一笔画椭圆、渐开线、螺线多功能曲线仪

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。

主权项

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(2)；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(4)，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(5)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(1)内壁的齿圈后，把两个辅助定位棒(16)、(17)分别插在底盘(4)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(15)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(5)调回原处，将该装置平放于绘图纸面，四个支脚(3)对准绘图位置的十字线，放下绘图笔(15)的笔尖后松开制动器，转动手柄使底盘(4)旋转一周，绘图笔(15)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(29)，结合在支撑导轨(28)上；一个具有齿条功能的齿条悬臂(30)，结合在移置导轨(29)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(27)带动齿轮悬臂(30)携绘图笔(31)作背离移置导轨(29)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(4)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(3)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；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(15)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。