专利名称：二次曲线仪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种绘图工具和教学(高中、大学)仪器产品，特别是绘制二次曲线的仪器产品。
现有技术中，二次曲线的绘制工具、仪器已不少如椭园仪，抛物线绘图仪，双曲线绘图仪等，但它们均只能绘制其中的一种。
中国专利局1988年8月24日分类号及实用新型名称B43L11／02园锥曲线规、公告号GG87212546，所说的园锥曲线规，除去它的机械实现的可靠性外，当它画抛物线、双曲线时，由于模盘一定时，另外一些相应的曲线簇无法画出。
本实用新型的目的是要提供一种二次曲线仪，它能绘出所有二次曲线椭园、抛物线、双曲线，这三种曲线几乎所有曲线簇(但离心率ε＜∞)。它既可做为绘图工具，又可做为直观的、教学(高中、大学)仪器。
本实用新型的目的是这类实现的从一般大学教学系解析几何学教课书中知道，所谓二次曲线是指方程AX2＋BXy＋Cy2＋DX＋Ey＋F＝0(甲)在平面上所表示的曲线。与此同时，也知道它经过代换(相当于平面上的坐标变换平移和旋转)(甲)式可化为三种类型的规范方程
综上所述二次方程(甲)所示的所有三种较复杂的曲线为1、椭园(包含园)，2、抛物线，3、双曲线，(其它的点，点的虚轨迹及直线明显的可不提)。
这里设计的二次曲线仪，其原理是根据下述定理定理1、园锥截线是这样的点的几何轨迹，它到定点(焦点)和对应的定直线的距离之比是常数值(ε)(ε为园锥截线的离心率)。同时对于椭园ε＜1(ε＝ (c)/(a) ＜1a、c为方程(乙)中相应的值)对于抛线ε＝1(ε＝1)对于双曲线ε＞1(ε＝ (c)/(a) ＞1a、c为方程(乙)中相应的值)定理2、一个分数的分子和分母分别加上另一同值分数的分子和分母(即分子和分子相加之和除以分母和分母相加之和)组成的新分数等于原分数值。
定理3、相似三角形对应边成比例。
根据上述定理，这里设计的二次曲线仪简要的说，是画出坐标系，在相应坐标轴上定出A1点，它左侧距焦点为minγ1(LittLe)(即小的一个焦点半径的最小值双曲线为C－a，抛物线为｜ (P)/2 ｜，椭园为a－c)，再通过一套机械装置利用绘图笔笔尖最初经过A1点，再使相应的笔杆增长量(伸长杆芯增长量)对应的焦点半径增大量(变化着的)与笔尖沿焦点轴移动距离之比等于ε，ε＜1时绘出的曲线为椭园，ε＝1时绘出的曲线为抛物线，ε＞1时绘出的曲线为双曲线，这个原理设计的。
具体的说，它有一个上面两边有ε′刻度的仪盘体，仪盘体侧面中央平插有一个可平行移动的T字槽尺，T字槽尺上面有一段齿条，上面有中线对准所要画曲线的ε′值的比侧保证横杆，比例保证横杆中间安有可拆下的齿条，上面安有可在比例保证横杆上平行于T字槽尺滑动的比例放大器，比例放大器上的第一个齿轮轴中间的步进齿轮可与中间齿条咬合(也可取下齿条使它们分离)，比例放大器内部有几根轴，轴上两侧分别有几组齿轮，几组齿轮的总变速比为α，比例放大器左面安有引出定滑轮架、它使引出的牵动线平行于比例保证横杆，仪盘体一边有园孔，安有摆杆的立轴，摆杆可绕立轴摆动，摆杆上的上摆杆上又有上、下滑块，上、下滑块中间有园孔，中间插有焊接在比例保证横杆的滑块板上的小心轴，摆杆上的下摆杆上有下摆杆滑块，中央有园孔，插有丁字槽尺上的大拨轴，这样，丁字槽尺可带动摆杆左右摆动，从而使比例放大器平行于丁字槽尺运动方向移动，仪盘体左端中间安装有驱动塔，驱动塔塔体上部安有手柄，上轴 中间 装有上传动轮，上传动轮通过传动带带动下面的下传动轮，与下传动轮同下轴的有齿轮，这个齿轮可带动与它咬合的丁字槽尺上的齿条，使丁字槽尺可左右移动，驱动塔塔体左面中间上方安装有过中心定滑轮支架，靠住它下面安有仪脖和仪头，仪脖和仪头的大园盘上的园孔(园孔中心对应于所画曲线的焦点)内安有伸长杆，伸长杆上的伸长杆芯在其上的压力弹簧作用下，有经常伸长之趋势，前端安装有插入丁字槽尺槽中滑块园孔内的伸长杆芯前端上压盖下内孔中的绘图笔，伸长杆芯后端安有线长调节器，伸长杆芯的伸长由在比例放大器上的几组齿轮中最后一对齿轮的轴中间的缠线轮上固定的牵动线控制，牵动线经过引出定滑轮架上的两个定滑轮中间，又依次经过比例保证横杆左端中间的定滑轮，仪盘体一边的定滑轮，过中心定滑轮支架上的定滑轮，伸长杆套中间的前定滑轮，后端的后定滑轮和线长调节器上的定滑轮，最后在线长调节器上的线轮上固定、缠起，并可调节牵动线长度，这样转动驱动塔上的手柄，使丁字槽尺每向左平移1单位长，其上大拨轴带动摆杆向左摆动，摆杆上的上摆杆上的上、下滑块又带动比例保证横杆上的有小心轴的滑块板上的比例放大器平行于丁字槽尺向左平移，根据定理3，在伸长杆芯上的压力弹簧作用下，使牵动线放长ε不安比例保证横杆中间齿条时，ε＝ε′——ε′为仪盘体上两边的刻度上相应的度数，放上齿条，比例放大器的变速齿轮起作用，则使牵动线放长ε＝ε′×δ(δ为设计的比例放大器的放长比，而δ＝设计的几组齿轮的总变速比α× (设计的比例放大器的缠线轮的缠线中径)/(设计的比例放大器的步进齿轮的中径) )，实际上丁字槽尺向左平移Δd，则伸长杆芯伸长Δγ，并且
(Δγ(伸长杆芯增长量))/(Δd(T字槽尺向左平移距离)) ＝ε，另一方面1、椭园 (X2)/(a2) ＋ (Y2)/(b2) ＝1，其中b2＝a2－c2时见图41∵Kj为准线，Oj＝ (a)/(ε) ，Oj′＝a，γ1＝a－εX，γ1的最小值显然是当X达到最大值a时达到，即minγ1(LittLe)(即小的一个焦点半径的最小值－－下面同)＝a－εa＝｜A｜∵｜j′j｜＝Oj－Oj′＝ (a)/(ε) －a＝｜B｜
又∵上面说的 (Δγ)/(Δd) ＝ε∴ (minγ1(Little)+Δγ)/(︱j′j︳+Δd) ＝ (伸长杆芯它代表的焦点半径之长)/(绘图笔笔尖距准线之距离) ＝ (｜A｜＋Δγ)/(｜B｜＋Δd) ＝ε这说明绘图笔笔尖画出的轨迹是椭园。这里椭园只能画到纵轴，另一半可将画纸翻转180°，重复上述步骤画。
2、抛物线y2＝2PX时见图42设minγ1(LittLe)＝｜A｜，｜Oj｜＝｜B｜∵Kj为准线，｜Oj｜＝｜ (P)/2 ｜＝1×minγ1(LittLe)＝｜A｜＝｜B｜
∵上面叙述过 (Δγ)/(Δd) ＝ε∴ (minγ1(Little)+Δγ)/(︱oj︳+Δd) ＝ (伸长杆芯它代表的焦点半径之长)/(绘图笔笔尖距准线之距离) ＝ (｜A｜＋Δγ)/(｜B｜＋Δd) ＝ε＝1这说明绘图笔笔尖画出的轨迹是抛物线。
3、双曲线 (X2)/(a2) ＋ (Y2)/(b2) ＝1，其中b2＝c2－a2时，见图43∵γ1＝－a＋εX，γ1的最小值是当X达最小值a时达到又∵ε＝ (C)/(a)∴minγ1(LittLe)＝－a＋εa＝－a＋ (C)/(a) ×a＝C－a＝｜A｜∵kj为准线，Oj＝ (a)/(ε) ，Oj′＝a∴｜jj′｜＝Oj′－Oj＝a－ (a)/(ε) ＝｜B｜故
∵上面说的 (Δγ)/(Δd) ＝ε∴ (minγ1(Little)+Δγ)/(︱jj′｜+Δd) ＝ (伸长杆芯它代表的焦点半径之长)/(绘图笔笔尖距准线之距离) ＝ (｜A｜＋Δγ)/(｜B｜＋Δd) ＝ε这说明绘图笔笔尖画出的轨迹是双曲线。
这里只画出一支，另一支可将画纸翻转180°，重复上述步骤画。
本实用新型从上面叙述中可以看到，只需调整比例保证横杆中线对准仪盘体两边的不同刻度ε′，即可画出所有的三种二次曲线椭园、抛物线、双曲线的几乎所有曲线簇(因几组齿轮的总变速比α＜∞，所以双曲线中ε只能有限大。但这在实际应用中已足够。)。
实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
在下面图中零部件代号×××(或××××)后两位数代表部件中零件代号，前面一位(或两位)数代表部件代号。
图1二次曲线仪的主视图。
图2二次曲线仪的俯视图。
图3二次曲线仪的左视图。
图4、图5、图6分别是仪盘(100)的主剖视图、俯视图、左视图。
图7、图8分别是T字槽尺(200)的主剖视图、俯视图。
图9、
图10分别是比例保证横杆(300)放大的(对
图1、图2、图3而言－－下同)主视图、俯视图，下面是图9中A－A向剖视图和B－B断面。
图11、
图12分别是摆杆(400)放大的主剖视图、俯视图。
图13、
图14、
图15分别是比例放大器(500)的
图15中A－A向放大的剖视图、左视图、俯视图，8页右下角是
图14中I处的放大图，比例41。
图16是蝴蝶螺母(520)零件图，下面右侧是B－B向剖视图。
图17、
图18、
图19分别是引出定滑轮架(600)放大的主视图、
图17中A－A向半剖视图、左剖视图。
图20是
图19中两个定滑轮(603)放大的零件图，比例41。
图21、图22分别是驱动塔(700)放大的主视图，左剖视图。
图23、图24分别是过中心定滑轮支架(800)放大的主视图、俯视图。
图25是图24中定滑轮(802)放大的零件图，比例41。
图26、图27分别是仪脖和仪头(900)放大的主视图、俯视图。
图28、图29、图30分别是伸长杆(1000)放大的主剖视图、俯视图、左视图。
图31、图32、图33分别是线长调节器(1100)放大的主视图、俯视图、左视图，图32右面是图31的A向部分视图。
图34是手摇把(1113)的零件图。
图35是牵动线(1114)放大的零件图。
图36、是两个小钢丝环(1115)放大的零件图。
图37、图38、图39分别是绘图笔(1200)放大的主视图、俯视图、左剖视图。
图40是二次曲线仪绘图原理示意图，下面是齿条(306)的示意图画双曲线(ε＞2)时使用。它所绘曲线是椭园。
图41、图42、图43分别是上面证明二次曲线仪原理时用的三个图。
下面结合
图1－－图40详细说明依据本实用新型提出的具体产品的细节及工作情况在下面一个图或几个图的说明中，为叙述上的完整性，这图或几个图中没法画出标出一些零件代号，往往要参看其它相应的图。
图1、图2、图3、图40描述了二次曲线仪的构造和它的原理它有一个仪盘(100)，仪盘(100)中有上面两边有ε′刻度的仪盘体(101)，仪盘体(101)侧面中央平插有一个可平行移动的T字槽尺(200)，T字槽尺(200)上面有一段齿条，上面有中线对准所要画曲线的ε′值的比例保证横杆(300)(图中它的位置是画椭园时的位置ε＜1，画抛物线ε＝1时，比例保证横杆(300)中线和T字槽尺(200)中线重合，画双曲线ε＞1时，比例保证横杆(300)中线一般在仪盘体(101)外侧，但也可利用比例放大器(500)，中线可能放在其它位置。)两边可用两个蝴蝶螺母(311)将其固定在仪盘体(101)上，比例保证横杆(300)中间安有可拆下的齿条(306)，上面安有在比例保证横杆(300)上平行于T字槽尺(200)滑动的比例放大器(500)，比例放大器(500)上的第一个齿轮轴中间的步进齿轮(518)可与中间的齿条(306)咬合(画双曲线ε＞2时，画其它曲线时可取下齿条(306)使它们分离)，比例放大器(500)内部有几个轴上有几组齿轮(504)和(505)、(508)和(511)、(512)和(515)，齿轮的总变速比为α，比例放大器(500)左面安有引出定滑轮架(600)，其上有两个定滑轮(603)，牵动线(1114)从其中间引出，并保证平行于比例保证横杆(300)，仪盘体(101)一边有园孔安有摆杆(400)的立轴(401)，摆杆(400)可绕立轴(401)摆动，摆杆(400)上的上摆杆上又有上、下滑块(412)和(411)，上、下滑块(412)、(411)上有园孔，中间插有焊接在比例保证横杆(300)上的滑块板(307)上的小心轴(304)，摆杆(400)上的下摆杆上有下摆杆滑块(413)中央有园孔，插有T字槽尺(200)上的大拨轴(203)，这样T字槽尺(200)可带动摆杆(400)左右摆动，从而使比例放大器(500)平行于T字槽尺(200)运动方向移动，仪盘体(101)左端中间安装有驱动塔(700)，驱动塔(700)上安有手柄(706)，手柄(706)的上轴(708)中间装有上传动轮(709)，上传动轮(709)通过传动带(705)带动下面的下传动轮(702)，与下传动轮(702)同下轴(703)的有齿轮(704)，这个齿轮(704)可带动与它咬合的T字槽尺(200)上的齿条，使T字槽尺(200)左右移动，驱动塔(700)左面中间上方安装有过中心定滑轮支架(800)，靠住它下面安有仪脖和仪头(900)，仪脖和仪头(900)园盘上的大园孔(园孔中心对应于所画曲线的焦点)内插入伸长杆(1000)上面的带盖螺栓(1004)，带盖螺栓(1004)上面穿上单向推力球轴承(1015)，上面再穿上垫圈(1013)安上螺母(1014)固定，伸长杆(1000)上的伸长杆芯(1002)在其上的压力弹簧(1007)作用下，有经常伸长之趋势，前端安装有插入T字槽尺(200)槽中滑块(205)园孔内伸长杆芯(1002)前端上压盖(1001)下内孔中的绘图笔(1200)，伸长杆芯(1002)后端安有线长调节器(1100)，伸长杆芯(1002)的伸长由在比例放大器(500)上的几组齿轮最后一个齿轮轴(514)中间的缠线轮(519)上固定的牵动线(1114)控制，牵动线(1114)经过引出定滑轮架(600)上的两个定滑轮(603)中间，又依次经过比例保证横杆(300)左端中间的定滑轮(309)，仪盘体(101)一边的定滑轮(102)，过中心定滑轮支架(800)上的定滑轮(802)，伸长杆套(1008)中间的前定滑轮(1005)，后端的后定滑轮(1011)和线长调节器(1100)上的定滑轮(1109)，最后在线长调节器(1100)上的线轮(1112)上固定、缠起，并调节牵动线(1114)的长度，这样转动驱动塔(700)上的手柄(706)，使T字槽尺(200)向左平移1单位长，其上大拨轴(203)带动摆杆(400)向左摆动，摆杆(400)上的上摆杆上的上、下滑块(412)和(411)又带动比例保证横杆(300)上的有小心轴(304)的滑块板(307)上的比例放大器(500)平行于T字槽尺(200)向左平移，根据上述定理3，在伸长杆芯(1002)上的压力弹簧(1007)作用下，使牵动线(1114)放长ε不安比例保证横杆(300)中间齿条(306)时，ε＝ε′，ε′为仪盘体(101)上两边的刻度上相应的度数，放上齿条(306)，比例放大器(500)的变速齿轮起作用，则使牵动线(1114)放长ε＝ε′×δ(δ为设计的比例放大器的放长比，而δ＝设计的几组齿轮的总变速比α× (设计的比例放大器(500)的缠线轮(519)的缠线中径)/(设计的比例放大器(500)的步进齿轮(518)的中径) )，如果T字槽尺(200)向左平移Δd，则伸长杆芯(1002)伸长Δγ，并且 (Δγ(伸长杆芯(1002)增长量))/(Δd(T字槽尺(200)向左平移距离)) ＝ε，这里画的椭园只能画到纵轴(分两次画)、双曲线只是一支(分两次画)，另一半可将纸张翻转180°，重要上述步骤画。
图4、图5、图6仪盘(100)中支撑、安装其它部件的仪盘体(101)，定滑轮(102)牵动线(1114)在此转弯，台阶螺栓(103)它用来固定定滑轮(102)于仪盘体(101)上。
以下所有图中零部件安装情况是指安装好后的二次曲线仪。
图7、图8挡块(201)用螺栓固定在尺体(202)一端，它是用来挡住尺体(202)不从仪盘体(101)上掉下来，大拨轴(203)穿在下摆杆滑块(413)中间园孔内，并带动摆杆(400)摆动，齿条用来与驱动塔(700)上的齿轮(704)咬合，并可用它带动，两个定轴针(204)当要画二次曲线时，先画出坐标轴，画出焦点F1、F2(或抛物线的焦点F)和右(或左)侧距焦点距离为minγ1(LittLe)(双曲线为C－a，抛物线为｜ (P)/2 ｜，椭园为a－C)的点A1(和A2)、及两旁距A1(和A2)点为 1/2 ×两个定轴针(204)的距离的点D1、D2(和D3、D4)来，画二次曲线时两个定轴针(204)尖分别对准D1、D2(和D3、D4)，滑块(205)中心园孔插入伸长杆(1000)的上压盖(1001)，并随着伸长杆芯(1002)的伸长，沿T字槽尺(200)的尺体(202)的槽垂直于尺体(202)上下滑动。
图9、
图10底板(305)，上板(308)用四个螺栓连接，画双曲线ε＞2时中间可放上齿条(306)，画其它曲线时不用它，画其它曲线时搬动两个压盖(303)下端(左面的向左，右面的向右)可取出齿条(306)，(301)为两个垫圈，(302)为两个垫圈，每个压盖(303)分别用两个螺栓固定在底板(305)上，滑块板(307)可在上板(308)上左右滑动，上面焊接有小心轴(304)，小心轴(304)上下插在摆杆(400)的上摆杆上、下滑块(412)、(411)中心孔中，用摆杆(400)的左右摆动带动滑块板(307)在上板(308)上左右平行于T字槽尺(200)滑动，滑块板(307)上的四个螺孔用来安装比例放大器(500)，四个蝴蝶螺母(311)用来将比例保证横杆(300)固定在仪盘体(101)上，比例保证横杆(300)的上板(308)上的中线对准所要画的二次曲线相应的ε′值，定滑轮(309)、垫圈(310)用螺栓固定在上板(308)上，牵动线(1114)在定滑轮(309)上转弯。
图11、
图12垫圈(416)，立轴(401)插入摆杆(400)下部，下面有两个轴承(404)分别安装于仪盘体(101)一边有台阶的园孔上下侧，立轴(401)下端穿上垫圈(403)，安上螺母(402)将摆杆(400)固定在仪盘体(101)上，并可绕立轴(401)左右摆动，摆杆体(405)中插有下摆杆燕尾芯(406)，下摆杆燕尾芯(406)中间插有下摆杆滑块(413)，它们左顶端两边用螺栓(417)固定，下摆杆滑块(413)中心园孔用以插T字槽尺(200)的大拨轴(203)，摆杆体(405)上面槽中放入上摆杆下燕尾芯(407)、垫铁(408)、上摆杆上燕尾芯(409)，上面用四个螺栓(410)固定(下面并同时固定下摆杆燕尾芯(406)于摆杆体(405)上)，另一端上摆杆上燕尾芯(409)、上摆杆下燕尾芯(407)中间夹有垫铁(414)，它们用螺栓(415)连接，上摆杆上燕尾芯(409)和上摆杆下燕尾芯(407)中间分别插有上摆杆上滑块(412)和上摆杆下滑块(411)，并可在其上左右滑动，它们中间可夹比例保证横杆(300)的上板(308)、滑块板(307)，小心轴(304)穿在其上摆杆上、下滑块(412)、(411)中央园孔中，摆杆(400)的作用是传递T字槽尺(200)的左右平移变为比例保证横杆(300)上的比例放大器(500)平行于T字槽尺(200)平移方向移动。画曲线时，调整的安装好后的二次曲线仪的摆杆(400)垂直于仪盘(100)上的T字槽尺(200)的位置。
图13、
图14、
图15器壳(501)、右侧板(516)、左侧板(517)它们用8个螺栓连接，右侧板(516)、左侧板(517)上分别有四个园孔，用以穿轴(502)、轴2(506)、轴3(510)、轴4(514)，它们上分别用一个长键(503)固定两侧每侧一个齿轮(504)、用一个长键(507)固定两侧每侧两个齿轮(505)和(508)、用一个长键(509)固定两侧每侧两个齿轮(511)和(512)、用一个长键(513)固定两侧每侧一个齿轮(515)，另外轴1(502)中间还用长键(503)固定有步进齿轮(518)，轴4(514)中间用长键(513)固定有缠线轮(519)(
图14中局部剖视图中T字形孔小孔用以穿过牵动线(1114)、半截大孔用于装小钢丝环(1115)固定牵动线(1114)的一端)，这样两侧三组齿轮的总变速比(加快)为α，明显的步进齿轮(518)中径上每转过1单位长，缠线轮(519)上的牵动线(1114)放长δ＝设计的几组齿轮的总变速比α× (设计的比例放大器(500)的缠线轮(519)的缠线中径)/(设计的比例放大器(500)的步进齿轮(518)的中径) 。牵动线(1114)固定在缠线轮(519)上，并在其半园形螺旋线内缠起。比例放大器(500)用四个螺栓安装在比例保证横杆(300)的滑块板(307)上。
图16在画双曲线ε＞2时用蝴蝶螺母(520)，取下比例保证横杆(300)上齿条(306)，用它插在轴3(510)上转动，缠线轮(519)缠到所需线长(牵动线(1114)最大增长量或稍长)，放上齿条(306)，再取下它，牵动线(1114)就会随着操作伸长为放长后的线长。
图17、
图18、
图19、图20两个定滑轮(603)用两个螺栓(601)固定在滑轮架体(602)上，它的作用是定位牵动线(1114)，使其引向比例保证横杆(300)左端(
图10中右端)定滑轮(309)时，能平行于比例保证横杆(300)。引出定滑轮架(600)用四个螺栓安装在比例放大器(500)前面。
图21、图22上轴(708)安在塔体(701)上端，一端方头上安有手柄(706)，一端穿有垫圈(710)，再穿上上压圈(712)，用开口肖(711)固定，蝴蝶紧丝(716)用以固定上轴(708)，松开它，上轴(708)可转动，上紧它不能转动，上轴(708)中间用键固定有上传动轮(709)，它通过传动带(705)带动用键固定在下轴(703)上的下传动轮(702)，下轴(703)另一端穿有垫圈(713)，再穿上下压圈(715)，用开口肖(714)固定，下轴(703)中间还有用键固定的齿轮(704)，当用四个螺栓将塔体(701)固定在仪盘体(101)左面中间中部，这时齿轮(704)与穿过塔体(701)和仪盘体(101)中下部⊥形孔的T字槽尺(200)上面的齿条咬合，转动手柄(706)可使T字槽尺(200)左右移动，塔体(701)侧面中部有四个螺孔，可用四个螺栓、上面两个螺孔安过中心定滑轮支架(800)，下面两个螺孔安仪脖和仪头(900)。安装好后的二次曲线仪，画曲线时松开蝴蝶紧丝(716)，转动手柄(706)，使T字槽尺(200)通过大拨轴(203)带动的摆杆(400)摆动的垂直于T字槽尺(200)，然后旋紧蝴蝶紧丝(716)(平时也旋紧它)，使T字槽尺(200)、摆杆(400)不能动。
图23、图24、图25它前面用螺栓将定滑轮(802)安在架体(801)上，架体(801)右端下面两个孔是用螺栓将它安装在塔体(701)侧面中部四个螺孔中、上面两个螺孔内，使它们连为一体。过中心定滑轮支架(800)的作用是通过前面定滑轮(802)导向牵动线(1114)的。
图26、图27仪脖仪头体(901)上焊接有两个弹簧架(904)，弹簧架(904)上用螺栓、垫圈(902)、螺母(905)固定有克服平衡点片弹簧(903)——它的作用是仪脖仪头体(901)的大园盘园孔内插的伸长杆(1000)上面带盖螺栓(1004)，画曲线时伸长杆芯(1002)才开始与T字槽尺(200)轴线运动方向相同，有死点，拨上一侧的克服平衡点片弹簧(903)于伸长杆套(1008)一侧，由于它的作用，使伸长杆套(1008)和中间的伸长杆芯(1002)，当T字槽尺(200)平移时，它们也偏离焦点轴方向，以利画曲线，仪脖仪头体(901)右端两个孔是用两个螺栓安装在塔体(701)侧面中部四个螺孔中下面两个螺孔内。
图28、图29、图30上压盖(1001)下面筒内有内螺纹，可安绘图笔(1200)，下面筒外面插在T字槽尺(200)的滑块(205)中间孔内，并由它制约其上下移动，方形伸长杆芯(1002)插入有方形孔的伸长杆套(1008)侧面，再插入伸长杆套(1008)内有方孔的后挡圈(1009)中，末端两个螺孔是用螺栓固定线长调节器(1100)的，方孔前挡圈(1003)前面有横穿伸长杆芯(1002)的开口肖挡住，前挡圈(1003)和后挡圈(1009)之间的伸长杆芯(1002)上穿有压力弹簧(1007)，并由于它们的作用，伸长杆芯(1002)有经常伸长之趋势，伸长杆套(1008)中间有用心轴螺栓(1006)固定的前定滑轮(1005)，后端有螺栓固定的后定滑轮座(1010)，其上有心轴螺栓(1012)固定的后定滑轮(1011)，上面焊接有带盖螺栓(1004)，安装时带盖螺栓(1004)可插入仪脖和仪头(900)上大园盘的中孔，上面再穿上单向推力球轴承(1015)、垫圈(1013)，上面安上螺母(1014)，即安装好了，牵动线(1114)从过中心定滑轮支架(800)左端定滑轮(802)引下，穿过带盖螺栓(1004)中心孔，经前定滑轮(1005)，折向后定滑轮(1011)，再折向前面伸长杆芯(1002)末端安装的线长调节器(1100)上的定滑轮(1109)，转向线轮(1112)固定、并缠起——它可调节牵动线(1114)的长度。画曲线时，伸长杆芯(1002)的长为从上压盖(1001)中心线到带盖螺栓(1004)中心线的距离。
图31、图32、图33器体(1108)中间用轴(1107)通过键固定线轮(1112)，器体(1108)外部一侧用键固定有棘轮(1106)，器体(1108)上焊有弹簧架(1103)，它上用螺栓、垫圈(1102)、螺母(1104)中间固定有片弹簧(1101)，器体(1108)上还有用螺栓固定的棘爪(1105)，片弹簧(1101)平常压住棘爪(1105)，使棘轮(1106)只能单方向转动，也可旋转片弹簧(1101)，压起棘爪(1105)，使棘轮(1106)可向另一方向转动，安装好的二次曲线仪画曲线时，比例保证横杆(300)中线对准ε′，把摆杆(400)调整的垂直于T字槽尺(200)，再转动轴(1107)，使线轮(1112)通过调节牵动线(1114)长度，使T字槽尺(200)上的两个定轴针(204)尖对准准备好的纸张(或其它要画的平面上)(见图7、图8叙述T字槽尺(200)构造作用时写的)上的D1、D2(或D3、D4)点，这时即可转动手柄(706)画曲线。图33中局部剖视图中小孔用于穿过牵动线(1114)，半截大孔用于装牵动线(1114)一端的小钢丝环(1115)，来固定牵动线(1114)。
图34手摇把(1113)可安在线长调节器(1100)的轴(1107)方头上转动，使线轮(1112)缠牵动线(1114)、放牵动线(1114)，不用时可取下。
图35牵动线(1114)两端的小孔用以穿小钢丝环(1115)，牵动线(1114)一端固定在比例放大器(500)的缠线轮(519)上，中间经过引出定滑轮架(600)上的两个定滑轮(603)，中间又依次经过比例保证横杆(300)左端中间的定滑轮(309)，仪盘体(101)一边的定滑轮(102)，过中心定滑轮支架(800)上的定滑轮(802)，伸长杆套(1008)中间的前定滑轮(1005)，后端的后定滑轮(1011)和线长调节器(1100)上的定滑轮(1109)，最后在线长调节器(1100)上的线轮(1112)上固定、缠起。它的作用是通过与摆杆(400)相连的比例保证横杆(300)上的比例放大器(500)的平移和伸长杆芯(1002)上的压力弹簧(1007)的作用，来控制T字槽尺(200)的滑块(205)中间孔的伸长杆芯(1002)前端的上压盖(1001)，使其按比例伸长。
图36两个小钢丝环(1115)一个装于
图14中局部剖视图中缠线轮(519)上的半截大孔内，一个装于图33中局部剖视图中器体(1108)上的半截大孔内，从两端固定牵动线(1114)。
图37、图38、图39上盖(1208)和下盖(1203)用螺纹安装在外壳(1205)内，铅头笔头(1201)下面可夹铅笔头，它可在纸上画出曲线(另有一上部和它相同的装墨汁的空心笔头(1210)，可在纸上画出墨汁色曲线、图中未画)，它用螺纹安在笔轴(1202)下端，笔轴(1202)上有横孔插入插肖(1206)，上面有挡圈(1209)，挡圈(1209)上面上盖(1208)内装有压力弹簧(1207)，它使笔轴(1202)有向下伸长之趋势，笔轴(1202)侧面有螺孔，安上从有两个槽的开口的外壳(1205)和下盖(1203)插入的手把(1204)，手把(1204)在画曲线时可放在下面一个槽中，使铅头笔头(1201)(或空心笔头(1210))上的铅笔头(或空心笔头)接触纸面，可画出曲线形状，不画时，可使手把(1204)放在上面一个槽中，使笔头离开纸面，有外螺纹的上盖(1208)上中芯，可安装在伸长杆(1000)的伸长杆芯(1002)前下端上压盖(1001)下内螺孔内。
权利要求1.用于绘制二次曲线(椭园、抛物线、双曲线(但离心率ε＜∞))的二次曲线仪，其特征是有一个仪盘(100)，仪盘(100)中有两边有ε1刻度的仪盘体(101)，仪盘体(101)侧面中央平插有一个可平行移动的丁字槽尺(200)，丁字槽尺(200)上面有一段齿条，上面有中线对准所要画曲线的ε1值的比例保证横杆(800)，比例保证横杆(300)中间安有可拆下的齿条(306)，上面安有可在比例保证横杆(300)上平行于丁字槽尺(200)滑动的比例放大器(500)，比例放大器(500)上几个齿轮轴中的第一个轴，(502)中间的步进齿轮(518)可与中间的齿条(306)咬合(也可取下齿条使它们分离)，比例放大器(500)内部有几个轴，轴1(502)、轴2(506)、轴3(510)、轴4(514)，轴上两侧分别有每种两个的几组齿轮(504)和(505)、(508)和(511)、(512)和(515)，几组齿轮的总变速比α，比例放大器(500)左面安有引出定滑轮架(600)，仪盘体(101)一边有园孔，安有摆杆(400)的立轴(401)、摆杆(400)可绕立轴(401)摆动，摆杆(400)上的上摆杆上又有上、下滑块(412)和(411)，上、下滑块(412)和(411)上有园孔，中间插有焊接在比例保证横杆(300)滑块板(307)上的小心轴(304)，摆杆(400)上的下摆杆上有下摆杆滑块(413)中央有园孔、插有丁字槽尺(200)上的大拨轴(203)，这样丁字槽尺(200)可带动摆杆(400)左右摆动，从而使比例放大器(500)平行于丁字槽尺(200)运动方向左右移动，仪盘体(101)左端中间安装有驱动塔(700)，驱动塔塔体(701)上面安有手柄(706)，手柄(706)的上轴(708)中间装有上传动轮(709)，上传动轮(709)通过传动带(705)带动下面的下传动轮(702)，与下传动轮(702)同下轴(703)的齿轮(704)，这个齿轮(704)可带动与它咬合的丁字槽尺(200)上的齿条，使丁字槽尺(200)可左右移动，驱动塔(700)塔体(701)左面中间上方安装有过中心定滑轮支架(800)，靠住它下面安有仪脖和仪头(900)，仪脖和仪头(900)的大园盘上的园孔内安有伸长杆(1000)，伸长杆(1000)上的伸长杆芯(1002)在其上压力弹簧(1007)作用下有经常伸长之趋势，它前端安装有插入丁字槽尺(200)槽中滑块(205)园孔内的伸长杆芯(1002)前端上压盖(1001)下内孔的绘图笔(1200)，伸长杆芯(1002)后端安有线长调节器(1100)，伸长杆芯(1002)的伸长由在比例放大器(500)上的几组齿轮最后一个齿轮轴4(514)中间的缠线轮(519)上固定的牵动线(1114)控制，牵动线(1114)经过引出定滑轮架(600)上的两个定滑轮(603)中间，又依次经过比例保证横杆(300)左端中间的定滑轮(309)，仪盘体(101)一边的定滑轮(102)，过中心定滑轮支架(800)上的定滑轮(802)，伸长杆套(1008)中间的前定滑轮(1005)，后端的后定滑轮(1011)和线长调节器(1100)上的定滑轮(1109)，最后在线长调节器(1100)上的线轮(1112)上固定、缠起，并可调节牵动线(1114)的长度。绘图笔(1200)中上盖(1208)和下盖(1208)用螺纹安装在外壳(1205)内，铅头笔头(1201)下面可夹铅笔芯(另有一上部和它相同的装墨汁的空心笔头(1210))它用螺纹可安在笔轴(1202)下端，笔轴(1202)上端有横孔，插入插肖(1206)，上面有挡圈(1209)，挡圈(1209)，上面、上盖(1208)内装有压力弹簧(1207)，它使笔轴(1202)有向下伸长之趋势，笔轴(1202)侧面有螺孔，安上从有两个槽的、开口的外壳(1205)、下盖(1203)插入的手把(1204)。
专利摘要二次曲线仪是一种绘图工具和教学(高中、大学)仪器，特别是绘制二次曲线的仪器的发明。它通过一套有12种部件仪盘、丁字槽尺、比例保证横杆、摆杆、比例放大器、引出定滑轮架、驱动塔、过中心定滑轮支架、伸长杆、线长调节器和绘图笔的机械装置，利用绘图笔笔头的焦点半径(变化着的)与笔头沿焦点轴移动距离之比等于ε(ε为二次曲线的离心率，当ε＜1时为椭圆，ε＝1时为抛物线，ε＞1时为双曲线)的原理绘制曲线的。它可绘出所有三种二次曲线(但ε＜∞)。
文档编号B43L11/00GK2077801SQ89215440
公开日1991年5月29日 申请日期1989年8月17日 优先权日1989年8月17日
发明者庞崇作 申请人:庞崇作