本发明涉及一种教具，具体是一种学生用数学教具。
背景技术：
数学(mathematics或maths)，是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科，从某种角度看属于形式科学的一种,而在人类历史发展和社会生活中，数学也发挥着不可替代的作用，也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具，在数学学习的过程中经常会用到数学教具进行辅助学习。
教具，是汉语词汇，指的是用来讲解说明某事物的模型、实物、标本、仪器、图表、幻灯等，包括教学设备、教学仪器、实训设备、教育装备、实验设备、教学标本、教学模型等。
数学教具是指算盘、比例尺、计算尺等在学习数学过程中所需要使用到的教学工具，圆规在数学和制图里，是用来绘制圆或弦的工具，常用于尺规作图。圆规由笔头、转轴、圆规支腿、格尺、折叶、笔体、笔尖、圆规尖、小耳构成，它的笔头的下端插入连接在笔体的上端，笔体的下端螺纹连接在笔尖的上端，小耳的平齐端焊接在圆规支腿的外侧中间，圆规支腿的下端夹紧连接在圆规尖的上端。其特征是：笔体的一面粘贴连接在折叶的一面，折叶的另一面粘贴连接在格尺的一端中间，笔体的夹缝上端两侧插入连接在转轴的两端，转轴的轴体穿套连接在圆规支腿的上端。
圆规便是数学教具中一种非常实用的用来画圆和弧形的工具，但是现有的圆规在使用的过程中，需要用手旋转圆规，才能进行画圆，但是圆规在转动的过程中支点稳定性不够，容易使支点发生移动，从而导致画圆失败。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种学生用数学教具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种学生用数学教具，包括按动杆、握柄、转动环、支撑杆和笔固定机构；所述握柄的外侧下端设置有滑槽，转动环卡入滑槽内且与滑槽滑动连接，所述握柄的内侧设置有空腔，位于所述空腔内的按动杆左侧设置有条形齿，条形齿与第一齿轮啮合，第一齿轮的后端转轴与蜗轮固定连接，蜗轮与设置于按动杆后端偏心处的蜗杆啮合，所述握柄的下端中间位置处固定安装有支撑杆，支撑杆的为中空结构，其内侧设置有柱形腔，柱形腔内设置有弹簧，所述弹簧的上端与按动杆固定连接，按动杆的上端贯穿握柄且与按动盘固定连接，所述笔固定机构铰接在转动环的一侧端，所述笔固定机构包括第一连接杆、第二连接杆和固定环，所述转动环的内侧还设置有环形导轨，环形导轨内侧滑动连接有固定板，固定板固定安装在滑槽的内壁上。
作为本发明进一步的方案：所述支撑杆的底部连接有固定锥。
作为本发明再进一步的方案：所述蜗杆的上端转动连接在空腔的内侧上壁，蜗杆的下端贯穿空腔的底部且伸入滑槽内与第二齿轮固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述第二齿轮与设置与转动环内侧的环形齿啮合。
作为本发明再进一步的方案：所述第一连接杆的一端铰接在转动环的侧端，第一连接杆的另一端与第二连接杆铰接。
作为本发明再进一步的方案：所述固定环固定安装在第二连接杆上。
作为本发明再进一步的方案：所述固定板为四分之三圆形状。
作为本发明再进一步的方案：所述按动盘上端设置有橡胶垫。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将笔通过固定环固定安装在第二连接杆上，转动第一连接杆到一定角度，随后调节第一连接杆使笔到固定锥的距离为所需画圆的半径，拿起握柄处，将固定锥抵接到纸面上，使该装置处于垂直状态，随后按动按动盘使按动杆向下移动，此时第一齿轮在固定安装于按动杆侧边的条形齿的作用下发生转动，进而带动蜗轮转动，蜗轮转动时通过蜗杆带动第二齿轮转动，第二齿轮通过环形齿带动转动环发生转动，转动环带动第一连接杆及第二连接杆转动，实现画圆，同时松开按动盘后，按动杆在弹簧的作用下恢复原位，由于圆规的支脚没有转动，从而避免了支点发生移动，导致画圆失败的问题发生，通过设置的第一连接杆和第二连接杆可提高圆规画圆的大小，使用方便。
附图说明
图1为学生用数学教具的结构示意图。
图2为学生用数学教具的后视图。
图3为学生用数学教具中转动环的俯视图。
图中：1-按动盘、2-按动杆、3-握柄、4-空腔、5-蜗轮、6-第一齿轮、7-条形齿、8-滑槽、9-转动环、10-环形齿、11-支撑杆、12-弹簧、13-固定锥、14-第一连接杆、15-第二连接杆、16-固定环、17-蜗杆、18-第二齿轮、19-柱形腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种学生用数学教具，包括按动杆2、握柄3、转动环9、支撑杆11和笔固定机构；所述握柄3的外侧下端设置有滑槽8，转动环9卡入滑槽8内且与滑槽8滑动连接，所述握柄3的下端中间位置处固定安装有支撑杆11，支撑杆11的底部连接有固定锥13，支撑杆11的为中空结构，其内侧设置有柱形腔19，柱形腔19内设置有弹簧12，所述弹簧12的上端与按动杆2固定连接，按动杆2的上端贯穿握柄3且与按动盘1固定连接，所述笔固定机构铰接在转动环9的一侧端。
所述握柄3的内侧设置有空腔4，位于所述空腔4内的按动杆2左侧设置有条形齿7，条形齿7与第一齿轮6啮合，第一齿轮6的后端转轴与蜗轮5固定连接，蜗轮5与设置于按动杆2后端偏心处的蜗杆17啮合，按动杆2向下移动时通过条形齿7和第一齿轮6的啮合作用带动蜗轮5转动，蜗轮5同时带动蜗杆17发生转动，所述蜗杆17的上端转动连接在空腔4的内侧上壁，蜗杆17的下端贯穿空腔4的底部且伸入滑槽8内与第二齿轮18固定连接，所述第二齿轮18与设置与转动环9内侧的环形齿10啮合，蜗杆17转动时通过第二齿轮18和环形齿10的啮合作用带动转动环9做圆周运动。
所述笔固定机构包括第一连接杆14、第二连接杆15和固定环16，第一连接杆14的一端铰接在转动环9的侧端，第一连接杆14的另一端与第二连接杆15铰接，所述固定环16固定安装在第二连接杆15上，通过设置的第一连接杆14和第二连接杆15可提高圆规画圆的大小，使用方便，所述转动环9的内侧还设置有环形导轨，环形导轨内侧滑动连接有固定板，固定板固定安装在滑槽8的内壁上，且固定板为四分之三圆，固定板上留出的空间用于放置第二齿轮18。
所述按动盘1上端设置有橡胶垫。
本发明的工作原理：当需要使用时，将笔通过固定环16固定安装在第二连接杆15上，转动第一连接杆14到一定角度，随后调节第一连接杆15使笔到固定锥13的距离为所需画圆的半径，拿起握柄处，将固定锥13抵接到纸面上，使该装置处于垂直状态，随后按动按动盘1使按动杆2向下移动，此时第一齿轮6在固定安装于按动杆2侧边的条形齿7的作用下发生转动，进而带动蜗轮5转动，蜗轮5转动时通过蜗杆17带动第二齿轮18转动，第二齿轮18通过环形齿10带动转动环9发生转动，转动环9带动第一连接杆14及第二连接杆15转动，实现画圆，同时松开按动盘1后，按动杆2在弹簧的作用下恢复原位。本发明设计新颖，按动杆向下移动时通过条形齿和第一齿轮的啮合作用带动蜗轮转动，蜗轮同时带动蜗杆发生转动，蜗杆转动时通过第二齿轮和环形齿的啮合作用带动转动环做圆周运动，从而实现画圆，由于圆规的支脚没有转动，从而避免了支点发生移动，导致画圆失败的问题发生，通过设置的第一连接杆和第二连接杆可提高圆规画圆的大小，使用方便。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。