专利名称：一种椭圆规的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种圆规，具体地涉及一种椭圆规。
背景技术：
解析椭圆是高中数学学习的重点，画好一个椭圆对解析它有很好的帮助，很多与 椭圆有关的题目需要画椭圆以用来更好的解析，从而避免数据出差错。平面内与两定点F1、 F2的距离和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆，只要已知焦距长度和常数的大 小即可以做出相对应的椭圆，改变焦距或改变常数就可以画出任意大小需要的椭圆。画椭 圆的方法有很多种，如描点法、椭圆模板、椭圆仪等。采用椭圆模板画椭圆，椭圆模型的尺 寸都是固定的，其尺寸不能更改，不能适应画不同规格的椭圆，在实际应用中有很大的局限 性。用椭圆定义来画椭圆是最常用的方法在一个平面上用两个钉子钉一段绳子两端，绳子 的长度要大于两个钉子的距离，用笔绷紧绳子在平面上留下轨迹，该轨迹便是以两个钉子 的位置为焦点以绳长为到两焦点定长的椭圆。这种方法画出来的椭圆光滑、准确，但不便操 作，尤其不适宜在不能钉钉子的地方使用；而描点法麻烦；用椭圆模板找不准椭圆的焦点； 大多数椭圆仪又不便操作。
实用新型内容本实用新型提供了一种椭圆规，其解决了现有椭圆规器的尺寸较大、不易操作、结 构复杂、绘制速度慢、成本较高的问题。本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种椭圆规，包括主水平杆、滑 动套筒、螺纹套筒、定位臂、绘图臂和绘图头；主水平杆的外部有螺纹，主水平杆的一端有竖 直方向贯穿主水平杆的绘图臂孔，主水平杆的另一端与绘图臂孔之问有竖直方向贯穿主水 平杆并通过轴线的长孔；滑动套筒套装在主水平杆上并能移动，滑动套筒的一端有竖直方 向贯穿滑动套筒的定位臂孔，滑动套筒的另一端外侧有环状凹槽；螺纹套筒的一端通过螺 纹安装在主水平杆上，螺纹套筒的另一端套装在滑动套筒上并通过内壁上的环状凸起卡在 环状凹槽内；定位臂安装在定位臂孔内并能转动，定位臂的中部穿过长孔；绘图臂安装在 绘图臂孔内并能转动，绘图臂下部安装有能绕绘图臂转动的绘图头；定位臂和绘图臂之问 有传动机构，定位臂转动能够通过传动机构带动绘图臂转动，绘图臂转动能够带动绘图头 绕绘图臂转动。下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进技术方案一上述传动机构可包括主动带轮、从动带轮和传动带；定位臂上端固 定安装有主动带轮，绘图臂上端固定安装有从动带轮，主动带轮的直径为从动带轮的直径 的二倍，传动带绕在主动带轮和从动带轮上并能使从动带轮随主动带轮同步转动。技术方案二 上述传动机构可包括主动锥齿轮、传动锥齿轮、联动锥齿轮和从动锥 齿轮；长度调节装置上端通过轴承安装有传动轴，传动轴的轴线与定位臂的轴线相垂直； 主水平杆上安装绘图臂的一端通过轴承安装有联动轴，联动轴的轴线与绘图臂的轴线相垂直；定位臂上端固定安装有主动锥齿轮，传动轴上固定安装有传动锥齿轮并与主动锥齿轮 相啮合，绘图臂上端固定安装有从动锥齿轮，联动轴上固定安装有联动锥齿轮并与从动锥 齿轮相啮合；主动锥齿轮的齿数为从动锥齿轮的齿数的二倍，传动锥齿轮和联动锥齿轮的 齿数相同；传动锥齿轮上固定安装有大四棱轴，联动锥齿轮上固定安装有小四棱轴，大四棱 轴、小四棱轴、传动轴和联动轴位于同一轴线上，小四棱轴套装在大四棱轴内并能抽出，大 四棱轴和小四棱轴能使联动锥齿轮随传动锥齿轮同步转动。下面是对上述实用新型技术方案一或技术方案二的进一步优化或/和改进上述主水平杆的一侧沿长度方向上可有平台，滑动套筒上有主锁紧螺孔，主锁紧 螺孔内安装有主杆锁紧螺钉并能顶紧在平台上。上述绘图臂的下端可有水平方向的副杆通孔，副杆通孔内安装有副水平杆，绘图 头固定安装在副水平杆的一端，副杆通孔的侧面有连通副杆通孔的副锁紧螺孔，副杆锁紧 螺钉通过副锁紧螺孔锁紧在绘图臂上。上述定位臂的下端可有能使定位臂固定在纸面上的定位爪。上述绘图头上可安装有能使绘图头始终与纸面相接触的弹簧。上述主水平杆和副水平杆上可分别有刻度。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过绘图头自转并绕定位臂公转而绘 制椭圆，具有结构简单、绘制速度快、造价较低、简便高效的特点。
附图1为本实用新型实施例一的主视剖视结构示意图。附图2为附图1中的C-C处的剖视结构示意图。附图3为附图1中的E-E处的剖视结构示意图。附图4为附图1中的F-F处的剖视结构示意图。附图5为附图1中的G-G处的剖视结构示意图。附图6为本实用新型实施例二的主视剖视结构示意图。附图7为附图6中的H-H处的剖视结构示意图。附图8为本实用新型实施例一或实施例二在绘制椭圆时的俯视示意图。附图中的编码分别为1为主水平杆，2为定位臂，3为绘图臂，4为绘图头，5为绘 图臂孔，6为定位臂孔，7为滑动套筒，8为螺纹套筒，9为主杆锁紧螺钉，10为平台，11为缺 口，12为环状凹槽，13为主锁紧螺孔，14为环状凸起，15为主动带轮，16为从动带轮，17为 传动带，18为副杆通孔，19为副水平杆，20为副锁紧螺孔，21为副杆锁紧螺钉，22为定位爪， 23为弹簧，24为刻度，25为主动锥齿轮，26为传动锥齿轮，27为联动锥齿轮，28为从动锥齿 轮，29为大四棱轴，30为小四棱轴，31为传动轴，32为联动轴，A为定位臂与绘图臂的距离， B为绘图头与绘图臂的距离，a为半长轴长度，b为半短轴长度，D为主动带轮的直径，d为从 动带轮的直径。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。[0025]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图1、2、3、4、6所示，该椭圆规包括主水平杆1、滑动套筒7、螺纹套筒8、定位 臂2、绘图臂3和绘图头4 ；主水平杆1的外部有螺纹，主水平杆1的一端有竖直方向贯穿主 水平杆1的绘图臂孔5，主水平杆1的另一端与绘图臂孔5之间有竖直方向贯穿主水平杆1 并通过轴线的长孔11 ；滑动套筒7套装在主水平杆1上并能移动，滑动套筒7的一端有竖 直方向贯穿滑动套筒7的定位臂孔6，滑动套筒7的另一端外侧有环状凹槽12 ；螺纹套筒8 的一端通过螺纹安装在主水平杆1上，螺纹套筒8的另一端套装在滑动套筒7上并通过内 壁上的环状凸起14卡在环状凹槽12内；定位臂2安装在定位臂孔6内并能转动，定位臂2 的中部穿过长孔11 ；绘图臂3安装在绘图臂孔5内并能转动，绘图臂3下部安装有能绕绘 图臂3转动的绘图头4 ；定位臂2和绘图臂3之问有传动机构，定位臂2转动能够通过传动 机构带动绘图臂3转动，绘图臂3转动能够带动绘图头4绕绘图臂3转动。长孔11的宽度 需大于或等于定位臂2的直径。转动螺纹套筒8能够使螺纹套筒8通过螺纹在主水平杆1 上移动，螺纹套筒8又通过环状凸起14和环状凹槽12带动滑动套筒7和定位臂2在主水 平杆1上移动。实施例一如附图1所示，传动机构包括主动带轮15、从动带轮16和传动带17 ；定 位臂2上端固定安装有主动带轮15，绘图臂3上端固定安装有从动带轮16，主动带轮的直 径D为从动带轮的直径d的二倍，传动带17绕在主动带轮15和从动带轮16上并能使从动 带轮16随主动带轮15同步转动。主动带轮15、从动带轮16的直径比为2比1使其二者的 转速比为1比2，主动带轮15和从动带轮16的同步转动及转速比1比2是绘制椭圆的基本 条件，传动带17的长度可调并能够适应定位臂2的位置调整。实施例二 如附图6、7所示，传动机构包括主动锥齿轮25、传动锥齿轮沈、联动锥 齿轮27和从动锥齿轮观；长度调节装置上端通过轴承安装有传动轴31，传动轴31的轴线 与定位臂2的轴线相垂直；主水平杆1上安装绘图臂3的一端通过轴承安装有联动轴32， 联动轴32的轴线与绘图臂3的轴线相垂直；定位臂2上端固定安装有主动锥齿轮25，传动 轴31上固定安装有传动锥齿轮沈并与主动锥齿轮25相啮合，绘图臂3上端固定安装有从 动锥齿轮观，联动轴32上固定安装有联动锥齿轮27并与从动锥齿轮观相啮合；主动锥齿 轮25的齿数为从动锥齿轮观的齿数的二倍，传动锥齿轮沈和联动锥齿轮27的齿数相同； 传动锥齿轮26上固定安装有大四棱轴四，联动锥齿轮27上固定安装有小四棱轴30，大四 棱轴四、小四棱轴30、传动轴31和联动轴32位于同一轴线上，小四棱轴30套装在大四棱 轴四内并能抽出，大四棱轴四和小四棱轴30能使联动锥齿轮27随传动锥齿轮沈同步转 动。主动锥齿轮25、从动锥齿轮观的齿数比为2比1使其二者的转速比为1比2，主动锥 齿轮25和从动锥齿轮观的同步转动及转速比1比2是绘制椭圆的基本条件。小四棱轴30 套装在大四棱轴四内的长度可调能够适应定位臂2的位置调整。可根据实际需要，对上述实施例一或实施例二作进一步优化或/和改进如附图1、2、6所示，主水平杆1的一侧沿长度方向上有平台10，滑动套筒7上有主 锁紧螺孔13，主锁紧螺孔13内安装有主杆锁紧螺钉9并能顶紧在平台10上。当调整好定 位臂2在主水平杆1上的位置后，通过主杆锁紧螺钉9能够锁定滑动套筒7和定位臂2的 位置。如附图1、5、6所示，绘图臂3的下端有水平方向的副杆通孔18，副杆通孔18内安装有副水平杆19，绘图头4固定安装在副水平杆19的一端，副杆通孔18的侧面有连通副杆 通孔18的副锁紧螺孔20，副杆锁紧螺钉21通过副锁紧螺孔20锁紧在绘图臂3上。副水平 杆19的伸出长度可调能够方便绘制所需尺寸的椭圆。如附图1、4、6所示，定位臂2的下端有能使定位臂2固定在纸面上的定位爪22。 这样就可以保证定位臂2的定位准确。如附图1、6所示，绘图头4上安装有能使绘图头4始终与纸面相接触的弹簧23。 这样就可以保证绘图头4工作正常。如附图1、6所示，主水平杆1和副水平杆19上分别有刻度24，以便于调整得到要 求的椭圆。以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可 根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本实用新型实施例的工作过程是如附图8所示，首先旋转螺纹套筒8，调整定位 臂2在主水平杆1上的位置，使定位臂与绘图臂的距离A为待绘椭圆的半长轴长度a与半 短轴长度b之和的二分之一，锁紧主杆锁紧螺钉9 ；接着调整副水平杆19的伸出长度，使绘 图头与绘图臂的距离B为待绘椭圆的半长轴长度a与半短轴长度b之差的二分之一，锁紧 副杆锁紧螺钉21 ；然后将绘图头4绕绘图臂3旋转到定位臂2与绘图臂3连线之问，使定 位臂2、绘图臂3、绘图头4三者位同一直线上。如附图6所示，将定位爪22的正中间的爪 尖定位在待绘椭圆的几何中心，固定好定位爪22，推动主水平杆1绕定位臂2旋转，即可绘 制所需尺寸的椭圆主水平杆1上的绘图臂3所在的那一端绕定位臂2转动，绘图臂3绕定 位臂2的轴线公转，同时绘图臂3在传动机构的作用下绕自身轴线自转，而绘图臂3带动副 水平杆19绕绘图臂3轴线自转并绕定位臂2的轴线公转，最终带动绘图头4绕绘图臂3轴 线自转并绕定位臂2的轴线公转，从而绘制出椭圆。
权利要求1.一种椭圆规，其特征是包括主水平杆、滑动套筒、螺纹套筒、定位臂、绘图臂和绘图 头；主水平杆的外部有螺纹，主水平杆的一端有竖直方向贯穿主水平杆的绘图臂孔，主水平 杆的另一端与绘图臂孔之间有竖直方向贯穿主水平杆并通过轴线的长孔；滑动套筒套装在 主水平杆上并能移动，滑动套筒的一端有竖直方向贯穿滑动套筒的定位臂孔，滑动套筒的 另一端外侧有环状凹槽；螺纹套筒的一端通过螺纹安装在主水平杆上，螺纹套筒的另一端 套装在滑动套筒上并通过内壁上的环状凸起卡在环状凹槽内；定位臂安装在定位臂孔内并 能转动，定位臂的中部穿过长孔；绘图臂安装在绘图臂孔内并能转动，绘图臂下部安装有能 绕绘图臂转动的绘图头；定位臂和绘图臂之问有传动机构，定位臂转动能够通过传动机构 带动绘图臂转动，绘图臂转动能够带动绘图头绕绘图臂转动。
2.根据权利要求1所述的椭圆规，其特征是传动机构包括主动带轮、从动带轮和传动 带；定位臂上端固定安装有主动带轮，绘图臂上端固定安装有从动带轮，主动带轮的直径为 从动带轮的直径的二倍，传动带绕在主动带轮和从动带轮上并能使从动带轮随主动带轮同 步转动。
3.根据权利要求1所述的椭圆规，锥齿轮、传动锥齿轮、联动锥齿轮和从动锥齿轮；长 度调节装置上端通过轴承安装有传动轴，传动轴的轴线与定位臂的轴线相垂直；主水平杆 上安装绘图臂的一端通过轴承安装有联动轴，联动轴的轴线与绘图臂的轴线相垂直；定位 臂上端固定安装有主动锥齿轮，传动轴上固定安装有传动锥齿轮并与主动锥齿轮相啮合， 绘图臂上端固定安装有从动锥齿轮，联动轴上固定安装有联动锥齿轮并与从动锥齿轮相啮 合；主动锥齿轮的齿数为从动锥齿轮的齿数的二倍，传动锥齿轮和联动锥齿轮的齿数相同； 传动锥齿轮上固定安装有大四棱轴，联动锥齿轮上固定安装有小四棱轴，大四棱轴、小四棱 轴、传动轴和联动轴位于同一轴线上，小四棱轴套装在大四棱轴内并能抽出，大四棱轴和小 四棱轴能使联动锥齿轮随传动锥齿轮同步转动。
4.根据权利要求1或2或3所述的椭圆规，其特征是主水平杆的一侧沿长度方向上有 平台，滑动套筒上有主锁紧螺孔，主锁紧螺孔内安装有主杆锁紧螺钉并能顶紧在平台上。
5.根据权利要求4所述的椭圆规，其特征是绘图臂的下端有水平方向的副杆通孔，副 杆通孔内安装有副水平杆，绘图头固定安装在副水平杆的一端，副杆通孔的侧面有连通副 杆通孔的副锁紧螺孔，副杆锁紧螺钉通过副锁紧螺孔锁紧在绘图臂上。
6.根据权利要求5所述的椭圆规，其特征是定位臂的下端有能使定位臂固定在纸面上 的定位爪。
7.根据权利要求6所述的椭圆规，其特征是绘图头上安装有能使绘图头始终与纸面相 接触的弹簧。
8.根据权利要求7所述的椭圆规，其特征是主水平杆和副水平杆上分别有刻度。
专利摘要本实用新型涉及用于绘制椭圆的绘图仪器，是一种椭圆规，其包括主水平杆、滑动套筒、螺纹套筒、定位臂、绘图臂和绘图头；主水平杆的外部有螺纹，主水平杆的一端有竖直方向贯穿主水平杆的绘图臂孔，主水平杆的另一端与绘图臂孔之间有竖直方向贯穿主水平杆并通过轴线的长孔；滑动套筒套装在主水平杆上并能移动，滑动套筒的一端有竖直方向贯穿滑动套筒的定位臂孔，滑动套筒的另一端外侧有环状凹槽；螺纹套筒的一端通过螺纹安装在主水平杆上。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过绘图头自转并绕定位臂公转而绘制椭圆，具有结构简单、绘制速度快、造价较低、简便高效的特点。
文档编号B43L11/05GK201856531SQ20102060247
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者孙赟 申请人:孙赟