萬能曲線規的製作方法
2023-11-02 22:11:32
專利名稱：萬能曲線規的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平面曲線繪製儀，具體地說，是一種萬能曲線規。
現有技術中如橢圓規、圓規、曲線板以及各種模板都存在功能單一、使用範圍窄的缺陷。1989年7月5日公告的中國專利［88214855.9］公開了一種萬能圓規，它是由滑塊、滑杆、轉軸、支撐腳、畫線筆、緊固件等裝配而成的組合式繪圖儀器，採用不同的滑杆連接方式可以畫圓、橢圓、心形線、卵圓、還可以不確定圓心畫圓以及畫普通圓規所不能畫的大圓和特大半徑圓弧等。其缺點在於不能畫拋物線、雙曲線等圓錐曲線。
本實用新型的目的在於提供一種能畫各種平面曲線圖形，且能形象，具體地表達這些曲線的數學定義的萬能曲線規。
為達到上述目的，本實用新型包括滑杆、滑塊、轉軸、畫線筆、緊固件、支撐腳和傳動裝置。傳動裝置的兩側各通過轉軸連接有滑塊，當兩塊滑塊相對或相背運動時，與傳動裝置中點的距離始終相等，傳動裝置中點的底部裝有與之互相垂直的滑杆，滑杆上裝有一滑塊，通過螺釘把該滑塊和口框形滑塊，口框形滑塊和畫線筆串接起來。數量各異的支撐腳、滑杆、連接件、滑塊、小軸等可通過螺杆、螺釘、螺母組合成各種不同形狀的支撐架，該支撐架有兩根滑杆平行伸出，分別把傳動裝置上的兩滑塊套入這兩根滑杆，即可畫出多種平面曲線圖形。
上述傳動裝置是由上齒條、下齒條、支架、齒輪、銷軸組成、齒輪通過銷軸固定在支架上，可以滾動；上齒條的一側通過轉軸裝有滑塊，下齒條的另一側亦通過轉軸裝有一滑塊。齒輪中心的銷軸到上下兩齒條上滑塊的連接轉軸線的距離相等，這樣，當齒輪滾動時，就能保證兩滑塊中點軸線到銷軸的距離始終相等。支架的底部用螺釘固定了與之互相垂直的滑杆。此傳動裝置也可採用液壓傳動裝置等。
上述傳動裝置上的滑塊兩側各有止動螺釘。
本實用新型和現有技術相比，具有如下優點1、可以畫包括雙曲線、拋物線等圓錐曲線在內的各種平面曲線圖形。
2、對各種曲線的數學定義表達形象、具體，可以直觀地幫助人們理解各種曲線的實質。
圖1為本實用新型畫雙曲線時裝置的剖視圖；圖2為本實用新型畫曲線時裝置的俯視圖(有意錯開)；圖3為本實用新型畫拋物線時的部分零件組合圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述如
圖1、圖2所示組裝的萬能曲線規，包括由支撐腳1，螺杆21、滑杆2、滑杆5、連接件3，小軸4、滑杆22、滑杆25等用螺母6和螺釘23連接起來的支撐架，其中連接件3可繞小軸4旋轉，滑杆22和滑杆25上可有刻度。還包括由上齒條7a、齒輪9、銷軸12、下齒條7b、支架8、滑杆13、滑塊14、螺釘15、口框形滑塊18、螺釘17、畫線筆16按圖組裝起來的畫線結構，在上齒條7a的一側通過轉軸11連接有滑塊10，在下齒條7b的另一側，亦通過轉軸20連接有滑塊10，滑塊10兩側分別裝有止動螺釘19。使用時依次把下齒條7b上的滑塊10、口框形滑塊18套入滑杆25、上齒條7a上的滑塊10套入滑杆22，小軸4的中心線對應雙曲線的一個焦點F1，用止動螺釘19把上齒條7a上的滑塊10固定於雙曲線的另一個焦點F2，此時下齒條7b上的滑塊10也用止動螺釘19固定。轉動畫線筆16，由於它到轉軸11的軸線和到小軸4軸線的距離差恆等於轉軸20的軸線到小軸4軸線的距離，所以畫線筆16的軌跡即是雙曲線。
如需畫橢圓，則把上述畫線部分先退出滑杆22和滑杆25，然後反向套入，依上把小軸4的中心線和上齒條7a上的滑塊10固定為橢圓的兩個焦點。當轉動畫線筆16時，它到轉軸11的軸線和到小軸4軸線的距離和恆等於轉軸20的軸線到小軸4軸線的距離，所以畫線筆16的軌跡即是橢圓。
如需畫拋物線，則把上述支架部分的連接件3和小軸4拆去，把如圖3組合的結構通過滑塊26套在滑杆2上，整個結構可在滑杆2上滑動。依次把下齒條7b上的滑塊10，口框形滑塊18套入滑杆25，上齒條7a上的滑塊10套入滑杆22，用止動螺釘把下齒條7b上的滑塊10固定於拋物線的準線處，轉軸11的軸線固定於拋物線的焦點處。當轉動畫線筆16時，下齒條7b上的滑塊10移動成為一條平行於短滑杆24的直線，這就是準線，根據傳動裝置的結構，可知畫線筆16的軌跡到準線和焦點的距離相等，這即是拋物線。
同理再改變各滑杆之間的連接方式，便可畫出卵圓、大圓、心形圓、特大半徑圓弧等。
上述傳動裝置可採用液壓傳動裝置等。
權利要求1.一種萬能曲線規，它包括滑杆、滑塊、轉軸、畫線筆、緊固件和支撐腳、其特徵在於a、有一套傳動裝置，它的兩側各通過轉軸11和轉軸20連接有滑塊10，兩個滑塊10相對或相背運動時，與傳動裝置中點保持的距離始終相等，傳動裝置的中點底部裝有與之互相垂直的滑杆13，滑塊14可在滑杆13上滑動，口框形滑塊18與滑塊14通過螺釘15串接起來，畫線筆16用螺釘17連接在口框形滑塊18的下面；b、支撐腳1、滑杆2、連接件3、小軸4、滑杆5、螺母6、螺杆21、滑杆22、螺釘23、滑杆25、滑塊26、短滑杆24可組合成不同形狀的支撐架；c、a部滑塊10和口框形滑塊18以不同的方式套入b部滑杆22和滑杆25、即可畫出多種平面曲線圖形。
2.根據權利要求1所述的萬能曲線規，其特徵在於傳動裝置是由上齒條7a、下齒條7b、支架8、齒輪9、銷軸12組成，上齒條7a的一側通過轉軸11裝有滑塊10，在下齒條7b的另一側通過轉軸20亦連接有滑塊10，支架8的底部用螺釘23固定滑杆13，滑杆13與齒條7互相垂直，上述傳動裝置也可採用液壓等裝置。
3.根據權利要求1或2所述的萬能曲線規，其特徵在於滑塊10兩側各裝有止動螺釘19。
4.根據權利要求2所述的萬能曲線規，其特徵在於銷軸12到轉軸11軸線和轉軸20軸線的距離相等，上下齒條7的齒距相等。
專利摘要一種繪製平面曲線圖形的萬能曲線規，它是由滑杆，滑塊、轉軸、畫線筆、緊固件、支撐腳和傳動裝置等裝配而成的組合式繪圖儀器。採用不同的連接方式把滑杆、滑塊、轉軸、支撐腳等通過緊固件組合成不同形狀的支撐架，該支撐架和由畫線筆、傳動裝置等構成的畫線部分相結合，即可畫出包括雙曲線、拋物線在內的各種平面曲線圖形。具有繪圖功能全，對各種曲線的數學定義表現形象具體等特點，可以直觀地幫助人們理解各種曲線的實質。
文檔編號B43L11/00GK2111202SQ9122115
公開日1992年7月29日 申請日期1991年11月13日 優先權日1991年11月13日
發明者龔永喜, 李先達 申請人:龔永喜, 李先達