本发明专利技术涉及一种空间直线面的演示装置。该装置包括母线杆和支撑机构，母线杆为直杆，其中部连接着球头杆的球头端，且可在球头端转动；所述支撑机构包括支撑套管，支撑套管内通过轴承设有传动杆，传动杆的上端为螺纹端，且伸至支撑套管外；支撑套管上端设有压盖，所述球头杆的另一端设在压盖内；与传动杆下端对应的支撑套管下端连接着压板。本发明专利技术解决了在教学和科普中运用公式和定型模型理解直母线运动而形成曲面，难以被受众者理解的难题，可用于演示双曲面、圆柱面和圆锥面等形成过程。本发明专利技术演示装置设计合理，结构简单，可以广泛用于科普教育或教学。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于用于科普展示和科技教育领域，具体涉及一种演示空间直线面形成的演示装置。
技术介绍
曲面可以看作是一条动线在空间运动的轨迹。该动线称为母线，母线处于曲面上任一位置时，称为素线，控制母线运动的一些不动的点、线和面分别称为导点、导线和导面。凡可以由直母线运动而形成的曲面均为直线面或直纹面，如锥面、柱面和双曲面。也可以说，通过曲面上任意一点，只要能在此面上做出一条直素线，该曲面便是直线面或直纹面。在直线面中，连续两素线(指无限接近的相邻两素线)彼此平行或相交的曲面称为单叶面，如圆柱面、圆锥面和双曲面等。在现实生活中，这些曲面有广泛的运用。如发电厂的冷却塔结构就是单叶双曲面形状。由于单叶双曲面是一种双重直纹曲面，它可以用直的钢梁建造。这样会减少风的阻力.同时，也可以用最少的材料来维持结构的完整。尽管对于这些曲直线面是如何形成的，目前在数学领域已经有了科学的定论和相应的公式，但是，枯燥的公式和定型的模型，除了在教学和科普中难以被受众者理解外，更不能用缺少直观的方式演示这些曲直线的形成过程。
技术实现思路
为了解决在教学和科普中曲直线面形成的定论和相应的公式难以被受众者理解的问题，直观并且动态的演示直线面的形成过程，本专利技术提供一种空间直线面的演示装置。本专利技术根据直母线运动而形成的曲面为直线面的科学原理，设计了表示母线的母线杆、能够调节母线杆角度的球形机构以及能够使母线杆旋转的旋转机构，使得空间直线面的演示装置能够演示不同的直线面。一种空间直线面的演示装置包括母线杆1、球头杆3和支撑机构，球头杆3为直杆，一端为球头端，另一端为螺纹端；母线杆I为直杆，其中部开设有球形座，且通过球形座连接着球头杆3的球头端，母线杆I可在球头杆3的球头端转动；所述球形座的外端口为螺纹孔，与螺纹孔配合的锁母2套设在球头杆3上，所述锁母2为外螺纹螺母，调整好母线杆I需要演示的角度，将锁母2与螺纹孔配合连接实现锁紧定位；所述支撑机构包括支撑套管5，支撑套管5内通过轴承设有传动杆8，传动杆8的上端为螺纹端，且伸至支撑套管5外；与传动杆8上端对应的支撑套管5上端设有压盖4，所述压盖4的一侧径向开设有螺纹盲孔，所述球头杆3的螺纹端与压盖4的螺纹盲孔配合连接；与传动杆下端对应的支撑套管下端连接着压板。所述传动杆8中部的直径大于上部和下部的直径，呈台阶杆状；传动杆8的上部套设有两只上轴承6，两只上轴承6之间的传动杆8上套设有衬套7，所述两只上轴承6为滚珠轴承；传动杆8的下部套设有下轴承10和卡簧9，所述下轴承10为滚珠轴承。本专利技术的有益技术效果体现在以下方面1.本专利技术解决了在教学和科普中运用公式和定型模型理解直母线运动而形成曲面，难以被受众者理解的难题； 2.本专利技术演示装置设计合理，结构简单，可以广泛用于科普教育或教学。附图说明图1为本专利技术演示双曲面形成时母线杆初始状态的主视图。图2为图1的左视剖视图。图3为本专利技术演示圆柱面形成时母线杆初始状态的主视图，其左视剖视图如图2。 图4为本专利技术演示圆锥面形成时母线杆初始状态的剖视图，其正视图同图3。图5为本专利技术采用电机驱动演示直线面形成时的左视剖视图。图6为本专利技术采用旋转手轮驱动演示直线面形成时的左视剖视图。图7为本专利技术演示直线面形成时，球头杆3也可设计成球头部分在压盖4内，球头杆3另一端通过螺纹与母线杆I连接的形式。图8为球头杆连接结构的局部剖视放大图。上图中序号母线杆1、锁母2、球头杆3、压盖4、支撑套管5、上轴承6、衬套7、传动杆8、卡簧9、下轴承10、压板11、台面12。具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步地说明。实施例1 参见图1，一种空间直线面的演示装置包括母线杆I和支撑机构，母线杆I为直杆，其中部设有球形座，且通过球形座连接着球头杆3的球头端,母线杆I可在球头杆3的球头端转动；所述球形座的外端口为螺纹孔，与螺纹孔配合的锁母2套设在球头杆3上，所述锁母2为外螺纹螺母，调整好母线杆I需要演示的角度，将锁母2与螺纹孔配合连接实现锁紧定位。所述支撑机构包括支撑套管5，支撑套管5内安装有传动杆8，传动杆8的上端为螺纹端，且伸至支撑套管5外；传动杆8中部的直径大于上部和下部的直径，呈台阶杆状；传动杆8的上部套设有两只上轴承6，两只上轴承6之间的传动杆8上套装有衬套7，所述两只上轴承6为滚珠轴承；传动杆8的下部套装有下轴承10和卡簧9，所述下轴承10为滚珠轴承，卡簧9可以防止下轴承10在传动杆8发生位移。与传动杆上端对应的支撑套管5上端装有压盖4，压盖4的一侧径向开设有螺纹盲孔，球头杆3的螺纹端与压盖4的螺纹盲孔配合连接；与传动杆下端对应的支撑套管下端连接着压板11。用于演示时，整套装置可以根据需要固定在台面12上； 参见图1和图2，调整母线杆I的角度，使得β为90°和0° <α<90°，用手拨动母线杆I使其旋转，母线杆I旋转时所形成的轨迹为双曲面。实施例2 参见图2和图3，调整母线杆I的角度，使得β为90°和α为0°，用手拨动母线杆I使其旋转，母线杆I旋转时所形成的轨迹为圆柱面。实施例3 如图3和图4所示，调整母线杆的角度，使得α为O。，并且母线杆一端与传动杆轴线相交，用手拨动母线杆使其旋转，母线杆旋转时所形成的轨迹为圆锥面。实施例4: 参见图5，上述实施例1、实施例2和实施例3均可以采用电机带动母线杆I使其旋转。实施例5 参见图6，上述实施例1、实施例2和实施例3均可以采用旋转手轮带动母线杆I使其旋转。实施例6 参见图7，上述实施例中均可以将球头杆3的球头部分设计在压盖4内，球头杆3另一端通过螺纹与母线杆I连接。实施例7 上述实施例均可以在母线杆上加装发光件，由于灯光具有的亮度所产生对人眼的刺激，利用人体视觉具有的视觉暂留现象，可以使演示效果更加出色。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空间直线面的演示装置，其特征在于包括母线杆（1）、球头杆（3）和支撑机构，球头杆（3）为直杆，一端为球头端，另一端为螺纹端；母线杆（1）为直杆，其中部开设有球形座，且通过球形座连接着球头杆（3）的球头端，母线杆（1）可在球头杆（3）的球头端转动；所述球形座的外端口为螺纹孔，与螺纹孔配合的锁母（2）套设在球头杆（3）上，所述锁母（2）为外螺纹螺母，调整好母线杆（1）需要演示的角度，将锁母（2）与螺纹孔配合连接实现锁紧定位；所述支撑机构包括支撑套管（5），支撑套管（5）内通过轴承设有传动杆（8），传动杆（8）的上端为螺纹端，且伸至支撑套管（5）外；与传动杆（8）上端对应的支撑套管（5）上端设有压盖（4），所述压盖（4）的一侧径向开设有螺纹盲孔，所述球头杆（3）的螺纹端与压盖（4）的螺纹盲孔配合连接；与传动杆下端对应的支撑套管下端连接着压板。
【技术特征摘要】
1.一种空间直线面的演示装置，其特征在于包括母线杆(I)、球头杆(3)和支撑机构，球头杆(3)为直杆，一端为球头端，另一端为螺纹端；母线杆(I)为直杆，其中部开设有球形座，且通过球形座连接着球头杆(3)的球头端，母线杆(I)可在球头杆(3)的球头端转动；所述球形座的外端口为螺纹孔，与螺纹孔配合的锁母(2)套设在球头杆(3)上，所述锁母(2)为外螺纹螺母，调整好母线杆(I)需要演示的角度，将锁母(2)与螺纹孔配合连接实现锁紧定位；所述支撑机构包括支撑套管(5)，支撑套管(5)内通过轴承设有传动杆(8)，传动杆(8)的上端为螺纹端，且伸至支...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小瓯，盛业涛，冯帅将，邢金龙，苏本林，刘卫庄，闻建中，李璇，仝文浩，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院，
类型：发明
国别省市：
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