專利名稱：曲線規的制作方法
技術領域：
該實用新型是一種曲線繪圖規。
現有能繪曲線的繪圖規，有如下三種結構一是連桿式，如中國發明專利申請號87103279A，A型圓錐曲線規，它是由規柄、軸腳、滑塊和繪筆等元件構成，直立軸腳，旋轉規柄繪圖，操作方便，但只能繪圓錐曲線；二是齒輪式，如蘇聯發明4144538號，特種圓規，裝有兩只拆裝式套管，每只套管內都有一副齒輪，只能繪圓和圓內外旋輪線，操作不太方便；三是連桿齒輪式，如中國實用新型專利申請號91221157.1，萬能曲線規，可根據所繪曲線的定義，采用不同的連接方式，把部件組合成不同形狀的支撐架，通過上下齒條和滑塊，將連桿和齒輪連接起來，轉動繪筆作圖，能繪出圓錐曲線、卵圓、心形圓等，但不能繪出多種多樣的圓內外旋輪線等其它曲線，且結構復雜，操作不方便。
本實用新型的目的是提供一種改進的曲線規，其結構簡單，能方便準確地繪出合符已知條件的圓、橢圓、拋物線、雙曲線、圓內外旋輪線、圓的漸開線，阿基米德螺線，以及上述有關不同曲線的反曲線等，宜在平面上進行幾何作圖，并能將不同的平面曲線投影地繪在曲面上。
為了實現這一目的，本實用新型是通過滑塊，將連桿和齒輪兩部件有機地結合起來，其特征是定輪與軸腳導鍵連接，和動輪共軸的轉盤與滑塊導向連接，接點為一滾珠或銷，置于它們的導軌內，可在動輪與定輪之間加裝中間輪或扭裝傳動帶。它的工作原理是受可在軸腳上轉動和滑動的規柄作用的動輪，與能在軸腳上滑動的定輪產生的轉矩，同步地傳遞給與滑塊連接的轉盤，由于滑塊能在可繞軸腳轉動和滑動的規套上滑動，以及動輪在自轉時，繞軸腳公轉，因此，與滑塊連接的繪筆，產生在軸腳上作縱向和橫向擺動的同時，繞軸腳轉動，沿軸腳滑動。
該實用新型與現有技術相比具有如下優點操作方便，按著軸腳旋轉規柄，能繪出不同的曲線，并可直接旋動規柄，調控繪筆的張角，準確對點；結構簡單，實現由滑塊將定輪軸(軸腳)為支撐的齒輪件和連桿件組合起來的整體結構，省去可組成不同形狀支撐架的附件及中間傳動零件；繪圖范圍廣，不僅完成現有不同繪規所能繪出的各種曲線的作圖，還能繪出它們不能繪出的圓的漸開線、阿基米德螺線以及上述不同曲線的反曲線等圖形，并可將以上各種曲線投影地繪在曲面上。由此，它不僅可以作為中學平面解析幾何、平面幾何和立體幾何等課程教學時，師生的作圖工具，以及廣泛地應用于大學、中專有關課程的教學、科研，還是有關部門在機械制圖，工程設計，圖案設計等方面的研究與應用中的必備工具。


1繪筆、2軸腳、3螺釘、4滑塊、5活塞、6滑塊、7規套、8動輪、9轉盤、10盤套、11螺帽、12定輪、13規夾、14螺釘、15規柄。
以下結合附圖對本實用新型曲線規作進一步的說明繪筆1與規夾13活銷連接。規夾13與規柄15活動連接，螺釘14可止規夾13在規柄15上轉動。規柄15與軸腳2活動連接，能繞軸腳2轉動和軸向滑動，軸腳2的頂部呈扁平狀。可拆裝的動輪8能在規柄15的尾部平移后定位。定輪12與軸腳2導鍵連接，能沿軸腳2軸向滑動，定輪12與動輪8可以是嚙合傳動的齒輪，也可以是通過摩擦傳動的摩擦輪，或是通過傳動帶傳動的帶輪，如三角皮帶輪，為了便于選用動輪8，以定輪半徑R為1，在動輪8上相應地標出數字。與動輪8同軸且裝有活動盤套10的轉盤9，與能在規套7上滑動的滑塊6導向連接，接點是滾珠或銷等，置于它們的導軌(如槽)內，彼此連接。插入活塞5，可使接點在滑塊6上定位，盤套10可定位在規柄15的尾部上。旋緊螺帽11，可使盤套10與轉盤9同步。滑塊6通過可折部位與能在繪筆1上滑動的滑塊4連接，螺釘3可使滑塊4在繪筆1上定位，繪筆1的下部可側向折動。
本發明的曲線規有關工作狀態是規柄15能使曲線規的其余各部件沿軸腳2作軸向滑動，還能帶整個繪規繞軸腳2的尖點旋轉。捏緊軸腳2的頂部，旋轉規柄15，繪筆1繞軸腳2轉動和沿軸腳2滑動的同時，有以下現象出現
1)若旋松螺帽11時，繪筆1能漸開或漸收。
(2)若旋緊螺帽11時，可定繪筆1的最大張角或最小張角；(3)若旋緊螺釘14時，繪筆1與規柄15同步繞軸腳2轉動；(4)若旋松螺釘14，插入活塞5時，能使繪筆1縱向擺動的同時，產生橫向擺動；(5)若折動滑塊6上的直桿部分，繪筆1在滑塊6向(或離)軸腳2滑動時，作反向運動；(6)若在動輪8與定輪12之間加裝一中間輪(或扭裝傳動帶)，繪筆1能隨動輪8運轉方向的改變而改變。
現以下面數例說明本實用新型的使用方法例1、繪阿基米德螺線，滿足方程ρ(θ)＝aθ。
在極坐標中找出已知點M(ρ，θ)軸腳2的尖點對準點O，轉動規柄15，使繪筆1從0度開始，旋轉已知角θ將繪筆1對準點M，旋緊螺釘3；直立軸腳2，捏緊軸腳2的頂部，旋動規柄15，便可繪出滿足上述條件的阿基米德螺線。
例2、繪橢圓曲線，滿足方程x2a2+y2b2=1]]>或{y=bsinθx=acosθ]]>在直角坐標中，標出動輪中心點O1 和根據動點到點O1的距離所確定的點B(O，b)的位置；選用半徑為定輪12一半的動輪8，在動輪8與定輪12之間裝入中間輪。
軸腳2尖部對準點O，插入活塞5，轉動規柄15，使繪筆1張角最大，移動繪筆1對準點O1，旋緊螺釘3；轉動規柄15，使繪筆1對準點B，旋緊螺帽11；直立軸腳2，捏緊其頂部，旋轉規柄15，便可繪出所要繪的橢圓。
例3、繪圓內(外)旋輪線。
根據需要選裝動輪8，仿例2的操作過程，可繪出圓內旋輪線的圖形；若拆去中間輪，可繪出所需繪的圓外旋輪線。
例4、繪圓錐曲線，滿足方程ρ(θ)＝P/1-ecosθ。
根據需要給出滿足方程的兩點，如點A 和點P ，并在坐標中找出其位置。
扳斜滑塊6的折桿，擰緊螺釘14，軸腳2的尖部對準要繪曲線的焦點F，將規柄15旋轉90度(即讓繪筆1指于過點F與X軸的垂線)，使繪筆1對準點P，旋緊螺釘3；回轉規柄15，使繪筆1對準點A，旋緊螺帽11；直立軸腳2捏緊其頂部，旋轉規柄15，便可繪出所要繪的圓錐曲線，當e＜1、e＝1、e＞1時，所繪曲線分別為橢圓、拋物線、雙曲線。
權利要求1.一種曲線規，該規的規柄15與軸腳2活動連接，滑塊6與繪筆1活動連接，其特征是定輪12與軸腳2導鍵連接，和動輪8共軸的轉盤9與滑塊6導向連接，接點為一滾珠或銷，置于它們的導軌內，可在動輪8與定輪12之間加裝一中間輪或扭裝傳動帶。
2.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是轉盤9裝有活動盤套10。
3.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是定輪12與動輪8，可以是嚙合傳動的齒輪。
4.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是定輪12與動輪8，也可以是摩擦傳動的摩擦輪。
5.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是定輪12與動輪8，也可以是傳動帶傳動的帶輪。
6.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是規夾13與規柄15活動連接。
7.根據權利要求1所述的曲線規，其特征是軸腳2頂部呈扁平狀。
專利摘要曲線規，它是在裝有規柄、軸腳、滑塊、繪筆的繪圖規上，增加定輪與軸腳導鍵連接，和動輪共軸的轉盤與滑塊導向連接，能方便準確地繪出符合已知條件的圓、橢圓、拋物線、雙曲線、圓的漸開線、阿基米德螺線，以及各種各樣的圓內外旋輪線，并能將上述曲線繪在曲面上。
文檔編號B43L11/00GK2245000SQ9424322
公開日1997年1月15日 申請日期1994年10月26日 優先權日1994年10月26日
發明者嚴吉瑞 申請人:嚴吉瑞