一笔画椭圆、渐开线、螺线多功能曲线仪的制作方法
专利名称：一笔画椭圆、渐开线、螺线多功能曲线仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手动画椭圆、渐开线、螺线的绘图工具。
背景技术：
目前，一般科技人员和在校学生大都采用几何画法画椭圆，渐开线和螺线，既麻烦又浪费时间。发明内容本发明的目的是提供一种一笔即可画出标准椭圆、渐开线、螺线，暨任意圆、弧、角、圆的内接正多边形等普及型手动绘图工具。本发明的框架，包括一个空心圆柱状的圆框，内壁配有齿圈；四个等距安装在圆框外壁的悬臂；四个分别安装在悬臂上垂直向下的支脚，要求放在绘图纸上时的四个支脚交叉相连的两条直线互为对称轴；一个圆形底盘，结合于圆框内壁的下部，能够沿圆框的内壁自由旋转，其朝上一面装有一个手柄和一个制动器，本发明的传动系统等零部件均配置在其上下两面；此框架的整体外形似一只四条腿的螃蟹。实现画椭圆的机构，包括一个离合齿轮，当底盘旋转时，凭借与圆框内壁齿圈啮合获得动力；一个定位齿轮，当底盘旋转一周的同时，要求离合齿轮获得的动力经变速后， 带动定位齿轮沿与底盘旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；一个支撑导轨，定位齿轮借助一个移置导轨与其结合，定位齿轮的圆心至过底盘圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之和的1/4 ；一个装配在定位齿轮圆面的导轨，一个绘图笔悬臂结合在这个导轨上，这个导轨的厚度，要保证绘图笔悬臂的距底盘盘面最近点，必须远于画渐开线、螺线的机构中不包括齿条悬臂的各部件的距底盘盘面最远点；一个垂直向下的绘图笔， 其笔尖可起落，在过其圆心的垂线上，安装在绘图笔悬臂的一端，绘图笔尖至过定位齿轮圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之差的1/4。实现画渐开线，螺线的机构，包括一个离合齿轮，底盘旋转时，凭借与圆框内壁齿圈的啮和获得动力；一个输出齿轮，在无极变速器输出轴上的位置可调；一个移置导轨，结合在一个支撑导轨上；一个具有齿条功能的齿条悬臂，结合在移置导轨上；一个绘图笔，其笔尖在过其圆心的垂线上，安装在齿条悬臂的一端；当底盘沿逆时针方向旋转一周的同时， 要求离合齿轮获得的动力经过变速后，由输出齿轮带动齿条悬臂携绘图笔作背离移置导轨且平行于X轴的直线运动，直线运动的距离要求等于所求渐开线所属圆的周长或所求螺线的导程；画渐开线时，要求绘图笔的笔尖对准Y轴，其笔尖至过底盘圆心的垂线之距离要求调整为所求渐开线所属圆的半径，但在画螺线时，这个距离则要求等于零。实现画任意圆、弧、角、圆的内接正多边形的机构，包括一个将圆分为360等份的环形刻度盘，装配在圆框上端的圆上；一个指针，装配在底盘上的手柄上，指向环形刻度盘得刻度。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明的(顶视)示意图。
具体实施方式
本发明包括一个内壁有齿圈的空心圆柱状圆框(1)；等距安装于圆框(1)外壁的四个(图中只画出一个)悬臂O)；每个悬臂(2)上均安装一个垂直向下的支脚⑶；一个圆形底盘G)。实现画椭圆的机构中，底盘⑷旋转时，离合齿轮(5)会将其获得的动力传递给与其同在底盘(4)朝上一面的传动齿轮(6)，再由传动齿轮(6)的同心轴将这个动力依次传递给底盘(4)朝上的一面由一个条形钢板(11)连在一起的传动齿轮(7)、(8)、(9)和定位齿轮(10)，这个传递过程，要求当底盘(4)沿某一方向绕自己的圆心旋转一周的同时，定位齿轮(10)能够沿与底盘(4)旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；定位齿轮(10)通过一个移置导轨结合在支撑导轨(1 上，支撑导轨(1 的位置在以传动齿轮(7)的圆心为圆心，以这个圆心至过底盘圆心的垂线之距离为半径的圆弧上，导轨(12)上有一组读数为定位齿轮(10)的圆心至过底盘圆心的垂线之距离的刻度，移置导轨上有一个指针指向这组刻度；定位齿轮(10)的圆面装配了一个导轨(13)，一个绘图笔悬臂(14)结合在导轨(13)上，绘图笔(15)安装在绘图笔(14)上，绘图笔(15)的笔尖在过其圆心向下的垂线上，绘图笔(15)的圆心至过定位齿轮(10)圆心的垂线之距离可调，绘图笔悬臂(14)上有一组刻度的读数等于这个距离的大小，导轨(1 上有一个标记指向这组刻度。画椭圆的步骤①将离合齿轮(5)和离合齿轮(18)均调离圆框⑴内壁的齿圈，再调整定位齿轮(10)的位置，使移置导轨上的指针所指的导轨(1 上的刻度读数为所求椭圆长短轴之和的1/4 ；②在底盘的中心和悬臂O)的对称轴上分别插入辅助定位棒(16)、(17)，让绘图笔悬臂(14)靠紧辅助定位棒(16)、(17)，使之平行于X轴，并保证绘图笔(1 的圆心对准X轴；③合上制动器使底盘(4)不能旋转，并取下辅助定位棒(16)、
(17)；将绘图笔悬臂(14)上的读数等于所求椭圆长短轴之差的1/4的刻度，对准导轨(13) 上的标记；⑤让离合齿轮(5)重新与圆框(1)内壁的齿圈啮合，并取下齿条悬臂(30)；⑥将本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，落下绘图笔(1 的笔尖后松开制动器，转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(1 画出的图形就是所求的椭圆。画渐开线、螺线的机构中，底盘(4)沿逆时针方向旋转时，其朝上一面的离合齿轮
(18)会将获得的动力依次传递给传动齿轮(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(M)，再由传动齿轮04)的同心轴传递给底盘(4)朝下一面构成无级变速器的平盘(25)、滚轮06)和输出轴(34)，然后由在输出轴上位置可调的输出齿轮(XT)推动结合在移置导轨09)上的齿条悬臂(30)，使之带动笔尖对准Y轴的绘图笔(31)作背离移置导轨09)且平行于X轴的直线运动；构成无级变速器的加压装置在靠近平盘0 的位置对输出轴(34)加压，压力的大小可调，并且平盘05)和底盘(4)之间配有钢珠；移置导轨09)、(32)均结合在平行于Y 轴的支撑导轨08)上；随滚轮06)的旋转而旋转的输出轴(34)的另一端，通过一个轴承结合在移置导轨(3 上，滚轮06)在平盘0 上的位置会随着移置导轨(3 在支撑导轨08)上位置的改变而改变；刻度盘(3 上有两组刻度，移置导轨09)上的指针指向的一组之读数代表的是，绘图笔(31)的笔尖所对准的Y轴上某一点至过底盘(4)圆心的垂线之距离，移置导轨(3 上的指针指向的一组之读数代表的是，当滚轮06)在平盘05)上不同的位置时，底盘⑷沿逆时针方向旋转一周的同时，绘图笔(31)直线运动的距离；齿条悬臂(30)的距底盘⑷盘面最近点，要求远于画椭圆的机构中不包括导轨(13)的各部件的距底盘(4)盘面最远点。画渐开线、螺线的步骤①调整移置导轨09)的位置，使其上的指针所指的刻度盘(33)上的刻度读数，等于渐开线所属圆的半径；②调小对输出轴(34)的压力后，调整移置导轨(3 的位置，使滚轮06)在平盘0 上的位置发生改变，使移置导轨(32)上的指针所指向的刻度盘(33)上的刻度读数，等于所求的渐开线所属圆的周长或所求的螺线的导程；③将绘图笔(31)的笔尖对准Y轴，把输出齿轮07)调至齿条悬臂(30)上与齿条啮合，再取下导轨(1 ；④让底盘(4)的X轴与一对相互对称的两个支脚C3)的连线重合，然后将本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，落下绘图笔 (31)的笔尖，转动手柄使底盘(4)沿逆时针方向旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的圆的渐开线；⑤在上述步骤中，只要在步骤③时将绘图笔(31)的笔尖对准底盘的圆心，绘图笔(31)画出的图形就是以移置导轨(32)上的指针指向的刻度盘(33)上的刻度读数为导程的所求的螺线。 实现画圆、弧、角、圆的内接正多边形的步骤①将离合齿轮(5)和(18)均调离圆框⑴内壁的齿圈并取下导轨(13)，调整移置导轨09)的位置使绘图笔(31)对准X轴； 在齿条悬臂(30)上有一组刻度，刻度的读数等于绘图笔(31)的笔尖至过底盘圆心的垂线之距离，以此距离为所求的圆的半径，把本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔尖后转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的圆，十字线的交点是它的圆心；②在以上过程中，只有当手柄上的指针所指的环形刻度盘上的刻度读数为所求的弧相对应的范围时绘图笔尖是落在绘图纸面的，这样，绘出的图形就是所求的弧；③在以上过程中，只有当手柄上的指针分别指向与所求的角相对应的两个刻度时放下笔尖在绘图纸面作出标记，将这两个标记分别与绘图位置十字线的交点相连所形成的夹角，就是所求的角；④在以上过程中，只有当手柄上的指针分别指向与所求的圆的内接正N边形相对应的N个刻度时落下笔尖作出N个标记，然后用直尺将相邻的两个标记一一相连，这样所形成的图形就是所求的圆的内接正多边形。
权利要求
1. 一种一笔画椭圆、渐干线、螺线的多功能曲线仪，其特征在于一个框架，包括一个空心圆柱状的圆框(1)，内壁配有齿圈；四个等距安装在圆框(1) 外壁的悬臂O)；四个分别安装在悬臂(2)上垂直向下的支脚(3)，要求放在绘图纸上时的四个支脚交叉相连的两条直线互为对称轴；一个圆形底盘G)，结合于圆框(1)内壁的下部，能够沿圆框(1)的内壁自由旋转，其朝上一面装有一个手柄和一个制动器；实现画椭圆的机构，包括一个离合齿轮(5)，当底盘(4)旋转时，凭借与圆框内壁的齿圈啮合获得动力；一个定位齿轮(10)，当底盘(4)旋转一周的同时，要求离合齿轮( 获得的动力经变速后，带动定位齿轮(10)沿与底盘(4)旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；一个支撑导轨(12)，定位齿轮(10)借助一个移置导轨与其结合，定位齿轮(10)的圆心至过底盘(4)圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之和的1/4 ；一个装配在定位齿轮(10)上的导轨(13)，一个绘图笔悬臂(14)结合在导轨(13)上，导轨(13)的厚度，要保证绘图笔悬臂(14)的距底盘(4)盘面最近点，必须远于画渐开线、螺线的机构中不包括齿条悬臂(30)的各部件的距底盘(4)盘面最远点；一个垂直向下的绘图笔(15)，其笔尖可起落，在过其圆心的垂线上，安装在绘图笔悬臂(14)的一端；将离合齿轮(5)调离圆框 ⑴内壁的齿圈后，把两个辅助定位棒(16)、(17)分别插在底盘⑷的圆心和悬臂(2)的对称轴上，辅助绘图笔悬臂(14)准确地平行于X轴，并保证绘图笔(15)的笔尖对准X轴； 合上制动器，将辅助定位棒(16)、(17)取下，然后将绘图笔(1 的笔尖至过定位齿轮(10) 圆心的垂线之距离调整为所求的椭圆长短轴之差的1/4;取下齿条悬臂(30)后，把离合齿轮( 调回原处，将该装置平放于绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔(1 的笔尖后松开制动器，转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(1 画出的图形就是所求的椭圆；实现画渐开线，螺线的机构，包括一个离合齿轮(18)，底盘(4)旋转时，凭借与圆框 (1)内壁齿圈的啮和获得动力；一个输出齿轮(27)，在无极变速器输出轴(34)上的位置可调；一个移置导轨( )，结合在支撑导轨08)上；一个具有齿条功能的齿条悬臂(30)，结合在移置导轨09)上；一个绘图笔(31)，安装在齿条悬臂(30)的一端；当底盘(4)沿逆时针方向旋转一周的同时，要求离合齿轮(18)获得的动力经过变速后，由输出齿轮(XT)带动齿轮悬臂(30)携绘图笔(31)作背离移置导轨09)且平行于X轴的直线运动，直线运动的距离要求等于所求的渐开线所属圆的周长或所求的螺线的导程；画渐开线时，要求绘图笔 (31)的笔尖对准Y轴，其笔尖至过底盘圆心的垂线之距离要求调整为所求的渐开线所属圆的半径，但在画螺线时，这个距离则要求等于零；齿条悬臂(30)的距底盘(4)盘面最近点，要求远于画椭圆机构中不包括导轨(13)的各部件的距底盘(4)盘面最远点；取下导轨 (13)，将该装置平放于绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔尖后转动手柄使底盘(4)沿逆时针方向旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的渐开线或螺线.一入 ，实现画圆、弧、角、圆的内接正多边形的机构，包括一个将圆分为360等份的环形刻度盘， 装配在圆框(1)上端的圆上；一个指针，装配在底盘(4)上的手柄上，指向环形刻度盘的刻度； 调整移置导轨(29)的位置，使绘图笔(31)对准X轴，以绘图笔(31)的笔尖至过底盘(4)圆心的垂线之距离为半径，把该装置平放在绘图纸面，四个支脚(3)对准绘图位置的十字线，利用绘图笔(1 的笔尖可起落的特点，配以直尺，即可画出所求的圆、弧、角、圆的内接正多边形。
全文摘要
本发明提供了一种手动的一笔画椭圆、渐开线、螺线的多功能曲线仪。包括一个内壁配有齿圈的空心圆柱的圆框1；四个悬臂2；四个垂直向下的支脚3；一个底盘4，结合于圆框1内壁的下部，可自由旋转；齿轮10的圆心至过底盘4圆心的垂线距离可调，要求等于所求的椭圆长短轴之和的1/4；齿轮10的圆面有一个导轨13，结合在导轨13上的绘图笔悬臂14上有一个绘图笔15，其笔尖至过齿轮10圆心的垂线距离可调，要求等于所求的椭圆长短轴之差的1/4；当齿轮10随着底盘4绕底盘4的圆心沿逆时针方向运行一周的同时，要求将齿轮5获得的动力变速后，带动齿轮10沿顺时针方向绕自己的圆心旋转两周，这样，绘图笔画出的图形就是所求的椭圆。
文档编号B43L11/06GK102248842SQ20111009691
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者董国奇 申请人:董国奇
技术领域：
本发明涉及一种手动画椭圆、渐开线、螺线的绘图工具。
背景技术：
目前，一般科技人员和在校学生大都采用几何画法画椭圆，渐开线和螺线，既麻烦又浪费时间。发明内容本发明的目的是提供一种一笔即可画出标准椭圆、渐开线、螺线，暨任意圆、弧、角、圆的内接正多边形等普及型手动绘图工具。本发明的框架，包括一个空心圆柱状的圆框，内壁配有齿圈；四个等距安装在圆框外壁的悬臂；四个分别安装在悬臂上垂直向下的支脚，要求放在绘图纸上时的四个支脚交叉相连的两条直线互为对称轴；一个圆形底盘，结合于圆框内壁的下部，能够沿圆框的内壁自由旋转，其朝上一面装有一个手柄和一个制动器，本发明的传动系统等零部件均配置在其上下两面；此框架的整体外形似一只四条腿的螃蟹。实现画椭圆的机构，包括一个离合齿轮，当底盘旋转时，凭借与圆框内壁齿圈啮合获得动力；一个定位齿轮，当底盘旋转一周的同时，要求离合齿轮获得的动力经变速后， 带动定位齿轮沿与底盘旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；一个支撑导轨，定位齿轮借助一个移置导轨与其结合，定位齿轮的圆心至过底盘圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之和的1/4 ；一个装配在定位齿轮圆面的导轨，一个绘图笔悬臂结合在这个导轨上，这个导轨的厚度，要保证绘图笔悬臂的距底盘盘面最近点，必须远于画渐开线、螺线的机构中不包括齿条悬臂的各部件的距底盘盘面最远点；一个垂直向下的绘图笔， 其笔尖可起落，在过其圆心的垂线上，安装在绘图笔悬臂的一端，绘图笔尖至过定位齿轮圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之差的1/4。实现画渐开线，螺线的机构，包括一个离合齿轮，底盘旋转时，凭借与圆框内壁齿圈的啮和获得动力；一个输出齿轮，在无极变速器输出轴上的位置可调；一个移置导轨，结合在一个支撑导轨上；一个具有齿条功能的齿条悬臂，结合在移置导轨上；一个绘图笔，其笔尖在过其圆心的垂线上，安装在齿条悬臂的一端；当底盘沿逆时针方向旋转一周的同时， 要求离合齿轮获得的动力经过变速后，由输出齿轮带动齿条悬臂携绘图笔作背离移置导轨且平行于X轴的直线运动，直线运动的距离要求等于所求渐开线所属圆的周长或所求螺线的导程；画渐开线时，要求绘图笔的笔尖对准Y轴，其笔尖至过底盘圆心的垂线之距离要求调整为所求渐开线所属圆的半径，但在画螺线时，这个距离则要求等于零。实现画任意圆、弧、角、圆的内接正多边形的机构，包括一个将圆分为360等份的环形刻度盘，装配在圆框上端的圆上；一个指针，装配在底盘上的手柄上，指向环形刻度盘得刻度。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明的(顶视)示意图。
具体实施方式
本发明包括一个内壁有齿圈的空心圆柱状圆框(1)；等距安装于圆框(1)外壁的四个(图中只画出一个)悬臂O)；每个悬臂(2)上均安装一个垂直向下的支脚⑶；一个圆形底盘G)。实现画椭圆的机构中，底盘⑷旋转时，离合齿轮(5)会将其获得的动力传递给与其同在底盘(4)朝上一面的传动齿轮(6)，再由传动齿轮(6)的同心轴将这个动力依次传递给底盘(4)朝上的一面由一个条形钢板(11)连在一起的传动齿轮(7)、(8)、(9)和定位齿轮(10)，这个传递过程，要求当底盘(4)沿某一方向绕自己的圆心旋转一周的同时，定位齿轮(10)能够沿与底盘(4)旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；定位齿轮(10)通过一个移置导轨结合在支撑导轨(1 上，支撑导轨(1 的位置在以传动齿轮(7)的圆心为圆心，以这个圆心至过底盘圆心的垂线之距离为半径的圆弧上，导轨(12)上有一组读数为定位齿轮(10)的圆心至过底盘圆心的垂线之距离的刻度，移置导轨上有一个指针指向这组刻度；定位齿轮(10)的圆面装配了一个导轨(13)，一个绘图笔悬臂(14)结合在导轨(13)上，绘图笔(15)安装在绘图笔(14)上，绘图笔(15)的笔尖在过其圆心向下的垂线上，绘图笔(15)的圆心至过定位齿轮(10)圆心的垂线之距离可调，绘图笔悬臂(14)上有一组刻度的读数等于这个距离的大小，导轨(1 上有一个标记指向这组刻度。画椭圆的步骤①将离合齿轮(5)和离合齿轮(18)均调离圆框⑴内壁的齿圈，再调整定位齿轮(10)的位置，使移置导轨上的指针所指的导轨(1 上的刻度读数为所求椭圆长短轴之和的1/4 ；②在底盘的中心和悬臂O)的对称轴上分别插入辅助定位棒(16)、(17)，让绘图笔悬臂(14)靠紧辅助定位棒(16)、(17)，使之平行于X轴，并保证绘图笔(1 的圆心对准X轴；③合上制动器使底盘(4)不能旋转，并取下辅助定位棒(16)、
(17)；将绘图笔悬臂(14)上的读数等于所求椭圆长短轴之差的1/4的刻度，对准导轨(13) 上的标记；⑤让离合齿轮(5)重新与圆框(1)内壁的齿圈啮合，并取下齿条悬臂(30)；⑥将本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，落下绘图笔(1 的笔尖后松开制动器，转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(1 画出的图形就是所求的椭圆。画渐开线、螺线的机构中，底盘(4)沿逆时针方向旋转时，其朝上一面的离合齿轮
(18)会将获得的动力依次传递给传动齿轮(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(M)，再由传动齿轮04)的同心轴传递给底盘(4)朝下一面构成无级变速器的平盘(25)、滚轮06)和输出轴(34)，然后由在输出轴上位置可调的输出齿轮(XT)推动结合在移置导轨09)上的齿条悬臂(30)，使之带动笔尖对准Y轴的绘图笔(31)作背离移置导轨09)且平行于X轴的直线运动；构成无级变速器的加压装置在靠近平盘0 的位置对输出轴(34)加压，压力的大小可调，并且平盘05)和底盘(4)之间配有钢珠；移置导轨09)、(32)均结合在平行于Y 轴的支撑导轨08)上；随滚轮06)的旋转而旋转的输出轴(34)的另一端，通过一个轴承结合在移置导轨(3 上，滚轮06)在平盘0 上的位置会随着移置导轨(3 在支撑导轨08)上位置的改变而改变；刻度盘(3 上有两组刻度，移置导轨09)上的指针指向的一组之读数代表的是，绘图笔(31)的笔尖所对准的Y轴上某一点至过底盘(4)圆心的垂线之距离，移置导轨(3 上的指针指向的一组之读数代表的是，当滚轮06)在平盘05)上不同的位置时，底盘⑷沿逆时针方向旋转一周的同时，绘图笔(31)直线运动的距离；齿条悬臂(30)的距底盘⑷盘面最近点，要求远于画椭圆的机构中不包括导轨(13)的各部件的距底盘(4)盘面最远点。画渐开线、螺线的步骤①调整移置导轨09)的位置，使其上的指针所指的刻度盘(33)上的刻度读数，等于渐开线所属圆的半径；②调小对输出轴(34)的压力后，调整移置导轨(3 的位置，使滚轮06)在平盘0 上的位置发生改变，使移置导轨(32)上的指针所指向的刻度盘(33)上的刻度读数，等于所求的渐开线所属圆的周长或所求的螺线的导程；③将绘图笔(31)的笔尖对准Y轴，把输出齿轮07)调至齿条悬臂(30)上与齿条啮合，再取下导轨(1 ；④让底盘(4)的X轴与一对相互对称的两个支脚C3)的连线重合，然后将本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，落下绘图笔 (31)的笔尖，转动手柄使底盘(4)沿逆时针方向旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的圆的渐开线；⑤在上述步骤中，只要在步骤③时将绘图笔(31)的笔尖对准底盘的圆心，绘图笔(31)画出的图形就是以移置导轨(32)上的指针指向的刻度盘(33)上的刻度读数为导程的所求的螺线。 实现画圆、弧、角、圆的内接正多边形的步骤①将离合齿轮(5)和(18)均调离圆框⑴内壁的齿圈并取下导轨(13)，调整移置导轨09)的位置使绘图笔(31)对准X轴； 在齿条悬臂(30)上有一组刻度，刻度的读数等于绘图笔(31)的笔尖至过底盘圆心的垂线之距离，以此距离为所求的圆的半径，把本发明平放在绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔尖后转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的圆，十字线的交点是它的圆心；②在以上过程中，只有当手柄上的指针所指的环形刻度盘上的刻度读数为所求的弧相对应的范围时绘图笔尖是落在绘图纸面的，这样，绘出的图形就是所求的弧；③在以上过程中，只有当手柄上的指针分别指向与所求的角相对应的两个刻度时放下笔尖在绘图纸面作出标记，将这两个标记分别与绘图位置十字线的交点相连所形成的夹角，就是所求的角；④在以上过程中，只有当手柄上的指针分别指向与所求的圆的内接正N边形相对应的N个刻度时落下笔尖作出N个标记，然后用直尺将相邻的两个标记一一相连，这样所形成的图形就是所求的圆的内接正多边形。
权利要求
1. 一种一笔画椭圆、渐干线、螺线的多功能曲线仪，其特征在于一个框架，包括一个空心圆柱状的圆框(1)，内壁配有齿圈；四个等距安装在圆框(1) 外壁的悬臂O)；四个分别安装在悬臂(2)上垂直向下的支脚(3)，要求放在绘图纸上时的四个支脚交叉相连的两条直线互为对称轴；一个圆形底盘G)，结合于圆框(1)内壁的下部，能够沿圆框(1)的内壁自由旋转，其朝上一面装有一个手柄和一个制动器；实现画椭圆的机构，包括一个离合齿轮(5)，当底盘(4)旋转时，凭借与圆框内壁的齿圈啮合获得动力；一个定位齿轮(10)，当底盘(4)旋转一周的同时，要求离合齿轮( 获得的动力经变速后，带动定位齿轮(10)沿与底盘(4)旋转方向相反的方向绕自己的圆心旋转两周；一个支撑导轨(12)，定位齿轮(10)借助一个移置导轨与其结合，定位齿轮(10)的圆心至过底盘(4)圆心的垂线之距离，要求调整为所求的椭圆长短轴之和的1/4 ；一个装配在定位齿轮(10)上的导轨(13)，一个绘图笔悬臂(14)结合在导轨(13)上，导轨(13)的厚度，要保证绘图笔悬臂(14)的距底盘(4)盘面最近点，必须远于画渐开线、螺线的机构中不包括齿条悬臂(30)的各部件的距底盘(4)盘面最远点；一个垂直向下的绘图笔(15)，其笔尖可起落，在过其圆心的垂线上，安装在绘图笔悬臂(14)的一端；将离合齿轮(5)调离圆框 ⑴内壁的齿圈后，把两个辅助定位棒(16)、(17)分别插在底盘⑷的圆心和悬臂(2)的对称轴上，辅助绘图笔悬臂(14)准确地平行于X轴，并保证绘图笔(15)的笔尖对准X轴； 合上制动器，将辅助定位棒(16)、(17)取下，然后将绘图笔(1 的笔尖至过定位齿轮(10) 圆心的垂线之距离调整为所求的椭圆长短轴之差的1/4;取下齿条悬臂(30)后，把离合齿轮( 调回原处，将该装置平放于绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔(1 的笔尖后松开制动器，转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(1 画出的图形就是所求的椭圆；实现画渐开线，螺线的机构，包括一个离合齿轮(18)，底盘(4)旋转时，凭借与圆框 (1)内壁齿圈的啮和获得动力；一个输出齿轮(27)，在无极变速器输出轴(34)上的位置可调；一个移置导轨( )，结合在支撑导轨08)上；一个具有齿条功能的齿条悬臂(30)，结合在移置导轨09)上；一个绘图笔(31)，安装在齿条悬臂(30)的一端；当底盘(4)沿逆时针方向旋转一周的同时，要求离合齿轮(18)获得的动力经过变速后，由输出齿轮(XT)带动齿轮悬臂(30)携绘图笔(31)作背离移置导轨09)且平行于X轴的直线运动，直线运动的距离要求等于所求的渐开线所属圆的周长或所求的螺线的导程；画渐开线时，要求绘图笔 (31)的笔尖对准Y轴，其笔尖至过底盘圆心的垂线之距离要求调整为所求的渐开线所属圆的半径，但在画螺线时，这个距离则要求等于零；齿条悬臂(30)的距底盘(4)盘面最近点，要求远于画椭圆机构中不包括导轨(13)的各部件的距底盘(4)盘面最远点；取下导轨 (13)，将该装置平放于绘图纸面，四个支脚C3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔尖后转动手柄使底盘(4)沿逆时针方向旋转一周，绘图笔(31)画出的图形就是所求的渐开线或螺线.一入 ，实现画圆、弧、角、圆的内接正多边形的机构，包括一个将圆分为360等份的环形刻度盘， 装配在圆框(1)上端的圆上；一个指针，装配在底盘(4)上的手柄上，指向环形刻度盘的刻度； 调整移置导轨(29)的位置，使绘图笔(31)对准X轴，以绘图笔(31)的笔尖至过底盘(4)圆心的垂线之距离为半径，把该装置平放在绘图纸面，四个支脚(3)对准绘图位置的十字线，利用绘图笔(1 的笔尖可起落的特点，配以直尺，即可画出所求的圆、弧、角、圆的内接正多边形。
全文摘要
本发明提供了一种手动的一笔画椭圆、渐开线、螺线的多功能曲线仪。包括一个内壁配有齿圈的空心圆柱的圆框1；四个悬臂2；四个垂直向下的支脚3；一个底盘4，结合于圆框1内壁的下部，可自由旋转；齿轮10的圆心至过底盘4圆心的垂线距离可调，要求等于所求的椭圆长短轴之和的1/4；齿轮10的圆面有一个导轨13，结合在导轨13上的绘图笔悬臂14上有一个绘图笔15，其笔尖至过齿轮10圆心的垂线距离可调，要求等于所求的椭圆长短轴之差的1/4；当齿轮10随着底盘4绕底盘4的圆心沿逆时针方向运行一周的同时，要求将齿轮5获得的动力变速后，带动齿轮10沿顺时针方向绕自己的圆心旋转两周，这样，绘图笔画出的图形就是所求的椭圆。
文档编号B43L11/06GK102248842SQ20111009691
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者董国奇 申请人:董国奇
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