数学绘图仪的制作方法

本发明涉及数学绘图领域，特别是一种数学绘图仪。

背景技术：

圆规，是数学和制图里，用来绘制圆或弧的一种工具。

现有的圆规分为普通圆规、弹簧圆规、点圆规、梁规、老式圆规、自动铅笔圆规和活心小圆规等。

现有圆规绘制圆的基本方法为：

1、用尺子量出圆规两脚之间的距离，作为半径；

2、把带有针的一端固定在一个地方，作为圆心；

3、把带有铅笔的一端旋转一周，绘制圆。

所以，现有圆规在绘制圆的过程中存在以下问题：

1、不能够一次性画一整个圆，需要扭动手再旋转一次才能完成一个完整的圆；

2、不能在光滑硬质表面画圆或不容易定位，圆心容易跑偏；

3、画圆过程中半径容易发生变化，再换手过程中，半径距离会出现误差。

因此，本发明提供一种数学绘图仪来解决上述问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种数学绘图仪，有效的解决了现有圆规不能一次性完整画圆、不能在光滑硬质表面画圆和画圆过程中半径容易发生变化等问题。

本发明提供一种数学绘图仪，其特征在于，包括底座，底座中心处设有第一圆环槽，底座外圆面上设有第二圆环槽；底座下端面安装有可调节的定位针和多个支脚，支脚下端安装有吸盘；底座中心处安装有可转动的中心轴，中心轴上套设有太阳轮，太阳轮内设置有逆时针的第一棘轮，第一棘轮上啮合有置于太阳轮上的第一棘爪，太阳轮下端面有置于第一圆环槽内且可转动的圆环形的卡板，使得太阳轮能够跟随中心轴逆时针转动，太阳轮两侧对称啮合有固定在底座上且可自转的行星轮，行星轮啮合有可在第二圆环槽上转动的外齿圈，外齿圈上方安装有套设在中心轴上顺时针的第二棘轮，第二棘轮上安装有第二棘爪，外齿圈上方覆盖有套在中心轴上的封板，中心轴贯穿封板，外齿圈外壁一体连接有水平的半径调节机构，用来调节圆规的半径大小，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔。

优选的，所述的定位针与中心轴同轴，多个支脚围绕定位针均布。

优选的，所述的定位针高度可调且能够固定，支脚上的吸盘为可拆卸结构。

优选的，所述的第一圆环槽和第二圆环槽内放置有钢珠。

优选的，所述的行星轮安装在置于底座上的支撑轴，支撑轴下端一体连接于底座上。

优选的，所述的底座安装有可转动的中心轴为下端设置第一轴承连接，第一轴承置于底座上端面的轴承座内。

优选的，中心轴贯穿封板为封板上安装有置于中心轴上的第二轴承。

优选的，所述的半径调节机构为安装在转筒上的水平的第一尺条，第一尺条正下方水平的第二尺条，第一尺条上安装有第一滑块，第二尺条上安装有第二滑块，第一滑块与第二滑块刚性杆连接，，第二尺条末端固定有绘图笔。

优选的，所述的半径调节机构有一组或者多组。

本发明提供了一种数学绘图仪，以全新的理念，改变了传统圆规的画圆方式，不仅便于固定、可适应多种作图环境、半径精确可调，而且无论怎样旋转，此圆规均在顺时针画圆，解决了不能够一次性画圆的问题。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为图1正面剖视图。

图3为图1a-a剖视图。

图4为图1b-b剖视图。

图5为底座俯视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图5对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明涉及一种数学绘图仪，包括底座1，底座中心处设有第一圆环槽11，底座1外圆面上设有第二圆环槽24，第一圆环槽11与第二圆环槽24用来承载部件并使它们可转动；底座1下端面安装有定位针2和多个支脚3，定位针2用于画圆时进行圆心定位，支脚3对装置起支撑作用，支脚3下端安装有吸盘4，吸盘4用于在光滑硬质表面进行绘图时定位；底座1中心处安装有可转动的中心轴9，中心轴9为动力输入轴，中心轴9上套设有太阳轮5，太阳轮5内设置有逆时针的第一棘轮6，中心轴9逆时针转动时，第一棘轮6带动太阳轮5逆时针转动，第一棘轮6上啮合有置于太阳轮5上凹槽内的第一棘爪7，太阳轮5下端面有置于第一圆环槽11内且可转动的圆环形的卡板23，卡板23置于第一圆环槽11内上端连接支撑太阳轮5使太阳轮5可转动，使得太阳轮5能够跟随中心轴9逆时针转动，太阳轮5两侧对称啮合有固定在底座1上且可自转的行星轮8，行星轮8啮合有可在第二圆环槽24上转动的外齿圈10，太阳轮5逆时针转动带动行星轮8顺时针转动，行星轮8顺时针转动到带动外齿圈10做顺时针转动，外齿圈10上方安装有套设在中心轴9上顺时针的第二棘轮12，第二棘轮12随中心轴9转动，第二棘轮12上安装有第二棘爪13，第二棘轮12顺时针转动时，第二棘爪13啮合外齿圈10带动外齿圈10顺时针转动，外齿圈10上方覆盖有套在中心轴9上的封板14，中心轴9贯穿封板14，封板14固定中心轴9位置，外齿圈10外壁一体连接有水平的半径调节机构，用来调节圆规的半径大小，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔15。

实施例二，在实施例一的基础上，所述的定位针2与中心轴9同轴，便于绘图时圆心的定位，多个支脚3围绕定位针2均布，保证装置的平衡性。

实施例三，在实施例一的基础上，所述的定位针2高度可调且能够固定，根据不同的绘图平面设置定位针2的长度，支脚3上的吸盘4为可拆卸结构，根据不同的绘图平面来选择是否安装吸盘。

实施例四，在实施例一的基础上，所述的第一圆环槽11和第二圆环槽24内放置有钢珠16，减小摩擦力，增加装置寿命。

实施例五，在实施例一的基础上，所述的行星轮8安装在置于底座1上的支撑轴26，支撑轴26下端一体连接于底座1上。

实施例六，在实施例一的基础上，所述的底座1安装有可转动的中心轴9为下端设置第一轴承17连接，第一轴承17置于底座1上端面的轴承座18内，轴承连接摩擦力小，定位方便，便于操作与维护。

实施例七，在实施例一的基础上，中心轴9贯穿封板14为封板14上安装有置于中心轴9上的第二轴承25，方便中心轴9的安装与维护，增加装置使用寿命。

实施例八，在实施例一的基础上，所述的半径调节机构为安装在外齿圈10上的水平的第一尺条19，第一尺条19正下方水平的第二尺条22，第一尺条19上安装有第一滑块20，第二尺条22上安装有第二滑块21，第一滑块20与第二滑块21刚性杆连接，第二尺条22末端固定有绘图笔15。

实施例九，在实施例一的基础上，所述的半径调节机构有一组或者多组，根据需要同时绘制同心圆的数量选择半径调节机构的组数。

具体使用时，如果是软质表面，支脚3上不安装吸盘4，定位针2长于支脚3固定，半径调节机构调整好半径后，定位针2对准圆心处绘图仪水平放置，扭转中心轴9，当顺时针转动时，第一棘轮6空转，第二棘轮12带动外齿圈10作顺时针转动画圆，当逆时针扭动中心轴9时，第一棘轮6带动太阳轮5逆时针转动，太阳轮5经行星轮8换向带动外齿圈10作顺时针转动画圆，第二棘轮12空转，因此，无论顺时针或逆时针转动中心轴9，此绘图仪均顺时针方向旋转画圆；如果在硬质光滑表面作图，支脚3上安装吸盘4，定位针2不固定，可上下伸缩，半径调节机构调整好半径后，将定位针2对准圆心位置，将绘图仪向下按压，使吸盘4吸附在光滑表面上，过程中保证定位针2对准圆心位置，然后转动中心轴9开始绘制圆，如果第一次扭动不能绘制出完整的圆，那么反方向回扭，由于第一棘轮6、行星轮8和第二棘轮12的存在，使得顺时针或逆时针扭动中心轴9，外齿圈10均顺时针转动绘制圆；如果需要同时绘制多个同心圆，只需要在多个半径调节机构上分别安装绘图笔15，分别调节半径，然后按照上边的步骤进行绘制。

如果绘制的圆半径较小，支脚3影响圆的绘制，可以将支脚3拆除，绘制过程中由一只手固定底座1，进行圆的绘制；若果半径过大，可以将第二尺条22从第二滑块21的另一侧插入，使绘图笔15置于外侧，增加绘制半径的范围，绘制圆心半径的大小通过第一尺条19和第二尺条22上的刻度进行加减获得。

在不同的材质上进行绘制时应选用不同的绘图笔15，例如：在纸张上绘制时，绘图笔应选用铅笔或油性笔；在木质平板上进行绘制时，绘图笔15应选用铅笔或水性笔；在金属表面进行绘制时，绘图笔15应选用铅笔或水彩笔；在光滑硬质表面进行绘制时，绘图笔15应选用水彩笔。

本发明提供了一种数学绘图仪，以全新的理念，改变了传统圆规的画圆方式，不仅便于固定、可适应多种作图环境、半径精确可调，而且无论怎样旋转，此圆规均在顺时针画圆，解决了不能够一次性画圆的问题。

应该注意到，尽管在参照各个实施例的基础上，本发明已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对解决特定的技术问题可能并不是必须的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成。进一步的，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其他一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当的相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。