三等分角規(guī)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三等分角規(guī);包括起固定作用的定向軸AB,起滑動作用并固定等長兩臂CH、DG的雙臂軸CD,起連接作用的內連軸AC,同前臂BE組合成支架作用的直長軸EF;用這種同時直動和轉動的三等分角規(guī),不需測量和計算,通過三個作圖步驟就能夠對±125度以內的任意一角進行理論準確的三等分;先把定向軸AB定位在待分角∠XAV的頂點A及待分角線v上的定位點B隨即擺動雙臂軸CD上的動支點D重合于基準底線x,再畫出經過點A平行于線段DB的平行線s得到單位分角∠XAS,后平分非單位分角即完成待分角的三等分;本三等分角規(guī)還可以通過對應一角的圓弧把三等分一角推廣到三等分一弧,從中展示出等分準、用具少、操作快、轉換靈。
【專利說明】三等分角規(guī)
【技術領域】 [0001] 本實用新型涉及三等分角規(guī),具體地說,它涉及為三等分一角而專門 設計的用具。
【背景技術】 [0002] 三等分一角是國際數學界公認的尺規(guī)作圖難題,雖然實用新型專利 200920221107. 3已經有了一種技術可行的方案,但在這個方案中因存在折轉軸不能自由經 過孔槽邊這個障礙,造成了不能在小角度內進行三等分角的缺陷,這樣,對后續(xù)作圖可能產 生直接影響。
【發(fā)明內容】
[0003] 本實用新型的目的是提出一種不需測量和計算,通過幾個作圖步驟就 能夠對±125度以內的任意一角進行理論準確的三等分。
[0004] 本實用新型為了克服不能在小角度內進行三等分角的這個缺陷,設計了一種由雙 臂軸上的兩臂與前臂這三條等長臂構成同時直動和轉動的三等分角規(guī),這種分角規(guī)能使位 于前臂定支點與雙臂軸動支點之間的定向軸與內連軸實現(xiàn)無障礙的自由折轉。
[0005] 以圖1為示例,描述三等分角規(guī)的結構及三等分一角的圖理方法:
[0006] 三等分角規(guī)包括起固定作用的定向軸AB,起滑動作用并固定等長兩臂CH、DG的雙 臂軸⑶,起連接作用的內連軸AC,同前臂BE組合成支架作用的直長軸EF。
[0007] 三等分角規(guī)的定向軸AB、內連軸AC和雙臂軸⑶這三條軸等長;直長軸EF與前臂 BE固定連接于點E;兩臂CH、DG的動支點C、D是雙臂軸⑶的端點,動支點C、D與前臂BE 定支點B只在動向直線p上;兩臂CH、DG的滑動支點H、G只滑動在直長軸EF上,等長于三 個定向軸3ΑΒ的直長軸EF平行于動向直線ρ;在直長軸EF與動向直線ρ的平行距離中,兩 臂CH、DG長度都與前臂BE長度相等;點Α是只在基準底線X上定位于待分角ZXAV端的基 點,定向軸AB與內連軸AC轉動連接于點A;定向軸AB與前臂BE轉動連接于定支點B;內連 軸AC與雙臂軸CD轉動連接于動支點C;基準底線X與雙臂軸CD的相交點是動支點D;在前 臂BE定支點B與雙臂軸CD動支點C之間的定向軸AB與內連軸AC能夠自由折轉。
[0008] 在平面內,基準底線X與待分角線v相交于定位點A,以三等分角規(guī)的定向軸AB確 定待分角線v上的定位點B隨即固定,擺動雙臂軸CD上的動支點D,使雙臂軸CD在平行滑 動于直長軸EF時的動支點D重合于基準底線X,畫出經過點A平行于線段DB的平行線s。
[0009] 通過組合圖形看出:
[0010] ·.· DC=CA, .·.ZCAD=ZADB, /.ZBCA=ZCAD+ZADB = 2 ZADB ;
[0011] \· CA=AB, /.ZABD=ZBCA, /.ZXAV=ZABD+ZADB = 3 ZADB ;
[0012] \· s//DB, /.ZXAS=ZADB, /. ZXAV= 3ZXAS;
[0013] 由此得出:待分角ZXAV等于三倍單位分角3 ZXAS。
[0014] 本實用新型可以通過對應一角的圓弧把三等分一角推廣到三等分一??;還可以在 一個單位分角內直接進行逐級劃分趨小的單位分角;或在一個非單位分角內直接進行逐級 劃分趨小的非單位分角,從中展示出等分準、用具少、操作快、轉換靈。
【專利附圖】
【附圖說明】 [0015] 圖1為本實用新型在待分正銳角ZXAV時的短雙臂結構示意圖;定向 軸AB與內連軸AC能夠自由折轉于定支點B和動支點C之間的外側。
[0016] 圖2為本實用新型在待分零度角ZXAV時的短雙臂結構示意圖;折轉在同一條軸 線上的定向軸AB、內連軸AC和雙臂軸⑶同時平行于直長軸EF。
[0017] 圖3為本實用新型在待分正鈍角ZXAV時的結構示意圖。
[0018] 圖4為本實用新型在待分負直角ZXAV時的長雙臂結構示意圖;定向軸AB與內連 軸AC能夠自由折轉于定支點B和動支點C之間的內側,本圖指定為摘要附圖。
[0019] 圖5為本實用新型三等分角規(guī)實施例的動態(tài)變化正視圖,及三個左視斷面圖;可 把兩臂CH、DG上滑動支點H、G位的通孔軸套滑動配合于直長軸EF。
[0020] 圖6為本實用新型圖5中的A-A剖面圖。
[0021] 圖7為本實用新型圖5中的B-B剖視圖。
[0022] 實施方式下面結合圖5、圖6、圖7的具體實施樣例對本實用新型作進一步詳細說 明。
[0023] 本實用新型的前臂孔(1)與直長軸頭(15)緊密配合,雙臂通孔(13)與直長軸桿 (15)滑動配合。
[0024] 定向軸條(5)上帶定向尖(4)的定向柱⑶與前臂端孔⑵轉動配合,定向軸條 (5)上帶定心尖⑶的定心柱(7)與內連軸條(10)上的定心孔(9)轉動配合,內連軸條 (10)上的內向孔(11)與雙臂軸柱(12)轉動配合。
[0025] 參照圖1使用本三等分角規(guī),手持定向軸條(5)上的立柄(6),把定向軸條(5)上 的定心尖(8)和定向尖(4)同時定位在待分角ZXAV的頂點A及待分角線v的點B上,將 畫線筆尖插在雙臂軸孔(14)內畫出與基準底線X的交點D,再畫出經過點A平行于線段DB 的平行線s,即得到待分角ZXAV的單位分角ZXAS。
【權利要求】
1. 一種以定向軸AB、內連軸AC和雙臂軸CD三軸等長的三等分角規(guī),其特征在于:以固 定連接于點E的直長軸EF與前臂BE作為支架;兩臂CH、DG的滑動支點H、G只滑動在直長 軸EF上;定向軸AB與前臂BE轉動連接于定支點B,內連軸AC與雙臂軸⑶轉動連接于動 支點C,在定支點B與動支點C之間的定向軸AB與內連軸AC通過轉動連接于點A能夠自由 折轉。
2. 根據權利要求1所述的三等分角規(guī),其特征在于:兩臂CH、DG長度都與前臂BE長度 相等。
【文檔編號】B43L7/10GK203864266SQ201320560633
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】徐延濤 申請人:徐延濤