专利名称：曲线规的制作方法
技术领域：
该实用新型是一种曲线绘图规。
现有能绘曲线的绘图规，有如下三种结构一是连杆式，如中国发明专利申请号87103279A，A型圆锥曲线规，它是由规柄、轴脚、滑块和绘笔等元件构成，直立轴脚，旋转规柄绘图，操作方便，但只能绘圆锥曲线；二是齿轮式，如苏联发明4144538号，特种圆规，装有两只拆装式套管，每只套管内都有一副齿轮，只能绘圆和圆内外旋轮线，操作不太方便；三是连杆齿轮式，如中国实用新型专利申请号91221157.1，万能曲线规，可根据所绘曲线的定义，采用不同的连接方式，把部件组合成不同形状的支撑架，通过上下齿条和滑块，将连杆和齿轮连接起来，转动绘笔作图，能绘出圆锥曲线、卵圆、心形圆等，但不能绘出多种多样的圆内外旋轮线等其它曲线，且结构复杂，操作不方便。
本实用新型的目的是提供一种改进的曲线规，其结构简单，能方便准确地绘出合符已知条件的圆、椭圆、抛物线、双曲线、圆内外旋轮线、圆的渐开线，阿基米德螺线，以及上述有关不同曲线的反曲线等，宜在平面上进行几何作图，并能将不同的平面曲线投影地绘在曲面上。
为了实现这一目的，本实用新型是通过滑块，将连杆和齿轮两部件有机地结合起来，其特征是定轮与轴脚导键连接，和动轮共轴的转盘与滑块导向连接，接点为一滚珠或销，置于它们的导轨内，可在动轮与定轮之间加装中间轮或扭装传动带。它的工作原理是受可在轴脚上转动和滑动的规柄作用的动轮，与能在轴脚上滑动的定轮产生的转矩，同步地传递给与滑块连接的转盘，由于滑块能在可绕轴脚转动和滑动的规套上滑动，以及动轮在自转时，绕轴脚公转，因此，与滑块连接的绘笔，产生在轴脚上作纵向和横向摆动的同时，绕轴脚转动，沿轴脚滑动。
该实用新型与现有技术相比具有如下优点操作方便，按着轴脚旋转规柄，能绘出不同的曲线，并可直接旋动规柄，调控绘笔的张角，准确对点；结构简单，实现由滑块将定轮轴(轴脚)为支撑的齿轮件和连杆件组合起来的整体结构，省去可组成不同形状支撑架的附件及中间传动零件；绘图范围广，不仅完成现有不同绘规所能绘出的各种曲线的作图，还能绘出它们不能绘出的圆的渐开线、阿基米德螺线以及上述不同曲线的反曲线等图形，并可将以上各种曲线投影地绘在曲面上。由此，它不仅可以作为中学平面解析几何、平面几何和立体几何等课程教学时，师生的作图工具，以及广泛地应用于大学、中专有关课程的教学、科研，还是有关部门在机械制图，工程设计，图案设计等方面的研究与应用中的必备工具。
1绘笔、2轴脚、3螺钉、4滑块、5活塞、6滑块、7规套、8动轮、9转盘、10盘套、11螺帽、12定轮、13规夹、14螺钉、15规柄。
以下结合附图对本实用新型曲线规作进一步的说明绘笔1与规夹13活销连接。规夹13与规柄15活动连接，螺钉14可止规夹13在规柄15上转动。规柄15与轴脚2活动连接，能绕轴脚2转动和轴向滑动，轴脚2的顶部呈扁平状。可拆装的动轮8能在规柄15的尾部平移后定位。定轮12与轴脚2导键连接，能沿轴脚2轴向滑动，定轮12与动轮8可以是啮合传动的齿轮，也可以是通过摩擦传动的摩擦轮，或是通过传动带传动的带轮，如三角皮带轮，为了便于选用动轮8，以定轮半径R为1，在动轮8上相应地标出数字。与动轮8同轴且装有活动盘套10的转盘9，与能在规套7上滑动的滑块6导向连接，接点是滚珠或销等，置于它们的导轨(如槽)内，彼此连接。插入活塞5，可使接点在滑块6上定位，盘套10可定位在规柄15的尾部上。旋紧螺帽11，可使盘套10与转盘9同步。滑块6通过可折部位与能在绘笔1上滑动的滑块4连接，螺钉3可使滑块4在绘笔1上定位，绘笔1的下部可侧向折动。
本发明的曲线规有关工作状态是规柄15能使曲线规的其余各部件沿轴脚2作轴向滑动，还能带整个绘规绕轴脚2的尖点旋转。捏紧轴脚2的顶部，旋转规柄15，绘笔1绕轴脚2转动和沿轴脚2滑动的同时，有以下现象出现
1)若旋松螺帽11时，绘笔1能渐开或渐收。
(2)若旋紧螺帽11时，可定绘笔1的最大张角或最小张角；(3)若旋紧螺钉14时，绘笔1与规柄15同步绕轴脚2转动；(4)若旋松螺钉14，插入活塞5时，能使绘笔1纵向摆动的同时，产生横向摆动；(5)若折动滑块6上的直杆部分，绘笔1在滑块6向(或离)轴脚2滑动时，作反向运动；(6)若在动轮8与定轮12之间加装一中间轮(或扭装传动带)，绘笔1能随动轮8运转方向的改变而改变。
现以下面数例说明本实用新型的使用方法例1、绘阿基米德螺线，满足方程ρ(θ)＝aθ。
在极坐标中找出已知点M(ρ，θ)轴脚2的尖点对准点O，转动规柄15，使绘笔1从0度开始，旋转已知角θ将绘笔1对准点M，旋紧螺钉3；直立轴脚2，捏紧轴脚2的顶部，旋动规柄15，便可绘出满足上述条件的阿基米德螺线。
例2、绘椭圆曲线，满足方程x2a2+y2b2=1]]>或{y=bsinθx=acosθ]]>在直角坐标中，标出动轮中心点O1 和根据动点到点O1的距离所确定的点B(O，b)的位置；选用半径为定轮12一半的动轮8，在动轮8与定轮12之间装入中间轮。
轴脚2尖部对准点O，插入活塞5，转动规柄15，使绘笔1张角最大，移动绘笔1对准点O1，旋紧螺钉3；转动规柄15，使绘笔1对准点B，旋紧螺帽11；直立轴脚2，捏紧其顶部，旋转规柄15，便可绘出所要绘的椭圆。
例3、绘圆内(外)旋轮线。
根据需要选装动轮8，仿例2的操作过程，可绘出圆内旋轮线的图形；若拆去中间轮，可绘出所需绘的圆外旋轮线。
例4、绘圆锥曲线，满足方程ρ(θ)＝P/1-ecosθ。
根据需要给出满足方程的两点，如点A 和点P ，并在坐标中找出其位置。
扳斜滑块6的折杆，拧紧螺钉14，轴脚2的尖部对准要绘曲线的焦点F，将规柄15旋转90度(即让绘笔1指于过点F与X轴的垂线)，使绘笔1对准点P，旋紧螺钉3；回转规柄15，使绘笔1对准点A，旋紧螺帽11；直立轴脚2捏紧其顶部，旋转规柄15，便可绘出所要绘的圆锥曲线，当e＜1、e＝1、e＞1时，所绘曲线分别为椭圆、抛物线、双曲线。
权利要求1.一种曲线规，该规的规柄15与轴脚2活动连接，滑块6与绘笔1活动连接，其特征是定轮12与轴脚2导键连接，和动轮8共轴的转盘9与滑块6导向连接，接点为一滚珠或销，置于它们的导轨内，可在动轮8与定轮12之间加装一中间轮或扭装传动带。
2.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是转盘9装有活动盘套10。
3.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是定轮12与动轮8，可以是啮合传动的齿轮。
4.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是定轮12与动轮8，也可以是摩擦传动的摩擦轮。
5.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是定轮12与动轮8，也可以是传动带传动的带轮。
6.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是规夹13与规柄15活动连接。
7.根据权利要求1所述的曲线规，其特征是轴脚2顶部呈扁平状。
专利摘要曲线规，它是在装有规柄、轴脚、滑块、绘笔的绘图规上，增加定轮与轴脚导键连接，和动轮共轴的转盘与滑块导向连接，能方便准确地绘出符合已知条件的圆、椭圆、抛物线、双曲线、圆的渐开线、阿基米德螺线，以及各种各样的圆内外旋轮线，并能将上述曲线绘在曲面上。
文档编号B43L11/00GK2245000SQ9424322
公开日1997年1月15日 申请日期1994年10月26日 优先权日1994年10月26日
发明者严吉瑞 申请人:严吉瑞