛頓迭代法
3.用Ms.Excel 迭代求壓力角
先打開Excel,在Sheetl中選取任意單元格區(qū)域(圖1中為A2 )輸人漸開線函數(shù)值invαk (本例取invαk =0.23781245)。
如圖1 所示,選取任意單元格(圖l中為B5 ) 輸人初始值(本例αo = 0.6 ),用迭代公式(5)在單元格B6 中輸人迭代計算公式:= B5-(TAN(B5)-B5-$A$2)/(TAN(B5)*TAN(B5))確認,在單元格C6 中輸人弧度值換算角度值公式:= B6*180/PIO 確認,在單元格D6中輸人誤差控制表達式:=IF(ABS( B5-B6)<10^(-7), “終止計算”, “請繼續(xù)計算”)確認:
選取單元格區(qū)域A6:D10 ,然后光標(biāo)變成小" + ”形時把鼠標(biāo)向下拖拽(關(guān)系復(fù)制)到終止計算為止,得到如圖2 所示的嚙合角α的比較正確的值。
在圖2 中輸人invα值及相應(yīng)的初始值就可以方便快捷地得到α在已知誤差允許范圍內(nèi)的值,改變誤差控制來提高精度,避免查表和編程。
4 結(jié)語
基于Excel 進行齒輪嚙合角的計算簡便和直觀,精度高,操作簡單。
[參考文獻]
[1]孫桓,陳作模.機械原理[M]北京:高等教育出版社,1999 .
[1]李慶揚,王能超,易大義.?dāng)?shù)值分析[M]武漢:華中科技大學(xué)出版社,2002 . [3] 路曉村,徐小青,李雙慶.Excel2002公式與函數(shù)應(yīng)用寶典[M ].北京:電子工業(yè)出版社,2002 .