椭圆规的制作方法

文档序号:2639144
专利名称:椭圆规的制作方法
技术领域
本实用新型属于绘制各种异形曲线的制图仪器领城,它广泛应用在各种工程技术设计研究部门以及工科院校的教学设备中,用以准确地绘制不同长、短轴及离心率的椭圆曲线。
椭圆是除圆之外最常见的曲线。至今已设计出了多种椭圆轨迹机构,但现今已有的椭圆轨迹机构存在两种因素,使之难以产品化。一、杆件占据纸面因而只能实现较大的椭圆绘制。二、椭圆长轴、短轴的长度不能任意取值,不具有通用性。截至目前,未见有椭圆规的产品。国内最新版的“机械设计手册”机械工业出版社91年9月第一版,在其中列出了四种椭圆轨迹机构,而在该书的第九篇中,仍举出了四种椭圆画法,其中有的是近似画法。
考虑到上述情况,本实用新型的目的是提供一种具有实用价值的椭圆规,它可以在各种工程技术设计及教学活动中,准确地绘制不同长、短轴及离心率的椭圆曲线。
本实用新型的原理是椭圆轨迹由两种运动合成一是动点的圆周运动;一是动点回转中心在其回转平面内所作的与回转同周期或称等角速的简谐运动。当动点作上述两种运动时,合成运动轨迹即为椭圆。
如果简谐运动与圆周运动的相位相同,设X轴为简谐运动的方向,取原点为简谐运动的平衡点,R为圆周运动的半径,r为简谐运动的振幅。当动点运动时,它的坐标是X=(R+r)costY=Rsint式中t—表征动点运动位置的相位角。
动点的坐标符合椭圆的参数方程。
本实用新型在机构设计中利用相位相同这一特殊位置关系,用改变圆周运动的半径R和简谐运动的振幅r来获得任意椭圆。
本实用新型的技术方案是一个播把状的组合件,两端是轴,一为工作轴,一为传动轴,中部是曲柄。在曲柄上固定两轴,均与曲柄垂直,两轴平行,并且可以调整距离r。在曲柄处施加约束,使组件不能轴向窜动,使两轴只能平行移动。两轴放置在相互垂直的导向片滑槽中,受滑槽约束,工作轴只能在一个平面a中平移,传动轴只能在垂直于平面a的一个平面b中平移。当传动轴受扭矩时,组件总体转动。工作轴轴心与平面b的距离X=rcosβ式中r为两轴心的调定距离;β为两轴心连面与平面a的夹角。
以β=0为起点计,则β角是两轴心连面对平面a的转角,同时也是两轴本身的自转角。因此工作轴作以本身自转角为相位角的简谐运动。与工作轴固接的零件上的一点,当工作轴自转时,它作圆周运动,其周期与工作轴的简谐运动相同,若此点M在两轴心连面上,并在工作轴轴心外侧,则圆周运动与简谐运动相位相同,动点M在与两轴垂直的平面上的运动轨迹为椭圆。在M点装笔头,则画出椭圆。
本实用新型使在纸面上绘制任意椭圆成为可能。
本实用新型的具体实施例由以下附图给出。
图1是本实用新型具体实施例的纵剖结构示意图。
图2是本实用新型实施例图1中沿a-a剖面的横剖面结构示意图。
图3是本实用新型实施例图1中沿b-b剖面的横剖面结构示意图。
以下结合
本实用新型的具体实施例。
见图1-3座(1)壳(2)盖(3)为支承包容件。旋纽(4)为操作件,它透过盖(3)中心的钻孔与驱动盘(5)联接,驱动盘(5)上有径向直槽,直槽中放置随动盘(6)边沿上的小柱。随动盘(6)中心处开方孔,边沿上装有圆形小柱。随动盘(6)的方孔与传动轴(7)头部的方柱配合。传动轴(7)与曲柄(8)固接成一体。曲柄(8)外表面为圆柱形。工作轴(9)一端为方头,方头置于曲柄(8)内部空膛处。丝杠(10)装入曲柄(8)及工作轴(9)内部,用来调整工作轴(9)与传动轴(7)的距离r,当r调定后,工作轴(9)即与曲柄(8)卡紧固定。导向片(11)共3件,1件装于传动轴(7)处,另两件装于工作轴(9)处,导向片(11)约束工作轴(9)、传动轴(7)使其只能各在相互垂直的一个平面中平移。板(12)用肖与工作轴(9)固接,为片状件。笔头(13)装入板(12)中,并可调整与工作轴(9)的距离R,它与传动轴(7)工作轴(9)在同一平面内。
当用手旋转旋纽(4)时,驱动盘(5)随转,推动随动盘(6)边沿上的小柱,对传动轴(7)的中心施加力矩。在力矩作用下,传动轴(7)、曲柄(8)、工作轴(9)组件转动。传动轴(7)、工作轴(9)在相互垂直的平面内作简谐运动。笔头(13)绕工作轴(9)轴心转动,并随工作轴(9)作简谐运动,轨迹为椭圆。随动盘(6)边沿上的小柱的运动轨迹为椭圆,它在转动的同时沿驱盘(5)上的径向直槽移动。
柱(14)上有刻度,当工作轴转到图1所示的位置时,用它测定r的数值。板(12)的表面刻有以中心为零的正负刻度,所示数值为R。座(1)下沿在图1纸面方向及其垂直方向刻有四条短线,用来对正所绘椭圆的中心及长、短轴的方向。这样就较完整的满足了使用需要。
本实施例采用的这种曲柄式双平面滑槽椭圆轨迹机构,结构简单紧凑。
权利要求1.一种绘制不同长、短轴及离心率的椭圆曲线的椭圆规,其特征在于曲柄式双平面滑槽椭圆轨迹机构中,传动轴、工作轴、曲柄成一组合件,两轴在曲柄平面两侧并与之垂直,两轴放置在相互垂直的导向片滑槽中。
2.根据权利要求1所述的椭圆规,其特征是两轴及笔头处于同一平面。
3.根据权利要求1所述的椭圆规,其特征是;两轴的距离r及笔头与工作轴的距离R可以任意调定,并且R及r均有刻度标示。
4.根据权利要求1所述的椭圆规。其特征是;所有零件由座支承悬空。笔头在最下方。
专利摘要本实用新型提供一种工程技术设计中准确绘制椭圆曲线的制图椭圆规。该规采用曲柄式双平面滑槽椭圆轨迹机构。当改变笔头圆周运动半径及笔头回转中心简谐运动的幅度时,即可获得不同长、短轴及离心率的椭圆曲线。
文档编号B43L11/04GK2255926SQ95225560
公开日1997年6月11日 申请日期1995年11月4日 优先权日1995年11月4日
发明者杨显斌 申请人:杨显斌
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