專利名稱：一筆畫任意拋物線和雙曲線的曲線儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種畫任意拋物線和雙曲線的手動(dòng)繪圖工具。
背景技術(shù)：
至今，一般科技人員和在校學(xué)生還在采用幾何畫法畫拋物線和雙曲線，既繁瑣又畫不準(zhǔn)，浪費(fèi)人們寶貴的時(shí)間和精力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種一筆即可畫出任意拋物線和雙曲線的普及型手動(dòng)的曲線儀。本發(fā)明包括由一個(gè)底盤，三個(gè)安裝在底盤上的懸臂和三個(gè)分別裝配在每個(gè)懸臂外端的支腳構(gòu)成的機(jī)架；由底盤朝上一面的一個(gè)條形支撐導(dǎo)軌，一個(gè)鑲有齒條的條形滑動(dòng)導(dǎo)軌，和一個(gè)配有圓形手柄的動(dòng)力齒輪構(gòu)成的動(dòng)力系統(tǒng)；引導(dǎo)繪圖筆的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而畫出所求的拋物線和雙曲線，是由以下一個(gè)共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)畫拋物線的輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)和其它零部件，實(shí)現(xiàn)畫雙曲線的第二點(diǎn)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪，裝在同一個(gè)空心的傳動(dòng)軸上，通過一個(gè)軸承分別配置在底盤的上、下方，稱為上輪和下輪；一個(gè)軸中軸，結(jié)合在空心傳動(dòng)軸的空心內(nèi)；一個(gè)空心圓柱件，以定點(diǎn)齒輪為中心固定在底盤朝下的一面，其內(nèi)壁有一圈凹槽； 一個(gè)U形連接件，有一定的高度，橫向內(nèi)寬大于定點(diǎn)齒輪的外圓，厚度大于軸中軸的直徑， 底部幾何中心有一個(gè)與軸中軸相配合的圓孔，口朝上固定在軸中軸的下端；一塊其中的一條邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板，平行于底盤并高于定點(diǎn)齒輪的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，弧形邊的對(duì)邊在U形連接件的上端與之連接，工作時(shí)繞定點(diǎn)齒輪的軸線擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌，固定在擺動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌上，齒條與定點(diǎn)齒輪的下輪嚙合；滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌朝下一面的一端固定有一塊小平板，小平板平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪圓心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌平行；一個(gè)有缺口的空心圓柱件，以定點(diǎn)齒輪為中心，缺口朝下固定的底盤朝上的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一個(gè)傳動(dòng)齒輪，在有缺口的空心圓柱件內(nèi)與定點(diǎn)齒輪的上輪嚙合，并通過空心圓柱件的缺口與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌上的齒條嚙合；一塊扇形擺動(dòng)平板，其弧形邊伸向有缺口的空心圓柱件內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，扇形的頂部固定在軸中軸的上端，與底盤平行并高于定點(diǎn)齒輪的上輪；一個(gè)中介齒輪，裝配于扇形擺動(dòng)平板朝下的一面，與定點(diǎn)齒輪的上輪嚙合，工作時(shí)除了繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)外，還會(huì)隨同固定在軸中軸下端的U形連接件和擺動(dòng)平板一道繞定點(diǎn)齒輪的軸線擺動(dòng)；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，固定在有缺口的空心圓柱件外圍的底盤上；一個(gè)懸空的直立傳動(dòng)軸，上端裝有齒輪，配置于傳動(dòng)軸支架上， 其軸線與定點(diǎn)齒輪的軸線重合；一個(gè)微型的萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間；一個(gè)擺動(dòng)齒輪，配置在能夠繞直立傳動(dòng)軸擺動(dòng)的一塊平板上，與直立傳動(dòng)軸上端的齒輪永久嚙合，通過擺動(dòng)，將直立傳動(dòng)軸的動(dòng)力按需要傳遞給第一或第二傳動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)畫拋物線的輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪，裝在同一個(gè)傳動(dòng)軸上，通過一個(gè)軸承分別配置在底盤的上、下方，稱為上輪和下輪；一個(gè)空心圓柱件，以定點(diǎn)齒輪為中心固定在底盤朝下的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一塊其中的一邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板，平行于底盤并高于定點(diǎn)齒輪的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，靠近弧形邊對(duì)邊的中點(diǎn)有一圓孔，利用此圓孔將擺動(dòng)平板套在定點(diǎn)齒輪的傳動(dòng)軸上，可繞此傳動(dòng)軸擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌，固定在擺動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌上，齒條與定點(diǎn)齒輪的下軌嚙合；一塊小平板，固定在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌朝下一面的一端，其平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪圓心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌平行；一個(gè)傳動(dòng)齒輪，配置在底盤的上方，與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌的齒條和定點(diǎn)齒輪的上輪嚙合。實(shí)現(xiàn)畫拋物線的其它零部件包括一個(gè)齒條連桿，朝下的一面鑲有齒條，兩端分別與共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)和輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌于小平板的圓孔處鉸接相連，鉸接軸為空心軸，兩個(gè)空心鉸接軸軸線間的距離等于共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中定點(diǎn)齒輪的軸線和輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中定點(diǎn)齒輪的軸線之間的距離；一個(gè)畫拋物和雙曲線共用的繪圖筆，垂直向下裝配在任意一個(gè)空心鉸接軸的空心內(nèi)，筆尖可起落；一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱齒輪軸，配置在底盤朝下的一面，在齒條連桿的下方與之垂直相交并與之齒條嚙合；兩根可繞自己軸心旋轉(zhuǎn)的細(xì)長(zhǎng)圓杠，緊貼齒條連桿朝上的一面配置在圓柱齒輪軸的兩側(cè)并與之平行。實(shí)現(xiàn)畫雙曲線的第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相同的支撐導(dǎo)軌，在底盤朝下一面平行固定在底盤上一個(gè)長(zhǎng)方形開口的兩側(cè)；兩個(gè)相同的移置導(dǎo)軌，分別結(jié)合在兩個(gè)支撐導(dǎo)軌上； 一個(gè)滾動(dòng)軸承，外圈固定在兩個(gè)移置導(dǎo)軌上將兩個(gè)移置導(dǎo)軌連為一體；一塊平行于底盤的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板，固定于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈朝下的一面，隨軸承內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌，其幾何中心對(duì)準(zhǔn)圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的中心，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌，結(jié)合在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌上，其朝上的一面和共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌上的小平板朝下的一面處于同一平面，其對(duì)稱軸的一端有一豎直的圓孔，畫雙曲線時(shí)，與共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌上的小平板在此圓孔鉸接，鉸接軸為空心軸，并且繪圖筆也應(yīng)該垂直向下裝配在這個(gè)空心軸的空心內(nèi)；一個(gè)中介齒輪，通過一個(gè)軸承配置在圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面，與滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌的齒條嚙合；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，對(duì)準(zhǔn)底盤上的長(zhǎng)方形開口固定于底盤朝上的一面；一個(gè)高位支撐導(dǎo)軌，一端固定在傳動(dòng)軸支架上，另一端固定在共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的另一個(gè)傳動(dòng)軸支架上，在其對(duì)稱軸的中間部分有一個(gè)條形開口 ；一個(gè)高位移置導(dǎo)軌，結(jié)合在高位支撐導(dǎo)軌上；一個(gè)直立的傳動(dòng)軸，配置在高位移置導(dǎo)軌上，上端高于高位移置導(dǎo)軌，下端通過高位支撐導(dǎo)軌上的開口伸向開口的下方，其軸線與其下方的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的軸線重合；一個(gè)微型萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間。第一傳動(dòng)系統(tǒng)是在畫拋物線時(shí)，將共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中擺動(dòng)齒輪的動(dòng)力傳遞給圓柱齒輪軸，以推動(dòng)齒條連桿做與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)等速但方向相反的直線運(yùn)動(dòng)；第二傳動(dòng)系統(tǒng)是在畫雙曲線時(shí)，將擺動(dòng)齒輪的動(dòng)力傳遞給第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的直立傳動(dòng)軸，從而帶動(dòng)第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的中介齒輪以與共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的中介齒輪相同的線速度和方向旋轉(zhuǎn)。畫拋物線時(shí)，首先轉(zhuǎn)動(dòng)圓形手柄，使動(dòng)力齒輪獲得動(dòng)力，并由條形滑動(dòng)導(dǎo)軌將動(dòng)力傳遞給共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)和輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，使兩機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌作同速同方向的直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由第一傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力傳遞給圓柱齒輪軸，以帶動(dòng)齒條連桿作與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌等速但方向相反的直線運(yùn)動(dòng)，這樣，配置于任意一個(gè)空心鉸接軸內(nèi)的繪圖筆的運(yùn)行軌跡， 都會(huì)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的拋物線；而當(dāng)取下齒條連桿，將共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌與第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌鉸接相連，并由第二傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力傳遞給第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，使第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的中介齒輪以與共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的中介齒輪相同的速度和方向旋轉(zhuǎn)，這樣，繪圖筆的運(yùn)行軌跡，會(huì)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雙曲線的一支。
因?yàn)楸景l(fā)明一筆即可快速準(zhǔn)確地畫出所求拋物線和雙曲線的一支，從而會(huì)為有關(guān)科技人員和在校學(xué)生節(jié)省寶貴的作圖時(shí)間及精力。將本發(fā)明作為教具，對(duì)于啟迪學(xué)生的觀察力、想象力和創(chuàng)造力，可起到潛移默化的作用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明的(頂視)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明包括一個(gè)機(jī)架、一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)、一個(gè)共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)畫拋物線的輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)及其它零部件、實(shí)現(xiàn)畫雙曲線的第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)， 其中一個(gè)機(jī)架，包括一個(gè)底盤(1)，形狀為由一個(gè)大橢圓的兩部分和兩條凸起的小拋物線圍成的關(guān)于X軸的對(duì)稱圖形；三個(gè)平行于底盤(1)的懸臂O)，其中相互對(duì)稱的兩個(gè)垂直于χ軸，安裝在底盤(1)的左半邊，而安裝在底盤(1)右端的另一個(gè)的對(duì)稱軸則與χ軸重合；三個(gè)直腳(3)，分別垂直向下裝配在每個(gè)懸臂(2)的外端。一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，包括一個(gè)平行于χ軸的支撐導(dǎo)軌G)，安裝在底盤(1)朝上的一面；一個(gè)鑲有齒條的條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)，結(jié)合在條形支撐導(dǎo)軌(4)上；一個(gè)動(dòng)力齒輪(6)，配置在底盤(1)朝上的一面，與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的齒條嚙合；一個(gè)圓形手柄(7)，安裝在動(dòng)力齒輪(6)的傳動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)此手柄，動(dòng)力齒輪(6)會(huì)獲得動(dòng)力并由條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 將動(dòng)力傳送出去。一個(gè)共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪(8)，裝在同一個(gè)空心的傳動(dòng)軸上，分別配置在底盤(1)的上、下方，稱為上輪和下輪，其軸心在兩個(gè)支腳(3)的垂直于χ 軸的連線與χ軸的交點(diǎn)；一個(gè)軸中軸，配置在空心傳動(dòng)軸的空心內(nèi)；一個(gè)空心圓柱件(9)， 以定點(diǎn)齒輪(8)為中心固定在底盤(1)朝下的一面，其內(nèi)壁有一圈凹槽；一個(gè)U形連接件 (10)，有一定的高度，橫向內(nèi)寬大于定點(diǎn)齒輪(8)的外圓，厚度大于軸中軸的直徑，底部幾何中心有一個(gè)與軸中軸相配合的圓孔，口朝上固定在軸中軸的下端；一塊其中的一條邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板(11)，平行于底盤⑴并高于定點(diǎn)齒輪⑶的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件(9)內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，弧形邊的對(duì)邊在U形連接件(10)的上端與之連為一體，工作時(shí)繞定點(diǎn)齒輪(8)的軸線擺動(dòng)，其上配有一個(gè)制動(dòng)器，用以控制其擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌 (12)，固定在擺動(dòng)平板(11)朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(12)上，齒條與定點(diǎn)齒輪(8)的下輪嚙合；一塊小平板(14)，固定在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)朝下一面的一端，其平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪⑶圓心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)平行；一個(gè)有缺口的空心圓柱件(15)，以定點(diǎn)齒輪(8)為中心，缺口朝下固定在底盤(1)朝上的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一個(gè)傳動(dòng)齒輪(16)，在有缺口的空心圓柱件(15)內(nèi)與定點(diǎn)齒輪⑶的上輪嚙合，并通過空心圓柱件(1 的缺口與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 上的齒條嚙合；一塊扇形擺動(dòng)平板(17)，其弧形邊伸向空心圓柱件(1 內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，扇形頂部固定在軸中軸的上端，與底盤(1)平行且高于定點(diǎn)齒輪(8)的上輪；一個(gè)中介齒輪(18)，裝配于扇形擺動(dòng)平板(17)朝下的一面，與定點(diǎn)齒輪(8)的上輪嚙合，工作時(shí)除了繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)外，還會(huì)隨同固定在軸中軸下端的U形連接件(10)和擺動(dòng)平板(11) 一道繞定點(diǎn)齒輪(8)的軸線擺動(dòng)，其傳動(dòng)軸的上端在扇形擺動(dòng)平板(17)的上方；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，固定在空心圓柱件(1 外圍的底盤上；一個(gè)懸空的直立傳動(dòng)軸，上端裝有齒輪，配置于傳動(dòng)軸支架上，其軸線與定點(diǎn)齒輪(8)的軸線重合；一個(gè)
6微型的萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪(18)的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間；一個(gè)擺動(dòng)齒輪，配置在能夠繞直立傳動(dòng)軸擺動(dòng)的一塊平板上，與直立傳動(dòng)軸上端的齒輪永久嚙合，通過擺動(dòng)， 將直立傳動(dòng)軸的動(dòng)力按需要傳遞給第一或第二傳動(dòng)系統(tǒng)；滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)朝下的一面和條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 朝上的一面各有一組相同的刻度，刻度的讀數(shù)為所作拋物線的焦點(diǎn)與頂點(diǎn)間的距離和所作雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)與較近的一個(gè)頂點(diǎn)間的距離，這個(gè)距離等于滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13) —端的空心鉸接軸的軸線對(duì)準(zhǔn)χ軸時(shí)與定點(diǎn)齒輪⑶的軸線間的距離，擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(1 和支撐導(dǎo)軌(4)上各有一個(gè)標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)這兩組刻度。實(shí)現(xiàn)畫拋物線的輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪(19)，裝在同一個(gè)傳動(dòng)軸上，通過一個(gè)軸承分別配置在底盤(1)的上、下方，稱為上輪和下輪，其軸心在X軸上；一個(gè)空心圓柱件00)，以定點(diǎn)齒輪(19)為中心固定在底盤(1)朝下的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一塊其中的一邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板(21)，平行于底盤(1)并高于定點(diǎn)齒輪(19)的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件00)內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，靠近弧形邊對(duì)邊的中點(diǎn)有一圓孔，利用此圓孔將擺動(dòng)平板套在定點(diǎn)齒輪(19)的傳動(dòng)軸上，可繞此傳動(dòng)軸擺動(dòng)，其上配有一個(gè)制動(dòng)器，以控制其擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(22)，固定在擺動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(23)，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌0 上，齒條與定點(diǎn)齒輪的下輪嚙合；一塊與小平板(14)處于同一平面的小平板(M)，固定在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌03) 朝下一面的一端，其平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌03)的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪(19)圓心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌平行；一個(gè)傳動(dòng)齒輪(25)，配置在底盤(1)的上方，與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的齒條和定點(diǎn)齒輪(19)的上軌嚙合。實(shí)現(xiàn)畫拋物線的其它零部件，包括一個(gè)齒條連桿( )，朝下的一面鑲有齒條，兩端分別于小平板(14)、(24)朝下一面的圓孔處與之鉸接相連，鉸接軸為空心軸，兩個(gè)空心鉸接軸軸線間的連線與定點(diǎn)齒輪(8)和(19)的軸線間的連線長(zhǎng)度相等且相互平行；一個(gè)共用的繪圖筆，垂直向下裝配在任意一個(gè)空心鉸接軸的空心內(nèi)，其筆尖可起落；一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱齒輪軸(27)，配置在底盤(1)朝下的一面，在齒條連桿06)的下方與之垂直相交并與之齒條嚙合；兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓杠( )，在外力作用下可繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)，緊貼齒條連桿06) 朝上的一面配置在圓柱齒輪軸(XT)的兩側(cè)并與之平行，用以保證齒條連桿06)始終與底盤(1)盤面保持平行，并保證齒條連桿06)的齒條與圓柱齒輪軸(XT)輪齒的良好嚙合。實(shí)現(xiàn)畫雙曲線的第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)相同的支撐導(dǎo)軌(四)，在底盤(1)朝下一面平行于X軸固定在底盤(1)上的一個(gè)長(zhǎng)方形開口(30)的兩側(cè)；兩個(gè)相同的移置導(dǎo)軌(31)，分別結(jié)合在兩個(gè)支撐導(dǎo)軌09)上；一個(gè)滾動(dòng)軸承(32)，外圈固定在兩個(gè)移置導(dǎo)軌 (31)上并將它們連為一體，其軸心在χ軸上；一塊平行于底盤(1)的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板，固定于滾動(dòng)軸承(3 內(nèi)圈朝下的一面，隨滾動(dòng)軸承(3 內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)可取代滾動(dòng)軸承(3 的空心圓柱件，其內(nèi)壁有一圈凹槽，工作時(shí)圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板在此凹槽內(nèi)滑動(dòng)；一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌(33)，其幾何中心對(duì)準(zhǔn)圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的圓心，固定于圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面； 一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(34)，結(jié)合在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌(3 上，其朝上的一面和小平板(14)朝下的一面處在同一平面，其對(duì)稱軸的一端有一個(gè)豎直的圓孔，畫雙曲線時(shí)與小平板(14)在此圓孔鉸接，鉸接軸為空心軸，繪圖筆垂直向下裝配在這個(gè)空心軸的空心內(nèi)；一個(gè)中介齒輪(35)，通過一個(gè)軸承配置在圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面，與滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(34)的齒條嚙合，其傳動(dòng)軸的上端在圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的上方；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，對(duì)準(zhǔn)底盤(1)上的長(zhǎng)方形開口固定于底盤(1)朝上的一面；一個(gè)高位支撐導(dǎo)軌，平行于底盤(1)，一端固定在傳動(dòng)軸支架上，另一端固定在共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的另一個(gè)傳動(dòng)軸支架上，其對(duì)稱軸的中間部分有一個(gè)條形開口 ；一個(gè)高位移置導(dǎo)軌，結(jié)合在高位支撐導(dǎo)軌上，通過連接件與兩個(gè)移置導(dǎo)軌 (31)相連，以隨它們的移動(dòng)而移動(dòng)；一個(gè)直立傳動(dòng)軸，配置在高位移置導(dǎo)軌上的一個(gè)圓孔內(nèi)，上端裝有齒輪，下端通過高位支撐導(dǎo)軌上的開口伸向開口的下方，其軸線與圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的軸線重合；一個(gè)微型萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪(3 的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間； 兩個(gè)相同的支撐導(dǎo)軌09)朝下的一面，各有一組相同的刻度，刻度的讀數(shù)為所作雙曲線的焦距，等于定點(diǎn)齒輪(8)的軸線與滾動(dòng)軸承(32)軸線間的距離，兩個(gè)移置導(dǎo)軌(31)上各有一個(gè)相同的標(biāo)記分別對(duì)準(zhǔn)這兩組刻度。兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)分別由不同數(shù)量的傳動(dòng)軸和齒輪構(gòu)成，第一傳動(dòng)系統(tǒng)是在畫拋物線時(shí)，將共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中擺動(dòng)齒輪的動(dòng)力傳遞給圓柱齒輪軸(27)，以推動(dòng)齒條連桿06)做與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的直線運(yùn)動(dòng)等速但方向相反的直線運(yùn)動(dòng)；第二傳動(dòng)系統(tǒng)是在畫雙曲線時(shí)，將擺動(dòng)齒輪的動(dòng)力傳遞給第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的直立傳動(dòng)軸，從而帶動(dòng)中介齒輪(3 以與中介齒輪(18)相同的線速度和方向旋轉(zhuǎn)，此系統(tǒng)中，有一個(gè)移置齒輪，裝在第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中直立傳動(dòng)軸的上方平行于高位支撐導(dǎo)軌的一根高位傳動(dòng)軸上，針對(duì)所求雙曲線不同的焦距，通過調(diào)整移置齒輪在高位傳動(dòng)軸上的位置，以保證其與第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中直立傳動(dòng)軸上端的齒輪嚙合。本發(fā)明的工作原理是，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)時(shí)，條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 會(huì)帶動(dòng)共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)和輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的各輪運(yùn)轉(zhuǎn)，并由定點(diǎn)齒輪(8)、(19)的下輪分別推動(dòng)滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌 (13),(23)作同速同方向的直線運(yùn)動(dòng)，這樣，配置在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)或03)與齒條連桿 (26)的空心鉸接軸內(nèi)的繪圖筆，就會(huì)以滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13) “23)做直線運(yùn)動(dòng)的速度和方向作離開或靠近定點(diǎn)齒輪(8)或(19)的軸線的直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的直立傳動(dòng)軸所獲得的動(dòng)力，會(huì)通過第一傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給圓柱齒輪軸(27)，以推動(dòng)齒條連桿06)兩端的鉸接軸做作與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的直線運(yùn)動(dòng)同速但方向相反的離開或靠近平行于y軸的一條定直線的直線運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果，繪圖筆的運(yùn)行軌跡會(huì)是焦點(diǎn)在定點(diǎn)齒輪(8)或(19)的軸線上，準(zhǔn)線為平行于y軸的一條定直線的拋物線；但如果滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)不是與齒條連桿06)鉸接，而是與滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(34)鉸接相連，并且共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中直立傳動(dòng)軸所獲得的動(dòng)力，是通過第二傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的直立傳動(dòng)軸，這樣，裝配在鉸接軸空心內(nèi)的繪圖筆在作離開或靠近定點(diǎn)齒輪(8)的軸線的直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還會(huì)以同速作離開或靠近軸承(3 的軸線的直線運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果，繪圖筆的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)是兩個(gè)焦點(diǎn)分別在定點(diǎn)齒輪(8)和軸承(32)的軸線上，實(shí)軸為繪圖筆筆尖分別至這兩個(gè)焦點(diǎn)的距離的差得絕對(duì)值的雙曲線的一支。畫拋物線的步驟①通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，使齒條連桿06)兩端的兩個(gè)空心鉸接軸的軸心均對(duì)準(zhǔn)χ軸，然后將擺動(dòng)平板(11)、(21)上的制動(dòng)器均調(diào)整為制動(dòng)狀態(tài)；②將擺動(dòng)齒輪與第一傳動(dòng)系統(tǒng)分離，然后繼續(xù)通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)以調(diào)整鉸接軸軸心在χ軸上的位置， 使擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(1 上的標(biāo)記所對(duì)準(zhǔn)的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(1 上的刻度的讀數(shù)為所求拋物線的焦點(diǎn)與頂點(diǎn)間的距離；③重新將擺動(dòng)齒輪與第一傳動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合，然后將兩個(gè)制動(dòng)器均調(diào)整為松間狀態(tài)；④將繪圖筆裝配于一個(gè)空心鉸接軸內(nèi)，三個(gè)支腳C3)對(duì)準(zhǔn)繪圖紙面畫好的輔助丁字線把機(jī)架平放于繪圖紙面，然后放下繪圖筆的筆尖；⑤用一只手以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)并輕輕壓住機(jī)架，同時(shí)用另一只手的手指或輔助物輕輕推動(dòng)或拉動(dòng)齒條連桿06)的中間部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸的軸心離開χ軸，然后繼續(xù)以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 (7)，這樣，繪圖筆筆尖就會(huì)在繪圖紙面畫出所求拋物線的一半，之后抬起繪圖筆筆尖并以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，當(dāng)繪圖筆重新接近χ軸時(shí)，再用另一只手的手指或輔助物輕輕拉動(dòng)或推動(dòng)齒條連桿06)的中間部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸軸心重新對(duì)準(zhǔn)χ軸，而后放下繪圖筆筆尖重新實(shí)施步驟⑤，即可畫出所求拋物線的另一半。圖1中所示的起始點(diǎn)為A點(diǎn)的拋物線，是在開始實(shí)施步驟⑤時(shí)，裝配在齒條連桿06)右側(cè)空心鉸接軸空心內(nèi)的繪圖筆的筆尖沒有放下，機(jī)架也沒有平放于繪圖紙面，而是當(dāng)空心鉸接軸軸心到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，才按步驟④ 將機(jī)架平放于繪圖紙面，并放下繪圖筆的筆尖，然后以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，當(dāng)鉸接軸軸心接近χ軸時(shí)，用另一只手的手指或輔助物輕輕推動(dòng)齒條連桿06)的中間部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸軸心到達(dá)并越過χ軸，但當(dāng)?shù)竭_(dá)χ軸時(shí)，要立即改為以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)， 使空心鉸接軸繼續(xù)以所求拋物線的軌跡運(yùn)行，這樣，繪圖筆筆尖從A點(diǎn)開始，一筆便可畫出所求的拋物線。 畫雙曲線的步驟；①通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，使齒條連桿06)左端的空心鉸接軸軸心于定點(diǎn)齒輪(8)的左側(cè)對(duì)準(zhǔn)χ軸，然后將擺動(dòng)平板(11)、(21)上的制動(dòng)器均調(diào)整為制動(dòng)狀態(tài)，并將齒條連桿06)從滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(1；3)“2；3)上取下；②繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，使擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(1 上的標(biāo)記所對(duì)準(zhǔn)的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(1 上的刻度的讀數(shù)為所求雙曲線的一個(gè)焦點(diǎn)和與其較近的一個(gè)頂點(diǎn)間的距離，然后經(jīng)調(diào)整使兩個(gè)移置導(dǎo)軌(31)上的兩個(gè)標(biāo)記分別對(duì)準(zhǔn)的兩個(gè)支撐導(dǎo)軌09)上的兩個(gè)刻度的讀數(shù)均為所求雙曲線的焦距；③調(diào)整第二傳動(dòng)系統(tǒng)中的移置齒輪在高位傳動(dòng)軸上的位置，使之與第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中直立傳動(dòng)軸上端的齒輪嚙合，而后將滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)、(34)鉸接相連，并將繪圖筆裝配于鉸接軸的空心內(nèi)，然后調(diào)整擺動(dòng)齒輪的位置，使其與第二傳動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合；④將擺動(dòng)平板(11)上的制動(dòng)器調(diào)整為松閘狀態(tài)，三個(gè)支腳C3)對(duì)準(zhǔn)繪圖紙面畫好的輔助十字線，把機(jī)架平放于繪圖紙面，然后放下繪圖筆筆尖；⑤用一只手以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)并輕輕壓住機(jī)架，同時(shí)用另一只手的手指或輔助物輕輕推動(dòng)或拉動(dòng)鉸接軸的所在部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸的軸心離開χ軸， 然后繼續(xù)以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，這樣，繪圖筆筆尖就會(huì)在繪圖紙面畫出所求雙曲線一支的一半，之后抬起繪圖筆筆尖并以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，當(dāng)繪圖筆重新接近χ軸時(shí)， 再用另一只手的手指或輔助物輕輕拉動(dòng)或推動(dòng)鉸接軸的所在部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸軸心重新對(duì)準(zhǔn)χ軸，而后放下繪圖筆筆尖重新實(shí)施步驟⑤，即可畫出所求雙曲線的一支的另一半。圖1中所示的起始點(diǎn)為B點(diǎn)的雙曲線的一支，為假設(shè)滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)、(34)已經(jīng)鉸接相連的條件下，在開始實(shí)施步驟⑤時(shí)，沒有放下繪圖筆的筆尖，機(jī)架也沒有平放于繪圖紙面，而是當(dāng)空心鉸接軸軸心到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，才按步驟④將機(jī)架平放于繪圖紙面并放下繪圖筆筆尖，然后以逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，當(dāng)鉸接軸軸心接近χ軸時(shí)，用另一只手的手指或輔助物輕輕推動(dòng)空心鉸接軸的所在部位，以引導(dǎo)空心鉸接軸軸心到達(dá)并越過χ軸，但當(dāng)?shù)竭_(dá) χ軸時(shí)，要立即改為以順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(7)，使空心鉸接軸繼續(xù)以所求雙曲線的軌跡運(yùn)行，這樣，繪圖筆筆尖從B點(diǎn)開始，一筆便可畫出所求的雙曲線的一支。
權(quán)利要求
1. 一種一筆畫任意拋物線和雙曲線的曲線儀，其特征在于一個(gè)機(jī)架包括一個(gè)底盤(1)，形狀為由一個(gè)大橢圓的兩部分和兩條凸起的小拋物線圍成的關(guān)于X軸的對(duì)稱圖形；三個(gè)平行于底盤(1)的懸臂O)，其中相互對(duì)稱的兩個(gè)垂直于 χ軸，安裝在底盤(1)的左半邊，而安裝在底盤(1)的右端的另一個(gè)的對(duì)稱軸則與χ軸重合； 三個(gè)支腳(3)，分別垂直向下裝配在每個(gè)懸臂O)的外端；一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)包括一個(gè)平行于χ軸的支撐導(dǎo)軌G)，安裝在底盤(1)朝上的一面；一個(gè)鑲有齒條的條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( ，結(jié)合在條形支撐導(dǎo)軌(4)上；一個(gè)動(dòng)力齒輪(6)，配置在底盤(1)朝上的一面，與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的齒條嚙合；一個(gè)圓形手柄(7)，安裝在動(dòng)力齒輪 (6)的傳動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)此手柄，動(dòng)力齒輪(6)會(huì)獲得動(dòng)力并由條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 將動(dòng)力傳送出去；一個(gè)共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪(8)，裝在同一個(gè)空心的傳動(dòng)軸上， 分別配置在底盤(1)的上、下方，稱為上輪和下輪，其軸心在兩個(gè)支腳(3)的垂直于χ軸的連線與χ軸的交點(diǎn)；一個(gè)軸中軸，配置在空心傳動(dòng)軸的空心內(nèi)；一個(gè)空心圓柱件(9)，以定點(diǎn)齒輪(8)為中心固定在底盤(1)朝下的一面，其內(nèi)壁有一圈凹槽；一個(gè)U形連接件(10)， 有一定的高度，橫向內(nèi)寬大于定點(diǎn)齒輪(8)的外圓，厚度大于軸中的直徑，底部幾何中心有一個(gè)與軸中軸相配合的圓孔，口朝上固定在軸中軸的下端；一塊其中的一條邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板(11)，平行于底盤(1)并高于定點(diǎn)齒輪(8)的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件 (9)內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，弧形邊的對(duì)邊在U形連接件(10)的上端與之連為一體，工作時(shí)繞定點(diǎn)齒輪(8)的軸線擺動(dòng)，其上配有一個(gè)制動(dòng)器，用以控制其擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(12)，固定在擺動(dòng)平板(11)朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌 (12)上，齒條與定點(diǎn)齒輪(8)的下輪嚙合；一塊小平板(14)，固定在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)朝下一面的一端，其平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪⑶圓心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(13)平行；一個(gè)有缺口的空心圓柱件(15)，以定點(diǎn)齒輪(8)為中心，缺口朝下固定在底盤(1)朝上的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一個(gè)傳動(dòng)齒輪 (16)，在空心圓柱件(15)內(nèi)與定點(diǎn)齒輪⑶的上輪嚙合，并通過空心圓柱件(15)的缺口與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌( 上的齒條嚙合；一塊扇形擺動(dòng)平板(17)，其弧形邊伸向空心圓柱件(15) 內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，扇形頂部固定在軸中軸的上端，與底盤(1)平行且高于定點(diǎn)齒輪(8)的上輪；一個(gè)中介齒輪(18)，裝配于扇形擺動(dòng)平板(17)朝下的一面，與定點(diǎn)齒輪(8)的上輪嚙合，工作時(shí)除了繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)外，還會(huì)隨同固定在軸中軸下端的U形連接件(10)和擺動(dòng)平板(11) 一道繞定點(diǎn)齒輪(8)的軸線擺動(dòng)，其傳動(dòng)軸的上端在扇形擺動(dòng)平板(17)的上方；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，固定在空心圓柱件(1 外圍的底盤上；一個(gè)懸空的直立傳動(dòng)軸，上端裝有齒輪，配置于傳動(dòng)軸支架上，其軸線與定點(diǎn)齒輪(8)的軸線重合；一個(gè)微型的萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪(18)的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間；一個(gè)擺動(dòng)齒輪，配置在能夠繞直立傳動(dòng)軸擺動(dòng)的一塊平板上，與直立傳動(dòng)軸上端的齒輪永久嚙合，通過擺動(dòng)，將直立傳動(dòng)軸的動(dòng)力按需要傳遞給第一或第二傳動(dòng)系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)畫拋物線的輔助定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)大小相同的定點(diǎn)齒輪(19)，裝在同一個(gè)傳動(dòng)軸上，通過一個(gè)軸承分別配置在底盤(1)的上、下方，稱為上輪和下輪，其軸心在χ軸上；一個(gè)空心圓柱件00)，以定點(diǎn)齒輪(19)為中心固定在底盤(1)朝下的一面，其內(nèi)壁也有一圈凹槽；一塊其中的一邊為弧線的四邊形擺動(dòng)平板(21)，平行于底盤(1)并高于定點(diǎn)齒輪(19)的下輪，弧形邊伸向空心圓柱件00)內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，靠近弧形邊對(duì)邊的中點(diǎn)有一圓孔，利用此圓孔將擺動(dòng)平板套在定點(diǎn)齒輪(19)的傳動(dòng)軸上，可繞此傳動(dòng)軸擺動(dòng)，其上配有一個(gè)制動(dòng)器，以控制其擺動(dòng)；一個(gè)擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌(22)，固定在擺動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(23)，結(jié)合在擺動(dòng)支撐導(dǎo)軌0 上，齒條與定點(diǎn)齒輪的下輪嚙合；一塊與小平板(14)處于同一平面的小平板(M)，固定在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌03)朝下一面的一端，其平面上離開滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌03)的一端有一圓孔，此圓孔的圓心與定點(diǎn)齒輪(19)軸心的連線和滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌平行；一個(gè)傳動(dòng)齒輪(25)，配置在底盤(1)的上方，與條形滑動(dòng)導(dǎo)軌(5)的齒條和定點(diǎn)齒輪(19)的上軌嚙合；實(shí)現(xiàn)畫拋物線的其它零部件包括一個(gè)齒輪連桿( )，朝下的一面鑲有齒條，兩端分別于小平板(14)、(24)朝下一面的圓孔處與之鉸接相連，鉸接軸為空心軸，兩個(gè)空心鉸接軸軸線間的連線與定點(diǎn)齒輪(8)和(19)的軸線間的連線長(zhǎng)度相等且相互平行；一個(gè)共用的繪圖筆，垂直向下裝配在任意一個(gè)空心鉸接軸的空心內(nèi)，其筆尖可起落；一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱齒輪軸(27)，配置在底盤(1)朝下的一面，在齒條連桿06)的下方與之垂直相交并與之齒條嚙合；兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓杠( )，在外力作用下可繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)，緊貼齒條連桿06)朝上的一面配置在圓柱齒輪軸(XT)的兩側(cè)并與之平行；實(shí)現(xiàn)畫雙曲線的第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相同的支撐導(dǎo)軌(四)，在底盤(1)朝下的一面平行于χ軸固定在底盤(1)上的一個(gè)長(zhǎng)方形開口(30)的兩側(cè)；兩個(gè)相同的移置導(dǎo)軌 (31)，分別結(jié)合在兩個(gè)支撐導(dǎo)軌09)上；一個(gè)滾動(dòng)軸承(32)，外圈固定在兩個(gè)移置導(dǎo)軌 (31)上并將它們連為一體，其軸心在χ軸上；一塊平行于底盤(1)的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板，固定于滾動(dòng)軸承(3 內(nèi)圈朝下的一面，隨滾動(dòng)軸承(3 內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌 (33)，其幾何中心對(duì)準(zhǔn)圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的圓心，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面；一個(gè)鑲有齒條的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(34)，結(jié)合在轉(zhuǎn)動(dòng)支撐導(dǎo)軌(3 上，其朝上的一面和小平板(14)朝下的一面處在同一平面，其對(duì)稱軸的一端有一個(gè)豎直的圓孔，畫雙曲線時(shí)與小平板(14)在此圓孔鉸接，鉸接軸為空心軸，繪圖筆垂直向下裝配在這個(gè)空心軸的空心內(nèi)；一個(gè)中介齒輪(35)，通過一個(gè)軸承配置在圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板朝下的一面，與滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌(34)的齒條嚙合，其傳動(dòng)軸的上端在圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的上方；一個(gè)傳動(dòng)軸支架，對(duì)準(zhǔn)底盤(1)上的長(zhǎng)方形開口固定于底盤(1)朝上的一面；一個(gè)高位支撐導(dǎo)軌，平行于底盤(1)，一端固定在傳動(dòng)軸支架上，另一端固定在共用定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的另一個(gè)傳動(dòng)軸支架上，其對(duì)稱軸的中間部分有一個(gè)條形開口 ；一個(gè)高位移置導(dǎo)軌，結(jié)合在高位支撐導(dǎo)軌上，通過連接件與兩個(gè)移置導(dǎo)軌(31)相連，以隨它們的移動(dòng)而移動(dòng)；一個(gè)直立傳動(dòng)軸，配置在高位移置導(dǎo)軌上的一個(gè)圓孔內(nèi)，上端裝有齒輪， 下端通過高位支撐導(dǎo)軌上的開口伸向開口的下方，其軸線與其下方的圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板的軸線重合；一個(gè)微型萬(wàn)向聯(lián)軸器，配置在中介齒輪(3 的傳動(dòng)軸和直立傳動(dòng)軸之間；兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)分別由不同數(shù)量的傳動(dòng)軸和齒輪構(gòu)成，其中第二傳動(dòng)系統(tǒng)中，有一個(gè)移置齒輪，裝在第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中的直立傳動(dòng)軸的上方平行于高位支撐導(dǎo)軌的一根高位傳動(dòng)軸上，針對(duì)所求雙曲線不同的焦距，通過調(diào)整移置齒輪在高位傳動(dòng)軸上的位置，以保證其與第二定點(diǎn)機(jī)構(gòu)中直立傳動(dòng)軸上端的齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲線儀，其特征在于一個(gè)可取代滾動(dòng)軸承(32)的空心圓柱件，其內(nèi)壁有一圈凹槽，工作時(shí)圓形轉(zhuǎn)動(dòng)平板在此凹槽內(nèi)滑動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種一筆畫任意拋物線和雙曲線的曲線儀，包括一個(gè)底盤1，三個(gè)懸臂2，三個(gè)支腳3，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)底盤朝上一面的手柄7時(shí)，動(dòng)力齒輪6會(huì)推動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌5作直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪16和25將動(dòng)力傳遞給定點(diǎn)齒輪8和19的上輪，因而底盤1朝下一面的定點(diǎn)齒輪8和19的下輪會(huì)分別推動(dòng)與齒條連桿26鉸接相連的滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌13和23作用速同方向的直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，與定點(diǎn)齒輪8的上輪嚙合的中介齒輪18會(huì)將動(dòng)力通過第一傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給齒輪軸27，以推動(dòng)齒條連桿26作直線運(yùn)動(dòng)，這樣，裝配于齒條連桿26任意一端的鉸接軸空心內(nèi)的繪圖筆在滑動(dòng)懸臂導(dǎo)軌13、23的直線運(yùn)動(dòng)和齒條連桿26的直線運(yùn)動(dòng)的共同作用下的運(yùn)行軌跡就是拋物線。
文檔編號(hào)B43L11/00GK102501687SQ20111034883
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者董國(guó)奇 申請(qǐng)人:董國(guó)奇