什么是两两互质?(如果两个数互质是什么意思)

什么是两两互质?(如果两个数互质是什么意思)

互质是正整数之间的关系,两个数互质就是这两个数除了1之外没有公因数,比如3和4,11和15 , 41 and 43 etc.

今天我们就举个例子来研究互质在现实生活中的作用。

齿轮的故事

为了使齿轮系统稳定耐用,相互啮合的大齿轮和小齿轮的轮齿应相对质数。有人会有这样的疑问,如果没有互质,齿轮就不会转动吗?旋转肯定是可以的,但是比较容易出问题,尤其是齿轮材质不均匀的时候。让我们举个例子。

大齿轮的齿数为20,顺时针依次为1到20;

小齿轮的齿数为10,依次为从 1 到 10 逆时针方向。

开始时,小齿轮的1号齿与大齿轮的1号齿啮合;然后,小齿轮开始顺时针转动;它会与齿轮的哪些齿啮合?

答案是只与1号和11号齿啮合。同理,由于对应关系,小齿轮的2号齿始终只与2号齿啮合和大齿轮的12号,小齿轮的3号齿始终只与大齿轮的3号和13号齿啮合...

磨损是不可避免的齿轮转动。需要避免的是某个齿的过度磨损,因为它会破坏齿轮系统的稳定性。

我们举的例子中,如果小齿轮的1号齿跑偏,大齿轮的1号和11号齿磨损严重,那岂不是要大刀阔斧缩短齿轮系统的使用寿命。因此,小齿轮的每个齿应尽可能与大齿轮的所有齿轮啮合,使磨损均匀。

解决方法是使大小齿轮的齿数互质,因为这样可以大大增加某些齿的固定啮合周期,使大小齿轮可以自由啮合,减少极端情况发生的概率。

当然,影响一件事的因素有很多。使用不同齿数的齿轮并不意味着所有的齿轮在生产时都会出问题,而是量产时出问题的比例会增加,增加的多少取决于齿轮加工精度的高低。

我们可以通过提高齿轮精度和修改齿轮设计来降低这种概率。

另外一个要注意的是经济性。例如,带中间素齿的齿轮平均使用寿命为1000小时,非中间素齿轮平均使用寿命为800小时,产品寿命要求为200小时,所以我们使用非中间素齿轮完全可以满足产品要求。

齿轮设计还是要根据实际设计情况来判断。采取什么措施要根据实际情况而定。现在各行各业都大量使用1:1齿轮。我们在设计的时候,比较喜欢选择一个相对质数的齿数,但是也没有必要这样做。

两个数互质是什么意思?所谓两数互质的介绍到此结束。

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