[实用新型]一种多功能圆锥曲线尺规

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学用具，尤其是涉及一种多功能圆锥曲线尺规。

背景技术

椭圆、抛物线、双曲线是数学解析几何中常见的三种圆锥曲线，在数学教学绘图领域，目前基本上没有绘制圆锥曲线的教具。已有的绘图工具造价高、不便携带，教师还是使用普通的尺规来绘制圆锥曲线，为图方便主要是采取徒手简单绘制，很难体现曲线的几何意义。已有圆锥曲线的绘图仪和组合尺规方面的专利产品，还未有一种产品既能绘制圆锥曲线也能实现普通尺规的功能。在市场调研中发现，市面上现有的数学教学绘图工具也没有兼顾两者，做到真正的多功能教具，即现有的尺规没能真正发挥作用以便利教学。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种多功能圆锥曲线尺规，其集多种圆锥曲线于一体，成本低，便于携带，并且巧妙的利用曲线的几何意义绘制，有助于学生更好地理解圆锥曲线，除此之外还兼具普通尺规所具有的功能。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：包括横轴尺、第一内槽齿条和第二内槽齿条，所述横轴尺的两端底部均固定有第一吸盘，所述横轴尺的上方设置有滑盖，所述横轴尺的下方设置有底盘，所述第一内槽齿条的一端设置在滑盖与底盘之间且位于横轴尺的上方，所述滑盖与底盘通过第一固定件和第二固定件固定连接形成滑块，位于滑盖与底盘之间的第一内槽齿条内安装有与第一内槽齿条相配合的第二补偿齿轮，所述第一固定件穿过滑盖、第一内槽齿条和底盘，所述第二固定件穿过滑盖、第二补偿齿轮和底盘，所述第一内槽齿条通过销轴与滑盖和底盘均铰接，所述第一内槽齿条通过滑动划线装置与第二内槽齿条的一端连接，所述第二内槽齿条的另一端设置有焦点吸盘。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述滑动划线装置包括同步传动齿轮体、粉笔固定夹以及用于约束第一内槽齿条宽度的第一宽度约束机构和用于约束第二内槽齿条宽度的第二宽度约束机构，所述第一宽度约束机构设置在第一内槽齿条的顶部，所述第二宽度约束机构设置在第二内槽齿条的底部，所述同步传动齿轮体由从上至下依次设置的上齿轮、隔片和下齿轮组成，所述上齿轮设置在第一内槽齿条内且与第一内槽齿条相配合，所述隔片设置在第一内槽齿条与第二内槽齿条之间，所述下齿轮设置在第二内槽齿条内且与第二内槽齿条相配合，所述第一宽度约束机构、上齿轮、隔片、下齿轮和第二宽度约束机构通过第一螺丝固定连接，所述粉笔固定夹固定在第二宽度约束机构的底部。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述焦点吸盘包括第二吸盘、第一补偿齿轮和用于约束第二内槽齿条齿宽的第三宽度约束机构，所述第三宽度约束机构设置在第二内槽齿条的顶部，所述第一补偿齿轮的上部设置在第二内槽齿条内且与第二内槽齿条相配合，所述第二吸盘固定在第一补偿齿轮的底部，所述第三宽度约束机构和第一补偿齿轮通过第二螺丝固定连接。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述第一宽度约束机构、第二宽度约束机构和第三宽度约束机构的结构相同且均包括宽度约束板、第一约束轮和第二约束轮，所述第一约束轮安装在宽度约束板的一端，所述第二约束轮安装在宽度约束板的另一端，所述第一约束轮和第二约束轮对称设置。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述滑盖的底部安装有能够沿着横轴尺两侧滚动的轴承，所述轴承的数量为四个，四个轴承对称布设在横轴尺的两侧。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述滑盖为U形滑盖，所述底盘为U形底盘。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述第一固定件和第二固定件均为螺丝。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述第一约束轮和第二约束轮均为轴承。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述上齿轮、隔片和下齿轮一体成型。

上述的一种多功能圆锥曲线尺规，其特征在于：所述横轴尺、第一内槽齿条和第二内槽齿条上均设置有刻度线。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本实用新型采用齿轮齿条传动，移动省力，可保证绘图精度。

3、本实用新型利用同步补偿法，为实现抛物线上的点到焦点和到y轴距离相等，所以必须考虑单齿轮双齿条运动不同步的问题，我们采用双齿轮传动，用以抵消平面运动齿轮自身旋转造成的铰接齿条运动过快的影响。

4、本实用新型采用双边约束克服了材料变形，绘图功能全面，教学所绘图都能通过此制图仪代替，组合变化多，实现功能多，另外还兼具普通尺规所具有的功能。