專利名稱：橢圓規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型橢圓規(guī)是一種根據(jù)橢圓參數(shù)方程設(shè)計的，能簡便地在橢圓長短半軸變動的一定范圍內(nèi)繪制出橢園曲線的繪圖儀器。
目前繪圖儀器還沒有專用的橢圓規(guī)，繪制橢圓采用點描方法繪制，先確定長短半軸中心兩點(焦點)，再確定輪廓線點，分段用圓規(guī)或曲線板連接，繪出的橢圓是近似橢圓。教師在教育時橢圓先用兩釘子確定二個橢圓焦點將繩子套在二個焦點釘子上，用繪圖筆或粉筆套在繩子上，沿繩子張緊旋轉(zhuǎn)繪制出橢圓不夠標準，只能作教育示意橢圓。
本實用新型的目的是提供一種橢圓規(guī)，設(shè)計新穎獨特，能在橢圓長短軸變動的一定范圍內(nèi)一筆完成橢圓繪制，繪制方法簡便容易掌握，繪制出的橢圓標準，從而解決繪制橢圓的難題。
橢圓規(guī)是采取以下方案實現(xiàn)的橢圓規(guī)主要結(jié)構(gòu)由手柄、橢圓規(guī)腳、固定端、套筒、轉(zhuǎn)動端套筒、固定端傳動齒輪、轉(zhuǎn)動端傳動齒輪、傳動軸、套筒短頸轉(zhuǎn)軸、支柱、定位鋼針、支承中心軸、支承橫桿、繪圖筆構(gòu)成。橢圓規(guī)手柄下部連接有橢圓規(guī)雙腳，橢圓規(guī)雙腳上分別設(shè)置有固定端套筒，轉(zhuǎn)動端套筒，通過連接銷與橢圓規(guī)腳連接，傳動軸穿裝在套筒上，固定端套筒端設(shè)置有一對固定端傳動齒輪，轉(zhuǎn)動端套筒端設(shè)有一對轉(zhuǎn)動端傳動齒輪，傳動齒輪可采用圓錐齒輪。固定端套筒下部裝有支柱，支柱套裝在套筒短頸轉(zhuǎn)軸上，支柱底端設(shè)有定位鋼針為固定支點A，可插入圖紙，支柱頂部設(shè)有固定端主動齒輪，固定端從動齒輪固定在靠近固定端套筒的傳動軸上，固定端主傳動齒輪與固定端從傳動齒輪嚙合。轉(zhuǎn)動端傳動齒輪的主動齒輪套裝在靠近轉(zhuǎn)動端套筒的傳動軸上，可以在傳動軸上滑動，采用定位螺釘定位。轉(zhuǎn)動端套筒下端有支承中心軸，支承套裝在支承中心軸下部，轉(zhuǎn)動端齒輪的轉(zhuǎn)動端從動齒輪設(shè)置在支承上端，與轉(zhuǎn)動端主動齒輪相嚙合。支承上有橫桿孔裝有橫桿，橫桿一端設(shè)有繪圖筆，套裝有彈簧在彈簧壓力下使繪圖筆夾c緊貼于紙面上。支承底部設(shè)有一鋼珠或萬向輪，與紙面接觸為轉(zhuǎn)動支點B。固定支承A與轉(zhuǎn)動支點B之間距離為(a+b)/2，轉(zhuǎn)動支承B與繪圖筆尖C之間距離為(a-b)/2，其中a為橢圓長半軸距離，b為橢圓短半軸距離。轉(zhuǎn)動端齒輪主動齒輪與從動齒輪配成速比為2∶1，固定端主動齒輪、從動齒輪與轉(zhuǎn)動端從動齒輪齒數(shù)相同，轉(zhuǎn)動端主動齒輪齒數(shù)是固定端從動齒輪齒數(shù)的2倍。傳動齒輪的模數(shù)相同。
橢圓規(guī)是根據(jù)橢圓參數(shù)方程x=acost、y=bsint參數(shù)方程(式中t為位相角，a、b為橢圓長、短半軸，(x、y為位相角為t時位于橢圓上某一點P的坐標)設(shè)計的，以圍繞中心半徑(a+b)/2的旋轉(zhuǎn)圓周上的一點為中心，以(a-b)/2為半徑二倍于旋轉(zhuǎn)圓轉(zhuǎn)速反方向放置的同步旋轉(zhuǎn)點軌跡為一長短半徑為a、b的橢圓的形成原理，能簡便地在橢圓長短軸變動的一定范圍內(nèi)一筆繪制出橢圓曲線，繪制出的橢園是嚴格按橢圓參數(shù)方程繪制標準橢圓，設(shè)計新穎、獨特，從而解決了繪制橢圓的難題。橢圓規(guī)可廣泛適用于學(xué)校教師作教具，大、中、小學(xué)生作繪圖儀器，工程技術(shù)人員、美工裝飾設(shè)計人員作繪圖、工程設(shè)計繪圖儀器，該儀器設(shè)計靈巧，體積小，使用方便，可隨身攜帶。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是橢圓規(guī)結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖橢圓規(guī)主要結(jié)構(gòu)由手柄1、橢圓規(guī)腳2、固定端套筒4、轉(zhuǎn)動端套筒5、固定端傳動齒輪6、7，轉(zhuǎn)動端傳動齒輪12、14，傳動軸8，套筒短頸轉(zhuǎn)軸9，支柱10，定位鋼針11，支承中心軸15，支承16，橫桿22，繪圖筆18構(gòu)成。橢圓規(guī)手柄1下部連接有橢圓規(guī)雙腳2，雙腳上分別設(shè)置有固定端套筒4，轉(zhuǎn)動端套筒5，采用連接銷3與橢圓規(guī)腳2相鉸連，傳動軸8穿裝在套筒4、5上，傳動軸8能在套筒4、5軸孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動端套筒5可在傳動軸8上滑動調(diào)節(jié)到一定位置后以定位螺釘13在傳動軸上定位，固定端套筒一側(cè)設(shè)置有一對固定端傳動齒輪，采用圓錐齒輪，固定端套筒4下部裝有支柱10，支柱套裝在套筒短頸轉(zhuǎn)軸9上，支柱底端設(shè)有定位鋼針11，可由三根鋼釘構(gòu)成，在工作時插入圖紙23，即插入繪圖板面，為固定支點A，用于固定繪制橢圓的中心位置，支柱10頂部固定有固定端主動齒輪7，固定端從動齒輪6固定在靠近固定端套筒4一端的傳動軸8上，固定端主動齒輪7與固定端從動齒輪6齒數(shù)、模數(shù)相同。轉(zhuǎn)動端傳動齒輪采用圓錐齒輪，轉(zhuǎn)動端主動齒輪12套裝在轉(zhuǎn)動端套筒5右側(cè)的傳動軸8上，轉(zhuǎn)動端主動齒輪12能在傳動軸8上滑動，由定位螺釘24定位在傳動軸8上。轉(zhuǎn)動端套筒5下端有支承中心軸15，支承16套裝在支承中心軸15下部，轉(zhuǎn)動端從動齒輪14設(shè)置在支承16上端與支承固定連接，與轉(zhuǎn)動端主動齒輪12相嚙合，傳動端主動齒輪12的齒數(shù)是轉(zhuǎn)動端從動齒輪14的2倍，傳動端從動齒輪14與傳動端主動齒輪12配成速比為2∶1，傳動端從動齒輪14與固定端主、從動齒輪7、6齒數(shù)相同，模數(shù)相同。即轉(zhuǎn)動端主動齒輪是固定端從動齒輪齒數(shù)的2倍。支承16上橫桿孔20裝有橫桿22，橫桿在孔內(nèi)滑動配合可以在孔內(nèi)滑動調(diào)整好位置后以螺釘21固定，橫桿一端設(shè)有繪圖筆18，繪圖筆上套有彈簧19，在彈簧輕輕施加壓力使筆尖c點緊貼于紙面23上。支承16底部設(shè)有一鋼珠17或萬向輪，與紙面接觸點為轉(zhuǎn)動支點B。固定支點A與轉(zhuǎn)動支點B之間距離為(a+b)/2，轉(zhuǎn)動支點B與繪圖筆尖C之間的距離為(a-b)/2，其中a為橢圓長半軸距離，b為橢圓短半軸距離。
橢圓規(guī)使用時將支柱10利用定位鋼針11固定在紙面上，移動轉(zhuǎn)動端套筒5，使固定支點A軸線與轉(zhuǎn)動支點B軸線距離達到(a+b)/2然后以定位螺釘13定位在傳動軸上，再次則通過在橫桿孔20中移動的橫桿調(diào)整轉(zhuǎn)動支點B軸線與繪圖筆尖C軸線之間距離保持在(a-b)/2隨即用螺釘21使之定位，然后輕輕旋轉(zhuǎn)手柄1，由于A軸固定，只能是B軸繞A軸旋轉(zhuǎn)，此時由于固定端齒輪6與7嚙合，帶動傳動軸8轉(zhuǎn)動，傳動軸8帶動轉(zhuǎn)動端主動齒輪12轉(zhuǎn)動，齒輪12傳動轉(zhuǎn)動端從動齒輪14，由于從動齒輪14、支承16套裝在支承中心軸上，使從動齒輪14，支承16圍繞B軸為中心旋轉(zhuǎn)，從而帶動繪圖筆尖C轉(zhuǎn)動，在二種運動合成下完成長半軸a，短半軸b的橢圓曲線的繪制。
權(quán)利要求1.一種橢圓規(guī)，其特征是其結(jié)構(gòu)由手柄、橢圓規(guī)腳、固定端套筒、轉(zhuǎn)動端套筒、固定端傳動齒輪、轉(zhuǎn)動端傳動齒輪、傳動軸、套筒短頸轉(zhuǎn)軸、支柱、定位鋼針、支承中心軸、支承、橫桿、繪圖筆構(gòu)成；橢圓規(guī)手柄下部連接有橢圓規(guī)雙腳，橢圓規(guī)雙腳上分別設(shè)置有固定端套筒，轉(zhuǎn)動端套筒，傳動軸穿裝在套筒上，固定端套筒端設(shè)置有一對固定端傳動齒輪，轉(zhuǎn)動端套筒端設(shè)有一對轉(zhuǎn)動端傳動齒輪，固定端套筒下部裝有支柱，支柱底端設(shè)有定位鋼針，為固定支點A，支柱頂部設(shè)有傳動齒輪的固定端主動齒輪，固定端從動齒輪固定在靠近固定端套筒的傳動軸上，轉(zhuǎn)動端傳動齒輪的主動齒輪套裝在靠近轉(zhuǎn)動端套筒的傳動軸上，轉(zhuǎn)動端套筒下端有支承中心軸，支承套裝在支承中心軸下部，轉(zhuǎn)動端齒輪的轉(zhuǎn)動端從動齒輪設(shè)置在支承上端，支承上裝有橫桿，橫桿一端設(shè)有繪圖筆，支承底部設(shè)有鋼珠或萬向輪，為轉(zhuǎn)動支點B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓規(guī)，其特征是橢圓規(guī)固定支點A與轉(zhuǎn)動支點B之間距離為(a+b)/2，轉(zhuǎn)動支點B與繪圖筆尖C之間距離為(a-b)/2，其中a為橢圓長半軸距離，b為橢圓短半軸距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓規(guī)，其特征是傳動齒輪可采用園錐形齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓規(guī)，其特征是傳動端主動齒輪的齒數(shù)是轉(zhuǎn)動端從動齒輪的2倍，傳動端從動齒輪與傳動端主動齒輪配成速比為2∶1，傳動端從動齒輪與固定端主、從動齒輪齒數(shù)相同，模數(shù)相同。
專利摘要本實用新型橢圓規(guī)是一種根據(jù)橢圓參數(shù)方程設(shè)計的,能簡便地在橢圓長短半軸變動的一定范圍內(nèi)繪制出橢圓曲線的繪圖儀器。其結(jié)構(gòu)由手柄、橢圓規(guī)腳、固定端套筒、轉(zhuǎn)動端套筒、固定端傳動齒輪、轉(zhuǎn)動端傳動齒輪、傳動軸、套筒短頸轉(zhuǎn)軸、支柱、定位鋼針、支承中心軸、支承、橫桿、繪圖筆構(gòu)成,橢圓規(guī)雙腳上分別設(shè)置有固定端套筒、轉(zhuǎn)動端套筒,傳動軸穿裝在套筒上,固定端套筒端設(shè)置有固定端傳動齒輪,轉(zhuǎn)動端套筒端設(shè)有轉(zhuǎn)動端傳動齒輪,固定端套筒下部裝有支柱,底端裝有鋼針。
文檔編號B43L11/05GK2318049SQ9724320
公開日1999年5月12日 申請日期1997年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月16日
發(fā)明者王卓卓 申請人:王卓卓, 婁啟簡, 周俠