同焦点全部圆锥曲线转换机构及弦函数构造器

本技术涉及曲线绘制的，尤其涉及同焦点全部圆锥曲线转换机构及弦函数构造器。

背景技术：

1、椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线统称为圆锥曲线，在中高等教育、科学技术经济建设中都有重要作用，它们在直角坐标中是用不同定义及方程给出，图形特征与离心率的连续变化统一性不明显，这也是中学教学中至今未解决的问题。在极坐标系下可以用一个通式ρ＝ep/(1-ecosθ)表示，p是确定同一类曲线形状的参数，离心率e是区分不同类形曲线的参数，当e＝0为圆，0<e<1为椭圆，e＝1为抛物线，e>1为双曲线，由于它们是以一个焦点为统一基础，能通过e的连续取值形成全部的圆锥曲线，以这样统一的关系式构建技术装置，能解决没有教具和生产工具不足的问题。

2、为了解决上述问题，近阶段也出现了少数涉及对数的装置，如，专利申请号为201820149220.4的文献中给出了“一种圆锥曲线定义演示板”，在画板的一个面上固定有两个轴，形成两个定点；一画笔，该画笔连接有画绳，画绳套设在两个轴上。此演示板只能通过握画笔的手控制动点运动，且笔与画绳间有滑动，绘制的图像精度不高。专利申请号为201610164992.0的文献中给出了“圆锥曲线规”，包括主立杆、平芯杆、斜芯杆、立撑杆、滑转杆、画杆及平撑杆等多根连杆，连杆之间通过滑套、转套、铰链连接，在滑套、转套上设置紧定部件，并在此基础上设置锁紧部件、辅助杆、加长杆及可拆卸画笔等以进行结构优化。可以绘制椭圆、抛物线和双曲线等圆锥曲线。此装置教学演示效果不足，参数调节范围小。在工程技术和工农业生产中技术精度不足。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

2、鉴于上述现有装置教学演示效果不足，参数调节范围小。在工程技术和工农业生产中技术精度不足的问题，提出了同焦点全部圆锥曲线转换机构。

3、为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：同焦点全部圆锥曲线转换机构，包括，转换机构，包括支架组件、设于所述支架组件上的第一矩形板和第二矩形板、设于所述第一矩形板上的参数转换组件、设于所述参数转换组件上的第一同步组件，以及设于所述第二矩形板上的反向转换组件。

4、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述支架组件包括平行设置的第一矩形杆框和第二矩形杆框、用于所述第一矩形杆框和第二矩形杆框连接的方管立柱，以及设于所述方管立柱上的调节地脚；所述方管立柱上设置有托板。

5、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述参数转换组件包括设于第一矩形板上的第一轴副、设于所述第一轴副上的第一双槽滑杆、设于所述第一双槽滑杆上的第一轴杆、设于所述第一轴杆上的第一槽沟滑杆、设于所述第一槽沟滑杆上的第二槽沟滑杆、设于所述第二槽沟滑杆上的第一指示灯，以及设于所述第一槽沟滑杆和第二槽沟滑杆外端的第一矩形滑道框；所述第一双槽滑杆是中部设有与边平行的上下不通透滑槽且两个槽内各有滑块的矩形硬板条，所述第一轴杆转动连接在滑块上；所述第一槽沟滑杆、第二槽沟滑杆和第三槽沟滑杆均为中部设有与边平行的滑槽且槽内有滑块的矩形硬板条，所述第一槽沟滑杆和第二槽沟滑杆槽内的滑块均与第一轴杆垂直连接。

6、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述第一双槽滑杆上设有第二轴杆，所述第二轴杆上连接有第三槽沟滑杆，所述第二轴杆上设有第二指示灯，所述第三槽沟滑杆的两端均设有第二轴副。

7、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述第一矩形滑道框是由四根分别与第一槽沟滑杆结构相同的滑道板垂直端接而成的矩形框架，所述第一槽沟滑杆的两端固定在第一矩形滑道框左右滑块上，所述第二槽沟滑杆的两端固定在第一矩形滑道框前后滑块上，所述第一矩形滑道框上设有第一撑杆，所述第一撑杆与第一矩形板连接；所述第一双槽滑杆上设有第二轴杆，所述第二轴杆上连接有第三槽沟滑杆，所述第二槽沟滑杆上设有第二指示灯。

8、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述第一同步组件包括设于每个第二轴副两端的第一齿带轮和第二齿带轮、设于两个所述第一齿带轮上的第一齿带、设于两个所述第二齿带轮的第二齿带；所述第二齿带与第二轴杆连接。

9、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线转换机构的一种优选方案，其中：所述反向转换组件包括设于第二矩形板上的第一槽沟、设于所述第一槽沟上的第三轴杆、设于所述第三轴杆上的第三指示灯、第四槽沟滑杆和第五槽沟滑杆、与所述第四槽沟滑杆和第五槽沟滑杆连接的第二矩形滑道框、设于所述第五槽沟滑杆上的第二撑杆，以及设于所述第四槽沟滑杆上的第三撑杆；所述第二矩形滑道框设于第二矩形板上，且所述第二矩形滑道框和第一矩形滑道框结构相同，所述第四槽沟滑杆的两端固定在第二矩形滑道框左右滑块上，所述第五槽沟滑杆的两端固定在第二矩形滑道框前后滑块上。

10、本同焦点全部圆锥曲线转换机构的有益效果是：根据直角坐标和极坐标转化中有统一的原点(焦点)和横轴(极轴)特征，通过同步的竖轴把两个坐标系下转角统一起来，同时利用多个直角关系的分解把复杂函数式复合成直角数值，借助轴传的齿带将直角数值转化为极坐标的极径长。操作简单，只要打开电源开关就能完成全部工作，功能齐全：在可控数值范围内，能完成任意离心率所对应的圆锥曲线绘制并一次性完成曲线构件制作；结构紧凑，携带方便，成本低廉，精度高省时省力；适用性强：能在多种场合特别是恶劣条件下工作。适用于教学、工程设计、绘图、构件制作等。

11、鉴于上述现有装置绘制的图像精度不高的问题，提出了同焦点全部圆锥曲线弦函数构造器。

12、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线弦函数构造器的一种优选方案，其中：包括同焦点全部圆锥曲线转换机构，以及，构造机构、包括设于所述方管立柱上的第三矩形板、设于所述第三矩形板上的弦函数构造组件，以及设于所述弦函数构造组件上的第二同步组件。

13、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线弦函数构造器的一种优选方案，其中：所述弦函数构造组件包括设于第三矩形板上的第三轴副、设于所述第三轴副上的第六槽沟滑杆、设于所述第六槽沟滑杆上的销钉和第四轴杆、设于所述第四轴杆上的第五指示灯和第二双槽滑杆、设于所述第二双槽滑杆上的两个第七槽沟滑杆和第五轴杆、设于所述第五轴杆上的第四指示灯和第八槽沟滑杆，以及设于所述第八槽沟滑杆上的两个第四撑杆和两个第四轴副。

14、作为本实用新型所述同焦点全部圆锥曲线弦函数构造器的一种优选方案，其中：所述第二同步组件包括设于第四轴副上的第三齿带轮和第四齿带轮、用于连接两个所述第三齿带轮的第三齿带、用于连接两个所述第四齿带轮的第四齿带；所述第三轴副上设有齿轮，与所述齿轮的轮齿上设有与齿轮啮合连接的电机；所述第四齿带与第二撑杆连接。

15、本实用新型的有益效果：通过弦函数构造组件以及第二同步组件的相配合，使得绘图完的装置初始化，便于下一次绘制，同时提高了绘图的精度。