一种可调球面机构绘图仪的制作方法

本实用新型涉及教学用具，具体的说，是一种可调球面机构绘图仪，属于教学试验用具结构技术领域。

背景技术：

球面机构是指机构中各运动构件上所有点都在同心球面上运动的机构。当球面机构运动时，构件上所有点在一个与球心保持不变距离的球面上运动。球面机构一般用于在科研、教学中，对教师或学生进行研究或实验，起到验证效果。

目前，行业中尚不存在这种球面机构。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种具有结构科学简捷、操作方便、可用于教学仪器、科研设备中的可调球面机构绘图仪。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种可调球面机构绘图仪，特殊之处在于，包括机架、原动件、从动件和连杆四个活动构件，以及连接于相邻两个活动构件之间的铰接件5；其中，所述原动件和从动件通过铰接件5活动连接于机架的两端，且分别能够在所述机架的两端沿所述铰接件5的轴线作定轴转动；所述连杆的两端分别通过铰接件5与所述原动件和从动件活动连接；所述铰接件5的截面是圆形，四个铰接件5的轴线交汇于球心点；

所述机架是由第一机架3和第二机架4固连而成；所述原动件由套接在一起的第一原动连架杆7和第二原动连架杆6构成；所述从动件由套接在一起的第一从动连架杆11和第二从动连架杆10构成；所述连杆由套接在一起的第一连杆9和第二连杆8构成。

所述第一机架3和第二机架4之间为套接固定，所述第二机架4嵌插于所述第一机架3内，所述第一机架3和第二机架4上对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

所述第一机架3和第二机架4之间为铰接固定，所述第一机架3和第二机架4接合端铰接在一起并通过紧固螺栓12实现二者之间的固定连接。

所述第一原动连架杆7和第二原动连架杆6之间为套接固定，所述第一原动连架杆7嵌插于所述第二原动连架杆6内，第一原动连架杆7和第二原动连架杆6上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

所述第一从动连架杆11和第二从动连架杆10之间为套接固定，所述第一从动连架杆11嵌插于所述第二从动连架杆10内，第一从动连架杆11和第二从动连架杆10上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

所述第一连杆9和第二连杆8之间为套接固定，所述第一连杆9嵌插于所述第二连杆8内，第一连杆9和第二连杆8上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

所述连杆上加设有连杆附杆，所述连杆附杆通过附杆紧固螺栓13安装于连杆一端的铰接件5外侧或者销钉孔中，所述连杆附杆包括套接固定的第一连杆附杆15和第二连杆附杆14，所述第一连杆附杆15和第二连杆附杆14上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

本实用新型的球面机构主要是由机架、原动件、连杆和从动件构成，可以根据需要加装连杆附杆，在整个机构中，机架、原动件、从动件、连杆以及连杆附杆的长度（相当于弧长）是可以根据需要伸缩调节的，在机架上固定一个以铰接件轴线交汇点为球心点的球壳，可以在连杆或者连杆附杆上的任意点加装铅笔等绘图工具，从而使在连杆或连杆附杆 上任意点的轨迹可以在球壳上绘制出来，将此类点的运动轨迹应用在科研、教学中，用于教师科研或学生实验，能够起到实验验证的作用。

本实用新型的一种可调球面机构绘图仪，结构设计简捷合理，操作起来简单方便，只需通过调整两个相邻杆件的位置，加装紧固销钉，便可调整该构件的长度，其中的机架、原动件、从动件、连杆和连杆附杆各自重心调整到球心，可制作自平衡平台。

附图说明

图1：本实用新型实施例1的一种可调球面机构绘图仪结构示意图；

图2：本实用新型实施例2的一种可调球面机构绘图仪结构示意图；

图3：本实用新型实施例3的一种可调球面机构绘图仪结构示意图；

在图中，1、紧固销钉，2、销钉孔，3、第一机架，4、第二机架，5、铰接件，6、第二原动件架杆，7、第一原动件架杆，8、第二连杆，9、第一连杆，10、第二从动连架杆，11、第一从动连架杆，12、紧固螺栓，13、附杆紧固螺栓，14、第二连杆附杆，15、第一连杆附杆。

具体实施方式

下面就附图1-3对本实用新型一种可调球面机构绘图仪作以下详细说明。

实施例1

一种可调球面机构绘图仪，包括一个机架和三个活动构件，三个活动构件分别是原动件、从动件和连杆，所述机架的两端分别通过铰接件5连接有原动件和从动件，所述原动件和从动件分别能够在所述机架的两端沿所述铰接件5的轴线作定轴转动；所述连杆的两端分别通过铰接件5与所述原动件和从动件活动连接；所述铰接件5的截面是圆形，四个铰接件5的轴线交汇于球心点；所述机架是由第一机架3和第二机架4固连而成；所述原动件由套接在一起的第一原动连架杆7和第二原动连架杆6构成；所述从动件由套接在一起的第一从动连架杆11和第二从动连架杆10构成；所述连杆由套接在一起的第一连杆9和第二连杆8构成。所述第一机架3和第二机架4之间为套筒套接固定，相互之间能够滑动，所述第二机架4嵌插于所述第一机架3内，能够伸缩自如，所述第一机架3和第二机架4上对应设有销钉孔2，选择合适的位置，在销钉孔2中插入紧固销钉1，使二者固结为一体，构成机架。在销钉孔2中加入紧固销钉1后，二者便固结为一体。所述第一原动连架杆7和第二原动连架杆6之间为套接固定，所述第一原动连架杆7嵌插于所述第二原动连架杆6内，第一原动连架杆7和第二原动连架杆6上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。所述第一从动连架杆11和第二从动连架杆10之间为套接固定，所述第一从动连架杆11嵌插于所述第二从动连架杆10内，第一从动连架杆11和第二从动连架杆10上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。所述第一连杆9和第二连杆8之间为套接固定，所述第一连杆9嵌插于所述第二连杆8内，第一连杆9和第二连杆8上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

原动件、从动件和连杆的结构与机架的结构相同，每个件都相当于球面上的大圆弧，运动过程中与球心的距离保持不变，每个件的截面形状是相同的，可采用矩形、圆形或六边形等多种形状。连杆的运动是球面运动，其上点的轨迹是复杂的球面曲线，在机架上固定一球壳，连杆某点加装铅笔等绘图工具，便可在球壳上绘制出该点轨迹。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于

所述第一机架3和第二机架4之间为铰接固定，二者之间可以相互转动，所述第一机架3和第二机架4接合端铰接在一起并通过紧固螺栓12实现二者之间的固定连接，拧紧紧固螺栓12后，二者便固结为一体，构成机架。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于

所述连杆上加设有连杆附杆，所述连杆附杆通过附杆紧固螺栓13安装于连杆一端的铰接件5外侧或者销钉孔中，所述连杆附杆包括套接固定的第一连杆附杆15和第二连杆附杆14，所述第一连杆附杆15和第二连杆附杆14上分别对应设有销钉孔2，通过紧固销钉1实现二者之间的固定连接。

连杆附杆通过附杆紧固螺栓13固定于连杆某位置，可根据需要调整两者之间的夹角，以研究其运动情况。连杆附杆的运动是球面运动，其上点的轨迹是复杂的球面曲线，在机架上固定一球壳，连杆附杆上某点加装铅笔等绘图工具，便可在球壳上绘制出该点的轨迹。

以上实施例的一种可调球面机构绘图仪，主要是由机架、原动件、连杆和从动件构成，可以根据需要加装连杆附杆，在整个机构中，机架、原动件、从动件、连杆以及连杆附杆的长度（相当于弧长）是可以根据需要伸缩调节的，在机架上固定一个以铰接件轴线交汇点为球心点的球壳，可以在连杆或者连杆附杆上的任意点加装铅笔等绘图工具，从而使在连杆或连杆附杆 上任意点的轨迹可以在球壳上绘制出来，将此类点的运动轨迹应用在科研、教学中，用于教师科研或学生实验，能够起到实验验证的作用。

本实用新型结构设计简捷合理，操作起来简单方便，只需通过调整两个相邻杆件的位置，加装紧固销钉，便可调整该构件的长度，其中的机架、原动件、从动件、连杆和连杆附杆各自重心调整到球心，可制作自平衡平台。