三角函數圖象演示器的製造方法

2023-10-24 16:49:22 3

三角函數圖象演示器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種三角函數圖象演示器，包括畫板組件(1)、基準圓柱組件(2)、鎖片(3)、基準圓柱轉動杆(4)、連杆(5)、正切T形導軌(6)、餘切T形導軌(7)、豎向滑動杆組件(8)、齒形皮帶(9)、滑塊圓柱(10)。兩個基準圓柱組件(2)分別插入畫板組件(1)的兩個孔內，並插入鎖片(3)軸向固定。兩個正切T形導軌(6)和兩個餘切T形導軌(7)分別與兩個基準圓柱組件(2)外圓右側和左側相切，與畫板組件(1)的Y軸線(1-4)平行，並與畫板組件(1)的畫板(1-1)粘接聯接。兩導軌內設置滑塊圓柱(10)。其優點是能在正負360度範圍內，定量地繪製三角函數圖象。
【專利說明】三角函數圖象演示器
【技術領域】
[0001]本發明所述的技術方案屬於數學模型領域，具體的講，屬於幾何、三角、投影或透視用的數學模型領域，依據國際專利分類法，屬於G09B23/04。
【背景技術】
[0002]現有的三角函數演示器，如我國專利號00221729.5《全能三角函數演示器》，它包括一塊事先作有平面直角座標系和單位圓的底板，在圓心設置一個鉸支點，在鉸支點上安裝一根長度大於單位圓直徑且平行於底扳的角α終邊條杆，然後在該條杆距中心一個長度單位處再設一個鉸支點，在該鉸支點上安裝一根以支點為中心，長度等於兩個長度單位且平行於底板的正弦條杆。當任意轉動角α終邊條杆時，可呈現出任意動角所有三角函數值大小和性質變化。其不足之處:該演示器只能目測鉸支點到X軸垂直距離等變化，能大概了解該函數變化趨向，但不能定量地顯示函數變化圖象。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提出一種三角函數圖象演示器，它能克服上述演示器的不足，能定量地顯示函數變化圖象，即能繪製三角函數在正負360度範圍內全過程、定量的變化圖象。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:本三角函數圖象演示器由畫板組件、基準圓柱組件、鎖片、基準圓柱轉動杆、連杆、正切T形導軌、餘切T形導軌、豎向滑動杆組件、齒形皮帶、滑塊圓柱組成。兩個基準圓柱組件分別插入畫板組件的兩個孔內，並插入鎖片軸向固定。畫正弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆分別插入兩個基準圓柱組件端部中心定位圓柱和正弦定位圓柱，在兩個正弦定位圓柱上再插入連杆。畫餘弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆分別插入兩個基準圓柱組件端部中心定位圓柱和餘弦定位圓柱，在餘弦定位圓柱上再插入連杆。兩個正切T形導軌與兩個基準圓柱組件外圓右側相切，與畫板組件的Y軸線平行，上下兩端與畫板組件的畫板齊平，並與畫板組件的畫板粘接聯接。兩個餘切T形導軌與兩個基準圓柱組件外圓左側相切，與畫板組件的Y軸線平行，上下兩端與畫板組件的畫板齊平，並與畫板組件的畫板粘接聯接。正切T形導軌和餘切T形導軌內設置滑塊圓柱。
[0005]畫板組件由畫板、分度圓、X軸線、Y軸線組成。畫板中心水平方向畫X軸線，X軸線左側選一點畫分度圓，使分度圓與畫板上邊、左邊距離約一公分。分度圓右側與X軸線交點處，向右延伸距離為基準圓柱周長處，垂直方向畫Y軸線，此交點為零點和零度基準點。此點向右再延伸距離為基準圓柱周長，這兩個基準圓柱周長即為畫三角函數圖象區。分度圓中心處開孔安裝基準圓柱組件，成滑動配合。X軸線零點向右兩個基準圓柱周長處，開孔安裝基準圓柱組件，成滑動配合。
[0006]兩個基準圓柱組件由基準圓柱齒輪、基準圓柱、中心定位圓柱、正弦定位圓柱、餘弦定位圓柱、鎖片槽組成。基準圓柱齒輪、基準圓柱、中心定位圓柱、鎖片槽為整體加工而成，基準圓柱齒輪節圓直徑與基準圓柱直徑相同。正弦定位圓柱、餘弦定位圓柱與基準圓柱端面為粘接聯接，正弦定位圓柱、餘弦定位圓柱均與基準圓柱圓周相切，兩者相距90度。兩個基準圓柱組件在畫板後部為基準圓齒輪，兩個基準圓柱齒輪由齒形皮帶套進相嚙合，兩個基準圓柱齒輪同步轉動。
[0007]豎向滑動杆組件由豎向滑動杆、連接彎板、皮帶連接片、筆套滑塊、畫筆組成。豎向滑動杆上下兩端與連接彎板粘接聯接，並成環狀圍繞畫板，在連接彎板後內側下部粘接皮帶連接片，再將皮帶連接片與齒形皮帶下皮帶面粘接。在這兩次粘接過程中必須符合兩個要求，一是豎向滑動杆中心線與Y軸線重合，作為零點的起始位置，二是豎向滑動杆與畫板平行，並使其外平面與基準圓柱端面位於同一平面。筆套滑塊、畫筆同時插入連杆和豎向滑動杆的槽內。
[0008]本發明的優點:本三角函數圖象演示器能在正負360度範圍內，定量地繪製三角函數的圖象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1三角函數圖象演示器立面圖。
[0010]圖2三角函數圖象演示器B向視圖。
[0011]圖3三角函數圖象演示器A-A剖視圖。
[0012]零部件編號:
[0013]畫板組件1、基準圓柱組件2、鎖片3、基準圓柱轉動杆4、連杆5、正切T形導軌6、餘切T形導軌7、豎向滑動杆組件8、齒形皮帶9、滑塊圓柱10、畫板1-1、分度圓1_2、X軸線
1-3、Y軸線1-4、基準圓柱齒輪2-1、基準圓柱2-2、中心定位圓柱2-3、正弦定位圓柱2-4、餘弦定位圓柱2-5、基準圓鎖片槽2-6、豎向滑動杆8-1、連接彎板8-2、皮帶連接片8-3、筆套滑塊8_4、趣筆8_5。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步描述。
[0015]從圖1、圖2、圖3中可以看出，本三角函數圖象演示器由畫板組件1、基準圓柱組件
2、鎖片3、基準圓柱轉動杆4、連杆5、正切T形導軌6、餘切T形導軌7、豎向滑動杆組件8、齒形皮帶9、滑塊圓柱10組成。兩個基準圓柱組件2分別插入畫板組件I的兩個孔內，並插入鎖片3軸向固定。畫正弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆4分別插入兩個基準圓柱組件2端部中心定位圓柱和正弦定位圓柱,在兩個正弦定位圓柱上再插入連杆5。畫餘弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆4分別插入兩個基準圓柱組件2端部中心定位圓柱和餘弦定位圓柱，在餘弦定位圓柱上再插入連杆5。兩個正切T形導軌6與兩個基準圓柱組件2外圓右側相切，與畫板組件I的Y軸線1-4平行，上下兩端與畫板組件I的畫板1-1齊平，並與畫板組件I的畫板1-1粘接聯接。兩個餘切T形導軌7與兩個基準圓柱組件2外圓左側相切，與畫板組件I的Y軸線1-4平行，上下兩端與畫板組件I的畫板1-1齊平，並與畫板組件I的畫板1-1粘接聯接。正切T形導軌6和餘切T形導軌7內設置滑塊圓柱10。
[0016]畫板組件I由畫板1-1、分度圓1-2、X軸線1-3、Y軸線1_4組成。畫板中心水平方向畫X軸線1-3，X軸線1-3左側選一點畫分度圓1-2，使分度圓1-2與畫板1_1上邊、左邊距離約一公分。分度圓1-2右側與X軸線1-3交點處，向右延伸距離為基準圓柱2-2周長處，垂直方向畫Y軸線1-4，此交點為零點基準點。此點向右再延伸距離為基準圓柱2-2周長，這兩個基準圓柱周長即為畫三角函數圖象區。分度圓1-2中心處開孔安裝基準圓組件2，滑動配合。X軸線1-3零點向右兩個基準圓柱2-2周長處，開孔安裝基準圓柱組件2，滑動配合。
[0017]兩個基準圓柱組件2由基準圓柱齒輪2-1、基準圓柱2-2、中心定位圓柱2-3、正弦定位圓柱2-4、餘弦定位圓柱2-5、鎖片槽2-6組成。基準圓柱齒輪2-1、基準圓柱2_2、中心定位圓柱2-3、鎖片槽2-6為整體加工而成，基準圓柱齒輪2-1節圓直徑與基準圓柱2-2直徑相同。正弦定位圓柱2-4、餘弦定位圓柱2-5與基準圓柱2-2端面為粘接聯接，正弦定位圓柱2-4、餘弦定位圓柱2-5均與基準圓柱2-2圓周相切，兩者相距90度。兩個基準圓柱組件2在畫板1-1後部為基準圓齒輪2-1，兩個基準圓齒輪2-1由齒形皮帶9套進相嚙合，兩個基準圓齒輪2-1同步轉動。
[0018]豎向滑動杆組件8由豎向滑動杆8-1、連接彎板8-2、皮帶連接片8-3、筆套滑塊8-4、畫筆8-5組成。豎向滑動杆8-1上下兩端與連接彎板8-2粘接聯接，並成環狀圍繞畫板1-1，在連接彎板8-2後內側下部粘接皮帶連接片8-3，再將皮帶連接片8-3與齒形皮帶9下皮帶面粘接。在這兩次粘接過程中必須符合兩個要求，一是豎向滑動杆8-1中心線與Y軸線1-4重合，作為零點的起始位置，二是豎向滑動杆8-1與畫板1-1平行，並使其外平面與基準圓柱2-2端面位於同一平面。筆套滑塊8-4、畫筆8-5同時插入連杆5和豎向滑動杆8-1的槽內。
[0019]本三角函數圖象演示器的工作過程如下:兩個基準圓柱2-2前端部都設有三個同樣直徑的小圓柱。兩個基準圓柱2-2中心處為中心定位圓柱2-3，兩個基準圓柱2-2為70度與圓相切處設正弦定位圓柱2-4，兩個基準圓柱2-2為160度與圓相切處設餘弦定位圓柱2-5。兩個基準圓柱2-2左右兩側相切處沿y軸向安裝兩個T形導軌，右側為正切T形導軌6，左側為餘切T形導軌7。導軌內設有滑塊圓柱10。兩個基準圓柱轉動杆4同時插入中心定位圓柱2-3、正弦定位圓柱2-4、滑塊圓柱10，兩個滑塊圓柱10上方，再插入連杆5，是畫正切函數圖形的狀態。連杆5中央裝有豎向滑動杆8-1，兩者由筆套滑塊8-4相聯。筆套滑塊8-4可以沿豎向滑動杆8-1槽上下滑動，同時又可沿連杆5槽左右滑動。豎向滑動杆8-1上下兩端與連接彎板8-2相聯，連接彎板8-2又通過皮帶連接片8-3與齒形皮帶9下皮帶面相聯。皮帶連接片8-3與齒形皮帶9下皮帶面相聯時，應將豎向滑動杆8-1中心線與Y軸線1-4重合，作為零點的起始位置。當按住兩個滑塊圓柱10沿正切T形導軌6向下移動時，通過基準圓柱轉動杆4帶動，使基準圓柱2-2沿順時針方向轉動，經齒形皮帶9帶動，豎向滑動杆8-1向負X軸線1-3方向移動相應距離，同時，連杆5向下運動，由這兩種運動的合成，畫筆8-5就會畫出從70度到負70度的正切函數曲線。此時，拔出連杆5，拔出基準圓柱轉動杆4,取出滑塊圓柱10,再將兩個基準圓柱轉動杆4同時插入中心定位圓柱2-3、正弦定位圓柱2-4，按住兩個正弦定位圓柱2-4，將兩個基準圓傳動杆4順時針轉過40度，再拔出基準圓柱傳動杆4，放入滑塊圓柱10至相應位置，使兩個中心定位圓柱2-3、正弦定位圓柱2-4和兩個正切T形導軌6中的滑塊圓柱10同時插入兩個基準圓柱轉動杆4，在兩個滑塊圓柱10上插入連杆5，按住兩個滑塊圓柱10向下移動，可再畫出一條正切函數曲線，如此不斷重複，可在正負360度範圍內畫出許多條相同的正切函數曲線。拔出連杆5，將兩個餘弦定位圓柱2-5轉動至110度，在兩個餘切T形導軌7內放入滑塊圓柱10，將兩個基準圓柱轉動杆4插入中心定位圓柱2-3、餘弦定位圓柱2-5和滑塊圓柱10,再與連杆5相聯,按住T形導軌滑塊圓柱10沿餘切T形導軌7移動，即可畫出餘切函數曲線。和畫多條正切曲線一樣，在正負360度內也可畫出許多餘切函數曲線。
[0020]由於正切T形導軌6、餘切T形導軌7不可能做到無限長，所以正切、餘切函數曲線無法畫到正負90度。
[0021]當兩個基準圓柱轉動杆4插入中心定位圓柱2-3和正弦定位圓柱2-4,兩個正弦定位圓柱2-4再與連杆5相聯，按住兩個正弦定位圓柱2-4轉動基準圓柱，就會在正負360度內畫出正弦函數曲線。當兩個基準圓柱轉動杆4插入中心定位圓柱2-3和餘弦定位圓柱2-5，兩個餘弦定位圓柱2-5再與連杆5相聯，按住兩個餘弦定位圓柱2-5轉動基準圓柱
2-2，就會在正負360度內畫出餘弦函數曲線。
【權利要求】
1.一種三角函數圖象演示器，其特徵在於:它包括畫板組件(I)、基準圓柱組件(2)、鎖片(3)、基準圓柱轉動杆(4)、連杆(5)、正切T形導軌(6)、餘切T形導軌(7)、豎向滑動杆組件(8)、齒形皮帶(9)、滑塊圓柱(10);兩個基準圓柱組件(2)分別插入畫板組件⑴的兩個孔內，並插入鎖片(3)軸向固定；畫正弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆(4)分別插入兩個基準圓柱組件(2)端部中心定位圓柱(2-3)和正弦定位圓柱(2-4)，在兩個正弦定位圓柱(2-4)上再插入連杆(5);畫餘弦函數圖象時，兩個基準圓柱轉動杆(4)分別插入兩個基準圓柱組件(2)端部中心定位圓柱(2-3)和餘弦定位圓柱(2-5)，在餘弦定位圓柱(2-5)上再插入連杆(5);兩個正切T形導軌(6)與兩個基準圓柱組件(2)外圓右側相切，與畫板組件(I)的Y軸線(1-4)平行，上下兩端與畫板組件(I)的畫板(1-1)齊平，並與畫板組件(I)的畫板(1-1)粘接聯接；兩個餘切T形導軌(7)與兩個基準圓柱組件(2)外圓左側相切，與畫板組件⑴的Y軸線(1-4)平行，上下兩端與畫板組件⑴的畫板(1-1)齊平，並與畫板組件(I)的畫板(1-1)粘接聯接；正切T形導軌(6)和餘切T形導軌(7)內設置滑塊圓柱(10)。
2.按照權利要求1所述的三角函數圖象演示器，其特徵在於:所述的畫板組件(I)包括畫板(1-1)、分度圓(1-2)、X軸線(1-3)、Y軸線(1-4);畫板中心水平方向畫X軸線(1-3)，X軸線(1-3)左側選一點畫分度圓(1-2)，使分度圓(1-2)與畫板(1-1)上邊、左邊距離約一公分；分度圓(1-2)右側與X軸線(1-3)交點處，向右延伸距離為基準圓柱(2-2)周長處，垂直方向畫Y軸線(1-4)，此交點為零點基準點；此點向右再延伸距離為基準圓柱(2-2)周長，這兩個基準圓柱周長即為畫三角函數圖象區；分度圓(1-2)中心處開孔安裝基準圓柱組件(2)，成滑動配合；X軸線(1-3)零點向右兩個基準圓柱(2-2)周長處，開孔安裝基準圓柱組件(2)，成滑動配合。
3.按照權利要求1所述的三角函數圖象演示器，其特徵在於:所述的兩個基準圓柱組件(2)包括基準圓柱齒輪(2-1)、基準圓柱(2-2)、中心定位圓柱(2-3)、正弦定位圓柱(2-4)、餘弦定位圓柱(2-5)、鎖片槽(2-6);基準圓柱齒輪(2-1)、基準圓柱(2_2)、中心定位圓柱(2-3)、鎖片槽(2-6)為整體加工而成，基準圓柱齒輪(2-1)節圓直徑與基準圓柱(2-2)直徑相同；正弦定位圓柱(2-4)、餘弦定位圓柱(2-5)與基準圓柱(2-2)端面為粘接聯接，正弦定位圓柱(2-4)、餘弦定位圓柱(2-5)均與基準圓柱(2-2)圓周相切，兩者相距90度；兩個基準圓柱組件(2)在畫板(1-1)後部為基準圓柱齒輪(2-1)，兩個基準圓柱齒輪(2-1)由齒形皮帶(9)套進相嚙合，兩個基準圓柱齒輪(2-1)同步轉動。
4.按照權利要求1所述的三角函數圖象演示器，其特徵在於:所述的豎向滑動杆組件(8)包括豎向滑動杆(8-1)、連接彎板(8-2)、皮帶連接片(8-3)、筆套滑塊(8-4)、畫筆(8-5);豎向滑動杆(8-1)上下兩端與連接彎板(8-2)粘接聯接，並成環狀圍繞畫板(1-1)，在連接彎板(8-2)後內側下部粘接皮帶連接片(8-3)，再將皮帶連接片(8-3)與齒形皮帶(9)下皮帶面粘接；在這兩次粘接過程中必須符合:一是豎向滑動杆(8-1)中心線與Y軸線(1-4)重合，此交點為零點基準點，二是豎向滑動杆(8-1)與畫板(1-1)平行，並使其外平面與基準圓柱(2-2)端面位於同一平面；筆套滑塊(8-4)、畫筆(8-5)同時插入連杆(5)和豎向滑動杆(8-1)的槽內。
【文檔編號】G09B23/04GK103943000SQ201310023431
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月23日 優先權日:2013年1月23日
【發明者】張海湄 申請人:張海湄