一种高等数学用展示装置的制作方法

本发明涉及演示装置领域，特别涉及一种高等数学用展示装置。

背景技术：

角的正弦值即是该角所构成的直角三角形在该角的对边与直角三角形的斜边之比。正弦函数是三角函数的一种，它的定义是：对于任意一个实数x都对应着唯一的角(弧度制中等于这个实数)，而这个角又对应着唯一确定的正弦值sinx，按照这个对应法则所建立的函数就表示为f(x)＝sinx。在三角函数的研究中，通常都会绘制出一个正弦函数的图样，然后对正弦函数的图样进行研究，在绘制正弦函数的时候，通常都是通过五点法对函数进行绘制，即先画出特点角度的五个点，再使用平滑的曲线将其连接起来，由于是手工的进行绘制，因此，这样绘制出来的正弦函数就不标准，在精确的研究中不能从视觉进行直观的判断。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种高等数学用展示装置，通过使得第一伸缩杆在圆盒体的一点上进行圆周运动，使得第一伸缩杆的一端沿着竖直支杆进行竖直方向上的运动，在配合上水平方向上的匀速运动，使得画出的正弦曲线非常的标准。

为此，本发明提供一种高等数学用展示装置，包括通过固定机构固定在画板上的水平滑道，水平滑道上滑动连接有纵向的支撑体，支撑体通过第一驱动机构在所述水平滑道做匀速运动。

所述支撑体的上端固定有圆盒体，圆盒体的底面通过第一固定块固定在所述支撑体的上端，圆盒体的顶面上设有水平方向的第一伸缩杆，第一伸缩杆的一端通过万向铰接头铰接在第二驱动机构上，第二驱动机构设置在所述圆盒体上且用于驱动所述万向铰接头在圆盒体的顶面做匀速的圆周运动。

所述圆盒体面向画板的一侧通过连接块固定连接有竖直支杆，竖直支杆上开设有纵向的滑槽，滑槽上滑动连接有滑块，滑块通过第二固定块与所述第一伸缩杆的另一端固定连接，所述滑块面向画板的一面设有用于夹持画笔的夹持机构，所述竖直支杆通过第三固定块固定在所述支撑体上。

所述第一驱动机构和第二驱动机构分别与电源装置电连接。

进一步，所述第二驱动机构包括开设在所述圆盒体顶壁的通口、第一电机、第一转轴、连接杆以及转动块，所述第一电机设置在所述圆盒体底壁上，第一电机的输出轴与所述第一转轴的一端通过键连接，所述第一转轴的轴身上固定有所述连接杆的一端，连接杆的另一端连接与所述转动块固定连接，转动块贯穿所述圆盒体顶壁的通口，转动块位于所述圆盒体外侧的一面与所述万向铰接头连接，所述第一电机与所述电源装置电连接。

更进一步，所述所述连接杆为长度可调可限位的伸缩杆。

更进一步，所述第一转轴的另一端通过第一轴承与圆板连接，圆板与所述圆盒体的顶壁位于同一平面，圆盘的外边缘与所述通口的内边缘之间留有环形的间隙，所述转动块贯穿所述间隙。

更进一步，所述第一电机通过第一调节旋钮与所述电源装置电连接，所述第一调节旋钮用于调节所述第一电机的输出转速。

进一步，所述夹持机构包括均匀的固定在所述滑块上的至少一组扭力弹簧，每一组包括两个相对设置的扭力弹簧，每一个扭力弹簧的一端连接在所述滑块的表面，每一个扭力弹簧的另一端连接一个夹板。

进一步，还包括设置在所述圆盒体侧壁用于支撑所述圆盒体的支撑机构，所述支撑机构包括底座、纵向方向上长度可调可限位的第二伸缩杆以及滚轮，所述第二伸缩杆的顶部固定在所述圆盒体侧壁上，第二伸缩杆位于所述水平滑道的一侧，所述第二伸缩杆的底部与所述底座固定连接，底座的下面设置所述滚轮。

进一步，所述第一驱动机构包括设置绳索、第二转轴、支撑杆、第二电机以及第二轴承，所述支撑杆的数量有两个且两个支撑杆相对设置，其中一个支撑杆上固定所述第二电机，第二电机的输出轴与所述第二转轴的一端通过键连接，所述第二转轴的另一端通过所述第二轴承连接在另一个支撑杆上，所述支撑杆固定在所述水平滑道上一端，所述第二转轴的轴身上固定所述绳索的一端，绳索的另一端固定在所述支撑体上，所述第二电机与所述电源装置电连接。

更进一步，所述第二转轴设置在所述水平滑道的下面的一端，水平滑道的另一端的侧面设置有定滑轮，所述绳索穿绕所述定滑轮。

更进一步，所述第二电机通过第二调节旋钮与所述电源装置电连接，所述第二调节旋钮用于调节所述第二电机的输出转速。

本发明提供的一种高等数学用展示装置，具有如下有益效果：

1、通过使得第一伸缩杆在圆盒体的一点上进行圆周运动，使得第一伸缩杆的一端沿着竖直支杆进行竖直方向上的运动，在配合上水平方向上的匀速运动，使得画出的正弦曲线非常的标准；

2、通过第一调节旋钮调节第一电机的转速，这样就可以研究在水平方向上速度不变的情况下，第一电机的转速对正弦曲线周期的影响，通过第二调节旋钮调节第二电机的转速，这样就可以研究在竖直方向上的运动不变的情况下，第二电机的转速对正弦曲线周期的影响；

3、在圆盒体下设置的长度可调可限位的第二伸缩杆可以使得对圆盒体进行支撑，底座下的滚轮也可以使得圆盒体在水平方向做匀速运动的时候，将不均匀的滑动摩擦力变成均匀的滚动摩擦力，使得匀速运动的更加均匀平稳。

附图说明

图1为本发明的整体结构主视示意图；

图2为图1中圆盒体与竖直支杆的结构连接左视示意图；

图3为图2的纵向结构剖视示意图；

图4为本发明中第一驱动机构的纵向结构剖视示意图一；

图5为本发明中第一驱动机构的纵向结构剖视示意图二。

附图标记说明：

1、圆盒体；2、第一电机；3、第一调节旋钮；4、支撑体；5、固定机构；6、水平滑道；7、滚轮；8、底座；9、第二伸缩杆；10、定位器；11、第一伸缩杆；12、转动块；13、竖直支杆；14、连接块；15、滑块；16、夹板；17、滑槽；18、间隙；19、圆板；20、万向铰接头；21、扭力弹簧；22、第二固定块；23、第一转轴；24、第一轴承；25、连接杆；26、第一固定块；27、第三固定块；28、绳索；29、定滑轮；30、第二转轴；31、支撑杆；32、第二轴承；33、第二电机；34、第二调节旋钮。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的多个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。

实施例1

本实施例提供了一种高等数学用展示装置，通过基本的必要技术特征实现本发明，以解决本申请文件中技术背景部分所提出的问题。

具体的，如图1-2所示，本发明实施例提供了一种高等数学用展示装置，包括通过固定机构5固定在画板上的水平滑道6，水平滑道6上滑动连接有纵向的支撑体4，支撑体4通过第一驱动机构在所述水平滑道6做匀速运动。支撑体4的匀速运动提供了正弦函数的在水平方向上的运动速度，由于有水平滑道6的支撑，支撑体4在水平方向上做匀速直线运动。

所述支撑体4的上端固定有圆盒体1，圆盒体1的底面通过第一固定块26固定在所述支撑体4的上端，圆盒体1的顶面上设有水平方向的第一伸缩杆11，第一伸缩杆11的一端通过万向铰接头20铰接在第二驱动机构上，第二驱动机构设置在所述圆盒体1上且用于驱动所述万向铰接头20在圆盒体1的顶面做匀速的圆周运动。万向铰接头在第二驱动机构的驱动下做匀速的圆周运动，这样就会带动第一伸缩杆11也做匀速的圆周运动。

所述圆盒体1面向画板的一侧通过连接块14固定连接有竖直支杆13，竖直支杆13上开设有纵向的滑槽17，滑槽17上滑动连接有滑块15，滑块15通过第二固定块22与所述第一伸缩杆11的另一端固定连接，所述滑块15面向画板的一面设有用于夹持画笔的夹持机构，所述竖直支杆13通过第三固定块27固定在所述支撑体4上。这样就可以使得滑块15在纵向方向上按照正弦曲线的运动规律进行运动，即是圆周运动在平面上的投影。

所述第一驱动机构和第二驱动机构分别与电源装置电连接。通过电源装置使得第一驱动机构和第二驱动机构同时进行驱动，这样就可以使得滑块15在进行纵向方向上进行正弦曲线的运动的同时在水平方向进行匀速运动，这样就可以使得滑块15同时在水平和竖直方向上运动，这样就可以画出一个标准的正弦曲线了。

实施例2

本实施例是基于实施例1并对实施例1中的实施方案进行优化，使得本实施例在运行的过程中更加的稳定，性能更加的良好，但是并不仅限于本实施例所描述的一种实施方式。

具体的，如图1-3所示，在本实施例中，所述第二驱动机构包括开设在所述圆盒体1顶壁的通口、第一电机2、第一转轴23、连接杆25以及转动块12，所述第一电机2设置在所述圆盒体1底壁上，第一电机2的输出轴与所述第一转轴23的一端通过键连接，所述第一转轴23的轴身上固定有所述连接杆25的一端，连接杆25的另一端连接与所述转动块12固定连接，转动块12贯穿所述圆盒体1顶壁的通口，转动块12位于所述圆盒体1外侧的一面与所述万向铰接头20连接，所述第一电机2与所述电源装置电连接。

电源装置为第一电机2进行供电，第一电机2的输出轴转动，带动第一转轴23转动，从而连接杆25绕着第一转轴23转动，从而使得转动块12在圆盒体1顶壁的通口内做圆周运动，这样就可以使得第一伸缩杆11的一端也沿着圆盒体1顶壁做圆周运动。

同时，在本实施例中，所述所述连接杆25为长度可调可限位的伸缩杆。通过调节连接杆25的长度，就可以调节所画出来的正弦曲线的最大峰值，即是连接杆25的长度。

同时，在本实施例中，所述第一转轴23的另一端通过第一轴承24与圆板19连接，圆板19与所述圆盒体1的顶壁位于同一平面，圆盘19的外边缘与所述通口的内边缘之间留有环形的间隙18，所述转动块12贯穿所述间隙18。通过留有间隙18使得产品在外观上更加的美观大方。

同时，在本实施例中，所述第一电机2通过第一调节旋钮3与所述电源装置电连接，所述第一调节旋钮3用于调节所述第一电机2的输出转速。这样通过调节第一电机2的转速就可以调节转动块12的转速，从而调节滑块15的运动速度，这样就可以调节正弦曲线的参数，对正弦曲线进行绘制。

在本实施例中，所述夹持机构包括均匀的固定在所述滑块15上的至少一组扭力弹簧21，每一组包括两个相对设置的扭力弹簧21，每一个扭力弹簧21的一端连接在所述滑块15的表面，每一个扭力弹簧21的另一端连接一个夹板16。两个夹板18在扭力弹簧21的作用下将画笔夹住，使得画笔随着滑块15的运动而随之运动，这样就可以在画板上画出正弦曲线。

在本实施例中，还包括设置在所述圆盒体1侧壁用于支撑所述圆盒体1的支撑机构，所述支撑机构包括底座8、纵向方向上长度可调可限位的第二伸缩杆9以及滚轮7，所述第二伸缩杆9的顶部固定在所述圆盒体1侧壁上，第二伸缩杆9位于所述水平滑道6的一侧，所述第二伸缩杆9的底部与所述底座8固定连接，底座8的下面设置所述滚轮7。通过第二伸缩杆9的长度的调节，使得圆盒体1的高度进行调节，同时也可以调节水平滑道6的高度，同时，使用第二伸缩杆9和底座8的支撑，使得圆盒体1的移动更加的平稳，这样在绘制正弦曲线的时候，就可以更加的方便，对于底座8的下面设置的滚轮7，使得在绘制正弦曲线的时候，减小与地面之间的摩擦力，这样就可以使得正弦曲线绘制的更加的平滑，更加的精准，在调节正弦曲线的参数之后绘制正弦曲线，可以使得正弦曲线绘制的更加的平滑，更加的精准。

实施例3

本实施例是基于实施例1并对实施例1中的实施方案进行优化，使得本实施例在运行的过程中更加的稳定，性能更加的良好，但是并不仅限于本实施例所描述的一种实施方式。

具体的，如图1-5所示，在本实施例中，所述第一驱动机构包括设置绳索28、第二转轴30、支撑杆31、第二电机33以及第二轴承32，所述支撑杆31的数量有两个且两个支撑杆31相对设置，其中一个支撑杆31上固定所述第二电机33，第二电机33的输出轴与所述第二转轴30的一端通过键连接，所述第二转轴30的另一端通过所述第二轴承32连接在另一个支撑杆31上，所述支撑杆31固定在所述水平滑道6上一端，所述第二转轴30的轴身上固定所述绳索28的一端，绳索28的另一端固定在所述支撑体4上，所述第二电机33与所述电源装置电连接。

电源装置为第二电机33进行供电，使得第二电机33进行工作，此时，第二电机33的输出轴转动，使得第二转轴30转动，第二转轴30转动就会将绳索28的一端缠绕在第二转轴30的轴身上，绳索28的另一端就会拉动支撑体4进行运动的运动，这样支撑体4就实现了运动的直线运动。

同时，在本实施例中，所述第二转轴30设置在所述水平滑道6的下面的一端，水平滑道6的另一端的侧面设置有定滑轮29，所述绳索28穿绕所述定滑轮29。定滑轮29将绳索28的手里方向改变，使得在初始状态的时候，支撑体4和第二转轴30均位于水平滑道6的同一端，这样在进行调节和启动的时候方便操作。

同时，在本实施例中，所述第二电机33通过第二调节旋钮34与所述电源装置电连接，所述第二调节旋钮34用于调节所述第二电机33的输出转速。这样就可以调节支撑体4匀速直线运动的速度，这样就可以使得调节正弦曲线的参数，对正弦曲线进行绘制。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。