[实用新型]参数方程式椭圆演示绘图切割一体机

说明书

本实用新型公开一种参数方程式椭圆演示绘图切割一体机，目的是提供一种能通过演示过程直观表现椭圆参数方程内在规律及各参数的作用，能将演示的光点运动与画笔统一起来在形成视觉图像的同时直接绘制成椭圆，能在有平面的原材料上或固定平面上进行绘图，能作为工具长期广泛使用，包括支架、转轴机构、短轴滑道、长轴滑道、立交连通器、径向转杆、画笔、画板、摇把，本装置具有：操作简单，只要推转把手就能完成所有演示、曲线绘制等，功能齐全：能完成任意参数椭圆参数方程的演示、轨迹绘制；曲线绘制准确精度高，结构紧凑成本低廉携带方便；适用性强：能在多种场合任意角度演示与绘制，适用于教学、工程设计及机械加工等。

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，尤其是参数方程式椭圆演示绘图切割一体机。

背景技术

椭圆是人们最常用的图形，是中学生必须掌握的内容，表示椭圆的形式主要有三种：第一种为定义形式，即平面内动点到两个定点距离之和为定长的轨迹，标准方程为x²/a²+y²/b²＝1，2a为长轴长，2b为短轴长；第二种为极坐标形式，即平面内到定点的距离和到定直线的距离之比为小于1的常数的动点轨迹，标准方程为ρ＝ep/(1-e cosφ),0e1,e是离心率(比例常数)，p是焦点(极点) 到准线的距离；第三种为参数方程形式，x＝a cosθ及y＝b sinθ，θ为动态参数(变量)，a、b为特征参数(待定常数)。它们虽然形式不同但本质一样，由于参数方程形式没有通过运动特征来形象描述，内在形成的因果缺少直观的想象过程，致使教师教学或学生学习都存在较大困难，目前适合课堂上快速准确演示和绘制椭圆的工具不多，严重影响教学效果。工程设计人员绘制图纸、机械加工人员加工零件等都需要快速便利的绘图与切割工具提高效率和精度。

为了解决上述问题，近阶段也出现了少数的关于渐开线方面的装置，如，专利申请号为201410794945.5的文献中给出了“一种机械式椭圆仪”，包括机架、定轴、大齿轮、齿条、螺旋弹簧、动轴、小齿轮、移动框、带笔夹移动条，大齿轮固定连接在定轴上并与齿条相啮合，螺旋弹簧套在定轴外并抵定位突台与大齿轮之间，动轴连接在远离定轴一端的机架上，带笔夹移动条一端套在移动框的通槽中，带笔夹移动条的另一端设有画笔定位孔。此技术只能绘制椭圆，不能直观演示椭圆参数方程。

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”，是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；椭圆定义演示时，画绳为无伸缩性的封闭型细绳，所述封闭型细绳的长度大于两个轴之间的距离；此技术重要用绳与画笔间的滚动完成绘图，而且定位系统不全，椭圆参数不好快速确定，只能演示简单的椭圆，不能用于精确绘图、机械加工等方面，适用性不足。

专利申请号为201610230017.5的文献中给出了“一体化绘图仪”，包括包括两个基座，连接两个基座的第一光杆轴和第二光杆轴，第二光杆轴的一端通过滑块与第一光杆轴铰接在一起，利用滑动槽下方的M杆及N杆通过轴套铰接，在N杆的一端设有粉笔支撑架。此曲线绘图仪只能用于课堂教学，在工程技术和工农业生产中技术精度不足。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

参数方程式椭圆演示绘图切割一体机，包括支架、转轴机构、短轴滑道、长轴滑道、立交连通器、径向转杆、画笔、画板、摇把，所述转轴机构、短轴滑道、长轴滑道分别置于支架上，所述径向转杆置于转轴机构上，所述立交连通器置于长轴滑道和径向转杆之间，所述画笔置于短轴滑道和长轴滑道的交叉处，所述画板置于方管框架的后端，所述摇把置于转轴机构的前端。