專利名稱：多功能繪圖儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多功能繪圖儀，具體涉及一種符合一般二元二次方程曲線的繪圖工具。
現(xiàn)有技術(shù)中用于教學(xué)和生產(chǎn)科研中繪制二元二次曲線方程的工具比較單一，使用范圍較窄，中國專利局授權(quán)公告的91221157.1，93219325.0多用曲線規(guī)雖然也能同時繪出幾種曲線，但僅只能繪制圓、橢圓、雙曲線、拋物線、擺線、蝸線、而對于二元二次方程中螺線、漸開線、蚌線和連桿機構(gòu)所特有的曲線卻不能夠完成。
本實用新型的目的是旨在提供一種多功能繪圖儀，它可以繪制圓、橢圓系、雙曲線系、拋物線系、擺線、漸開線、螺線、蝸線(包括心形線)、蚌線以及連桿機構(gòu)所特有的各種曲線。
本實用新型的技術(shù)方案是用兩個大小不同的齒輪以軸相接后形成齒輪組，同時將它們通過可調(diào)支架桿安裝在U型針尖的支撐腳下，以兩個不同的齒輪分別與其嚙合，其中一齒條的一端通過銷軸與一滑桿組相固接并與其垂直，另一齒條的一端通過銷軸與滑塊相連，L型可調(diào)畫筆裝在滑塊下面。當(dāng)改變齒輪的大小和拆裝部分零件時便可作出不同的曲線。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型畫二元二次方程曲線結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2之俯視圖；圖4為本實用新型畫橢圓線系結(jié)構(gòu)圖5為圖4之俯視圖；圖6為本實用新型畫雙曲線系結(jié)構(gòu)圖；圖7為圖6之俯視圖；圖8為本實用新型畫蝸線(包括心形線)結(jié)構(gòu)圖；圖9為本實用新型畫蚌線結(jié)構(gòu)圖；
圖10為圖9之俯視圖。
根據(jù)
圖1可知，本實用新型因齒輪組旋轉(zhuǎn)始終保持兩齒條線速度運動成比例常數(shù)。根據(jù)一般二元二次方程定義一動點到一定點的距離和它到一條定直線的距離之比是一常數(shù)，則該動點的軌跡為圓錐曲線。在此圖中，齒條6一端與滑塊16相連，齒條11的一端與滑桿組2、15、17固接并垂直于滑桿。當(dāng)齒條6繞齒輪7順時轉(zhuǎn)動時，滑塊中心O點沿Y軸從O點移到A點，AC＝OC變成AC＞OC，即齒條6在旋轉(zhuǎn)時增長，帶動齒輪7逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動齒輪11向右移動，且移動的量與齒條6增長的量之比為一常數(shù)，使得在水平方向上從O點移到B點。這時滑塊16在水平垂直方向上從O點移動到O′點，AO′/O′C＝常數(shù)。這樣滑塊中心的軌跡便為圓錐曲線。
由圖2、圖3所示，齒輪7通過軸4與齒輪9固接，兩齒輪轉(zhuǎn)角相同，形成齒輪組，將其通過可調(diào)支架桿10安裝在帶U型針尖的支撐腳14上，齒輪6通過轉(zhuǎn)臂5與齒輪7嚙合，齒條11通過轉(zhuǎn)臂8與齒輪9嚙合且轉(zhuǎn)臂8與可調(diào)支架桿10固接使齒條11與可調(diào)支架桿10平行，齒條11的一端通過銷軸12與滑桿組2，15，17固接且與其垂直，齒條6的一端通過銷軸13與滑塊16相連，可調(diào)L型畫筆1裝在滑塊16下面。
因此，根據(jù)
圖1之原理1、當(dāng)齒輪9與齒輪7直徑相等時，滑塊軌跡為拋物線，可調(diào)L型畫筆1便可作出拋物線。
2、當(dāng)齒輪9大于齒輪7時，滑塊軌跡為橢圓，可調(diào)L型畫筆1便可作出橢圓。
3、當(dāng)齒輪9小于齒輪7時，滑塊軌跡為雙曲線，可調(diào)L型畫筆1便可作出雙曲線。
4、當(dāng)L型可調(diào)畫筆1直接連在可調(diào)支架10下，U型支撐腳14換成一字針尖，便可作圓。
6、拆出滑桿組2、16、17和齒條6，L型可調(diào)畫筆1裝在齒條11下，所作曲線為漸開線。
6、如需畫更多種橢圓，則根據(jù)圖4、圖5之結(jié)構(gòu)，將齒條6、11位于齒輪組7、9的兩側(cè)且分別裝在可調(diào)支架桿10兩側(cè)，其中齒條6下面裝上U型針尖的支撐腳14，L型可調(diào)畫筆1裝在齒輪組7、9下，輔助滑桿18一端裝在齒輪組與畫筆1之間，一端裝在支撐腳14之上，這樣轉(zhuǎn)動齒條6可畫出橢圓。調(diào)整齒條6長度便可作出橢圓系。
7、若需畫出更多種雙曲線，可根據(jù)圖6、圖7所示的結(jié)構(gòu)安裝。在帶U型針尖的支撐腳14上安裝可調(diào)支架桿10和輔助支架桿3，同時將與齒輪組7、9嚙合的齒條6、11分別通過銷軸13、12裝在可調(diào)支架桿10和輔助支架桿3上，可調(diào)L型畫筆1裝在齒輪組7、9下，輔助滑桿18一端裝在齒輪組與畫筆1之同，另一端則安裝在可調(diào)支架桿10與齒條6連接的銷軸13上(齒條6、11裝在齒輪組的同一側(cè)面)。這樣，轉(zhuǎn)動齒條6便可畫出雙曲線，調(diào)整齒條長度便可繪出雙曲線系。
8、根據(jù)圖4、圖5之結(jié)構(gòu)，如果齒條6一端仍裝在帶U型針尖的支撐腳14上，另一端與齒輪7嚙合，可調(diào)L型畫筆1仍裝在齒輪7下，其他結(jié)構(gòu)全部拆出，調(diào)節(jié)L型畫筆1，使齒輪7在齒條6上滾動，便可畫出直線擺線。
9、在可調(diào)支架桿10上安裝一齒輪，使該齒輪與齒輪組7、9之一相嚙合，齒輪組下裝L型可調(diào)畫筆1。
A、當(dāng)畫筆筆尖在齒輪組的齒輪邊緣時，所畫曲線為螺線。
B、當(dāng)畫筆超出齒輪組齒輪邊緣時，畫筆的軌跡為外擺線。
10、根據(jù)圖8，可調(diào)支架桿10與帶U型針尖支撐腳14固接，在支架桿10上適當(dāng)位置通過銷軸13固接輔助支架桿3并使其與支架桿10平行，再根據(jù)要求在輔助支架桿3上確定銷軸12的位置，將銷軸13裝在輔助滑桿18的滑槽內(nèi)，輔助滑桿18的另一端的下面固定L型可調(diào)畫筆1，并使其與滑桿18同向，用齒條6的一端通過銷軸12固定在輔助支架桿3上，另一端則固定在輔助滑桿18下，這樣根據(jù)所繪蝸線要求，調(diào)節(jié)齒條6和畫筆1的長度和位置，讓L型可調(diào)畫筆1繞銷軸12轉(zhuǎn)動，便可畫出蝸線。
11、根據(jù)圖9、
圖10所示的結(jié)構(gòu)，將滑桿組2、15、17通過銷軸12垂直固定在可調(diào)支架桿10上適當(dāng)位置，可調(diào)支架桿10仍與帶U型針尖支撐腳14固連，輔助滑桿18的一端通過銷軸13安裝在可調(diào)支架桿10下，另一端則與滑塊16相連，滑塊16在滑桿15上滑動，可調(diào)L型畫筆1固定在輔助滑桿18下，并與其同向；根據(jù)需要調(diào)節(jié)兩銷軸12、13之間的距離和可調(diào)L型畫筆1的位置，使畫筆1繞銷軸13旋轉(zhuǎn)，即可畫出蚌線。
12、因本實用新型主要根據(jù)連桿機構(gòu)的特點制成，故可結(jié)合實際需要，自行組合畫出連桿機構(gòu)的曲線。
本實用新型的功能較多，能繪制圓、橢圓、拋物線、雙曲線、直線擺線、圓周外擺線、螺線、蝸線(其中包括心形線)、漸開線、蚌線和連桿機構(gòu)所特有的各種曲線(包括卵圓、腰形圓等)，特別是可以畫滿足方程需求的橢圓系、雙曲線系的標(biāo)準(zhǔn)曲線。因此，本實用新型對于生產(chǎn)、科研、教學(xué)有很廣泛的應(yīng)用市場。
權(quán)利要求1.一種多功能繪圖儀，其特征在于齒輪(7)通過軸(1)與齒輪(9)形成齒輪組，可調(diào)支架桿(10)安裝在支撐腳(4)，齒條(6)通過轉(zhuǎn)臂(8)與齒輪(9)嚙合且一端通過銷軸12與滑桿(2)(15)(17)組成的滑桿組固接并與其垂直，齒條(6)的一端通過銷軸(13)與滑塊(16)相連，可調(diào)畫筆(1)裝在滑塊(16)下面。
專利摘要一種多功能繪圖儀，它是根據(jù)二元二次函數(shù)定義，結(jié)合齒輪、齒條運動原理和連桿機構(gòu)特點制成。主要由齒輪組、齒條、支撐腳、支架桿、滑桿組、滑桿、可調(diào)畫筆，輔助滑桿組成。采用不同的裝配方式將上述構(gòu)件組合可繪制成符合一般二元二次方程的圓、橢圓系、雙曲線系、拋物線曲線，還可繪出螺線、蝸線、擺線、漸開線、擺線、蚌線、連桿曲線等，具有繪圖功能齊全、方便適用之特點，是學(xué)習(xí)、科研、教學(xué)的理想繪圖工具。
文檔編號B43L13/00GK2264676SQ9623410
公開日1997年10月15日 申請日期1996年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月22日
發(fā)明者曠躍林 申請人:曠躍林