[实用新型]一种渐开线平面作图仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及数学模型，特别是一种渐开线平面作图仪。

背景技术

在数学教学领域，为了方便理解或简化教学步骤，通常用特定的数学模型来表示和表达特定的术语或数学关系。渐开线作为数学模型的一种，虽有明确定义和数学公式，但其空间形态不易被直观想象或表达。在实际教学中，绘制渐开线往往要通过多个不同的作图工具配合使用，操作极不方便。同时由于渐开线的特殊形态特征，在绘制过程中稍有偏差，将使整条渐开线偏离预定的绘制路径。而数学作为一门严谨的学科，一条不准确的曲线将影响整个与之相关联的模型体系。目前已有的渐开线作图仪种类非常少，且存在结构过于简单而不精确或过于复杂不便于使用的缺陷，既不便于作图，又不能直观体现渐开线的模型特征。

发明内容

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本实用新型提供一种渐开线平面作图仪。

其解决的技术方案是：包括直尺，直尺水平放置，直尺上装有可在直尺上左右滑动的定位支柱，构成直尺经定位支柱水平转动的结构；直尺的左端装有竖向的并与直尺垂直的第一垂臂和第二垂臂，第一垂臂和第二垂臂之间有间隔，第一垂臂在第二垂臂的右侧，第一垂臂上插装有水平放置的第一转轴，第一转轴上方有插装在第一垂臂上的水平放置的第二转轴，第二转轴的另一端穿过第二垂臂，第一转轴上装有置于间隔内的摩擦轮，第一转轴的另一端装有置于第一垂臂右侧的第一齿轮，构成第一齿轮由摩擦轮经第一转轴同向转动的结构；第二转轴上装有与第一齿轮啮合的第二齿轮，第二转轴上装有置于间隔内的第三齿轮，第三齿轮置于摩擦轮左侧，第二垂臂上插装有水平的并置于第二转轴下方的第三转轴，第三转轴上装有与第三齿轮啮合的第四齿轮，第四齿轮的下部有与第四齿轮啮合的齿条，构成齿条经第四齿轮做前后移动的结构；齿条上装有绘图笔；摩擦轮的下端面低于第一齿轮的下端面和齿条的下端面；第一转轴、第三转轴和定位支柱的轴线置于同一平面上，构成旋转面；齿条前后移动的速度与摩擦轮转动时最大外径的线速度相等。

本实用新型将渐开线所定义的运动生成方式分解为圆周运动和直线运动，不仅可以方便快速地绘制出所需渐开线，同时更加直观地提现了渐开线生成的运动构成关系，使渐开线这一抽象的空间曲线更容易被理解。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的图1中A部分的放大视图。

图3为本实用新型的第一垂臂、第二垂臂、安装有导向轮的倒U形固定架与直尺连接时的正向局部剖视图。

图4为本实用新型的第一垂臂、第二垂臂、安装有导向轮的倒U形固定架与直尺连接时的左视图。

图5为本实用新型的图3中B部分的放大视图。

图6为本实用新型的齿条与笔架连接时的主视图。

图7为本实用新型的齿条与笔架连接时的右视图。

图8为本实用新型的俯视图。

图9为本实用新型的左视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图9给出，本实用新型包括直尺1，直尺1水平放置，直尺1上装有可在直尺1上左右滑动的定位支柱2，构成直尺1经定位支柱2水平转动的结构；直尺1的左端装有竖向的并与直尺1垂直的第一垂臂3和第二垂臂4，第一垂臂3和第二垂臂4之间有间隔，第一垂臂3在第二垂臂4的右侧，第一垂臂3上插装有水平放置的第一转轴5，第一转轴5上方有插装在第一垂臂3上的水平放置的第二转轴6，第二转轴6的另一端穿过第二垂臂4，第一转轴5上装有置于间隔内的摩擦轮7，第一转轴5的另一端装有置于第一垂臂3右侧的第一齿轮8，构成第一齿轮8由摩擦轮7经第一转轴5同向转动的结构；第二转轴6上装有与第一齿轮8啮合的第二齿轮9，第二转轴6上装有置于间隔内的第三齿轮10，第三齿轮10置于摩擦轮7左侧，第二垂臂4上插装有水平的并置于第二转轴6下方的第三转轴11，第三转轴11上装有与第三齿轮10啮合的第四齿轮12，第四齿轮12的下部有与第四齿轮啮合的齿条13，构成齿条13经第四齿轮12做前后移动的结构；齿条13上装有绘图笔14；摩擦轮7的下端面低于第一齿轮8的下端面和齿条13的下端面；第一转轴5、第三转轴11和定位支柱2的轴线置于同一平面上，构成旋转面；齿条13前后移动的速度与摩擦轮7转动时最大外径的线速度相等。

为了达到更好的定位精度，所述的定位支柱2下部设有与定位支柱2同轴的针；使用时，将针插入所绘制渐开线的基圆圆心上。