多用规制造技术

一种模仿数学摆线定义能画多种重要平面曲线的多用规。它由定心部件１，传动部件２，动心部件３等齿轮传动机构组成，能模仿六条摆线定义中动点Ｍ的轨迹，可以画出成千上万条不同形状的重要平面曲线如椭圆、桃轮、心脏、星形、玫瑰线等。其结构简单体积小，形状近似普通圆规。重量不到半斤而且变化多端。除适用于教学、科研、设计外，可供人们探索复杂的数学曲线的娱乐游戏。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种多功能绘图工具。以往在制图中画椭圆及其它复杂的曲线，基本方法是：1.由公式算出许多座标点并将各点光滑连成；2.用圆规直尺等近似作图法；3.数控绘图仪。近年来据报纸和电视报导，国内外有不少人研究椭圆规。先后专利技术了连杆机构为主的椭圆仪，能画几种重要平面曲线。本技术的目的是提供一种能画上万种重要平面曲线的绘图工具。本技术的内容是这样的：它是按数学六条摆线的定义（见1979年北京人民教育出版社数学手册390～360页）以齿轮传动机构为主的设计而成的多功能绘图工具。为了说明，仅引列其中二条定义如下。内次摆线——动圆O2圆周沿定圆O1圆周内部无滑动的滚动时，则动圆O2内或外一点M所描成的轨迹。见图1椭圆例。外摆线——动圆O2圆周沿定圆O1圆周外部无滑动的滚动时，动圆周上一点M所描成的轨迹。见图2为了模仿摆线的定义，本多用规的基本结构如图3所示，它由四大部件组成。以定心部件1取代定圆心O1并产生转矩，以动心部件3取代动圆心O2并接受部件2传来的转矩将其变成绘图动作，以传动部件2将部件1、3有机连接，并将部件1产生的转矩传给部件3。上架4的两脚还分别与部件1、3顶端铰链相连，能调节和固定它们在传动杆上的距离即定、动圆心的距离O1O2。定心部件1的主要组成是定心件①的水平悬臂梁与定心脚④腰部的槽孔相连，以调节和固定定心件到定心脚上辊轮②的水平距离R。辊轮周边-->均布有钢针，轮上带键槽的轴穿过定心脚的孔与主动齿轮③的键槽孔串联，当辊轮以R为半径绕定心件在图面上滚动时，主动齿轮随其同步旋转，并使与它啮合的左动齿轮⑤产生转矩。由于距离R可按需调节，则辊轮在绕定心件滚动和被它滚动时所形成的圆面就是一对传递比能按需改变的摩擦轮，它能将多用规有限的齿轮的传递比连续地放大和缩小。定心件①与图面的交点即为定圆心O1。传动部件2是水平连接部件1和部件3的桥梁。它由传动杆⑥的键槽轴穿过定心件①、定心脚④、动心脚⑧的光滑孔分别与左动齿轮⑤、右动齿轮⑦的键槽孔同步串联而成。左右动齿轮还分别与主动齿轮③、右从齿轮⑨啮合成左、右两对工作齿轮，以将部件1产生的转矩传给部件3的成形件⑩。动心部件3由动心脚⑧、右从齿轮⑨串联而成。右从齿轮接受右动齿轮⑦传来的转矩并能在需要的高度上相对动心脚旋转。在右从齿轮下部固有悬臂铰链与成形件⑩相连，可以调节成形件或笔尖到动心脚根的距离。笔尖代替动圆O2内、外或上一点M，它随右从齿轮同步转动，以描绘M点的轨迹。成形件①也可以是划针及其它能实现曲线形状的工具。本多用规绘图时除一付公用件选配两对工作齿轮外，还有若干对能互换的传递比不同的备用齿轮，供画不同的曲线选用。本多用规能克服圆规直尺等繁琐的近似作图法和数控绘图仪昂贵笨重的缺点，能画出六条摆线中的全部曲线如椭圆、桃轮、心脏、星形、玫瑰线等多种曲线。由于两对工作齿轮的传递比能被连续地调节即缩小和放大，使本规变化多端，可画出更多预想不到的曲线。因此它除供教学、科研、设计外，可供人们探索复杂的数学曲线的娱乐游戏。-->附图说明：图1是内次摆线定义图。其中O1为定圆心，O2为动圆心，M为动圆O2内部或外部的一点，r为M到O2的距离。图2是外摆线定义图。其中M为动圆O2圆周上的一点。图3是多用规对照内次摆线画椭圆的基本视图。其中1定心部件：①定心件；②辊轮；③主动齿轮；④定心脚。2传动部件：⑤左动齿轮；⑥传动杆；⑦右动齿轮。3动心部件：⑧动心脚；⑨右从齿轮；⑩成形件或笔。4定位上架的形状与圆规上架相近似。a椭圆长半轴，b为短半轴，设D为定圆O1直径，d为动圆O2直径。其余符号同图1。图4是多用规画外摆线的俯视图。其中D＝3d，r＝1/2d。注：图中实线为M点或笔描成的曲线，双点划为定、动圆，虚线为辊轮②以R为半径绕定心件①滚动一周所形成的圆。下面结合图3或图4将介绍本多用规的实施及使用方法：本多用规属于机械加工件，其工序由车、钳、铣、钻、磨完成。该设备一般的工厂都具备。齿轮材料除用尼龙棒和高强塑料加工或者注塑成形外，它还可以与其它零件共用中炭钢、黄铜或硬铝制成。其上架还可以借用普通圆规上架的结构。各部位的紧固螺钉均为标准件。多用规的形状同普通圆规相近，重量不大于半斤。因此材源广、投资少、易于生产。本多用规在画图时，定心部件1的定心件①插入图面。动心部件3带着传动部件2绕定心件周转，同时辊轮②以R为半径也绕定心件滚动，使主动齿轮③同步旋转。与齿轮③啮合的左动齿轮⑤将该转矩经过右动齿轮⑦传给与它啮合的部件3的右从齿轮⑨带动笔一起转动。笔既随部件3绕定心件①公转，又沿动心脚⑧自转的这一复合运动所画的曲线，就是各条摆线定义中的M点描成的轨迹。右动齿轮在动心脚外側与右从齿轮啮合见-->图3，则笔的自转方向与公转相反，能画内摆线和内次摆线。反之见图4，能画外摆线和外次摆线。如果辊轮不是绕定心件作圆周滚动，而是沿平面内一直线滚动，则笔能画摆线和次摆线。由于本多用规能将有限的传递比进行连续的扩大和缩小，因此凡符合六条摆线定义的曲线都能被画出来。实施例1：椭圆是内次摆线的一个特例见图1和图3即当D＝2d时，M点所描成的轨迹。可见椭圆的条件是（1）定圆的直径为动圆直径的二倍D＝2d，确定了齿轮传动系统的传递比为1：1，（2）r＜1/2d即M必须是动圆O2内部的一点。其步骤如下：1.选定传动系统的传递比为1：1使笔公转数与自转数相等；2.将右动齿轮⑦装配在动心脚⑧的外侧与右从齿轮⑨啮合；3.摆动成形件⑩使笔尖M到O2的距离r＜1/2d；4.让M、O2、O1三点共线；5.平移动心部件3使MO1＝a，则b＝a－2r；6.使动心部件绕插于图面的定心件旋转一周，则笔所描成的曲线就是椭圆。实施例2：外摆线的形状有无穷多，它决定于D／d的比值，图2和图4是当D＝3d时，动圆O2周边上一点所描成的轨迹。其步骤如下：1.选定传递比为1：2使笔公转数为其自转数的2倍；2.将右动齿轮装在动心脚内侧与右从齿轮啮合；3.r＝1/2d；4.使MO1＝4r＝2d＝2/3D，则笔所画的曲线就是外摆线。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以齿轮传动为主模仿数学六条摆线的定义能画多种重要平面曲线的多用规，由定心部件１、传动部件２、动心部件３及定位上架４和若干对备用齿轮组成，其特征是定心部件和动心部件由传动部件横向滑配合，动心部件绕定心部件周转时辊轮②使主动齿轮③旋转，齿轮③与左动齿轮⑤、右动齿轮⑦与右从齿轮⑨啮合产生转矩，使齿轮⑨下部的成形件⑩转动，上架两脚分别与部件１和部件３上端活动相连，两脚开合能固定和调节部件１和３的间距，其形状与圆规相近似。

【技术特征摘要】
1、一种以齿轮传动为主模仿数学六条摆线的定义能画多种重要平面曲线的多用规，由定心部件1、传动部件2、动心部件3及定位上架4和若干对备用齿轮组成，其特征是定心部件和动心部件由传动部件横向滑配合，动心部件绕定心部件周转时辊轮②使主动齿轮③旋转，齿轮③与左动齿轮⑤、右动齿轮⑦与右从齿轮⑨啮合产生转矩，使齿轮⑨下部的成形件⑩转动，上架两脚分别与部件1和部件3上端活动相连，两脚开合能固定和调节部件1和3的间距，其形状与圆规相近似。2、根据权利要求1所述的多用规，其特征是定心部件1的定心脚④下部的横向孔两侧串有辊轮②及与②同步旋转的主动齿轮③，在定心脚腰部有悬臂定心件①。它可沿传动杆⑥相对定心脚左右移动。以调节至辊轮的距离，辊轮与以该距离为半径绕定心件所滚动的面组成了一对产生转矩的能连续调节传递比的摩擦轮。3、根据权利要求1所述的多用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄善坤，
申请(专利权)人：黄善坤，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]