CN107116935B - 渐开线与椭圆的组合式绘图仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种渐开线与椭圆的组合式绘图仪，包括齿轮箱、竖向支撑件，所述齿轮箱内设有两个齿轮，且所述齿轮箱与两齿轮同轴安装，所述齿轮箱一侧设有渐开线绘图装置、另一侧设有椭圆绘图装置；所述渐开线绘图装置包括转杆、导轨杆、同步带轮、滑块、绘图笔、连接杆、移动块、张紧装置、驱动同步带轮，所述椭圆绘图装置包括悬臂、固定轴、横向移动块、固定杆、支撑框、同步带轮、大齿轮、小齿轮、画笔竖杆、画笔转杆、椭圆画笔。本曲线绘图仪设置了渐开线绘图装置和椭圆绘图装置，既可以绘制渐开线曲线，也可以绘制椭圆曲线，改变现有绘制困难且复杂的缺陷，绘图步骤简单且轨迹精准，绘图仪易于制造实现，是教学、学习的理想绘图工具。

Description

渐开线与椭圆的组合式绘图仪
技术领域
本发明涉及一种曲线绘图工具，具体涉及一种渐开线与椭圆的组合式绘图仪。
背景技术
目前，市场上没有专门用以精确绘制渐开线、椭圆等曲线的教具。教师在描述渐开线相关知识时，一般将一个圆轴固定在一个平面上，轴上缠线，拉紧一个线头，让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切，线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线，这样绘制渐开线困难且不精准。而现有的椭圆绘图仪也普遍存在着绘图作业的困难、仪器绘图工作过于繁琐、制造困难等缺陷。现今也尚无渐开线与椭圆的组合式绘图仪。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种渐开线与椭圆的组合式绘图仪，本绘图仪既可以绘制渐开线，也可以绘制椭圆，绘图步骤简单且轨迹精准，绘图仪易于制造实现，是教学、学习的理想绘图工具。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
渐开线与椭圆的组合式绘图仪，包括齿轮箱、贯穿齿轮箱的一竖向支撑件，所述齿轮箱内设有相互啮合的两个齿轮，所述齿轮箱一侧设有渐开线绘图装置、另一侧设有椭圆绘图装置；所述渐开线绘图装置包括设于齿轮箱箱壁上的转杆，该转杆的端部铰接有一导轨杆、且铰接端上方设有一同步带轮，所述导轨杆上套设有一可沿其直线滑动的滑块，该滑块底端连接有一绘图笔，所述导轨杆的端部铰接有一连接杆、且铰接端的上方也设有一同步带轮，所述连接杆的端部设于齿轮箱的箱壁上、且连接杆上套设有一移动块，该移动块上设有一张紧装置，所述渐开线绘图装置还包括设于齿轮箱上、且与齿轮箱内一齿轮同轴连接的驱动同步带轮，所述驱动同步带轮通过同步带依次与张紧装置、两同步带轮连接；所述椭圆绘图装置包括铰接于竖向支撑件顶端、横向设置的悬臂，所述悬臂端部有一竖向设置的固定轴，该固定轴的上、下端均套设有一横向移动块，上、下两横向移动块之间设有一固定杆，且两横向移动块分别位于一支撑框上、下侧开设的凹槽内，所述支撑框呈长方体状、且空心结构，所述支撑框内部两端均设有一连接轴，所述固定轴、固定杆、两连接轴上均套设有一位于支撑框内的同步带轮，且4个同步带轮通过同步带相互连接，其中一连接轴的顶端与位于支撑框端部顶端的大齿轮连接，所述大齿轮啮合有一小齿轮，该小齿轮连接有一贯穿所述支撑框并延伸其外的画笔竖杆，该画笔竖杆的端部连接有一横向设置的画笔转杆，所述画笔转杆上开设有可让画笔竖杆的端部直线移动的滑槽，且所述画笔转杆的端部下方设有一椭圆画笔。
作为优选技术方案，为了使齿轮箱能平稳支撑渐开线绘图装置和椭圆绘图装置，确保画笔可平稳绘制，进一步提高轨迹曲线的精确度，所述竖向支撑件的底端设置呈喇叭状。
作为优选技术方案，为了保证椭圆画笔顺畅绘图，同时确保绘制椭圆曲线的精确度，所述小齿轮与大齿轮的传动比为0.5。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本曲线绘图仪设置了渐开线绘图装置和椭圆绘图装置，既可以绘制渐开线曲线，也可以绘制椭圆曲线，改变现有绘制困难且复杂的缺陷，绘图步骤简单且轨迹精准，绘图仪易于制造实现，是教学、学习的理想绘图工具。
2、竖向支撑件的底端设置呈喇叭状，使齿轮箱能平稳支撑渐开线绘图装置和椭圆绘图装置，确保画笔可平稳绘制，进一步提高轨迹曲线的精确度。
3、小齿轮与大齿轮的传动比设置科学合理，保证椭圆画笔顺畅绘图，进一步确保绘制椭圆曲线的精确度。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
附图标号：1、齿轮箱，2、竖向支撑件，3、转杆，4、导轨杆，5、同步带轮，6、滑块，7、绘图笔，8、连接杆，9、移动块，10、张紧装置，11、同步带轮，12、悬臂，13、横向滑动块板，14、固定杆，15、支撑框，16、固定轴，17、大齿轮，18、小齿轮，19、画笔竖杆，20、画笔转杆，21、椭圆画笔。
具体实施方式
如图1所示提出本发明一种具体实施例，渐开线与椭圆的组合式绘图仪，包括齿轮箱1、贯穿齿轮箱1的一竖向支撑件2，所述齿轮箱1内设有相互啮合的两个齿轮，且齿轮箱1转动可带动两齿轮转动，所述齿轮箱1一侧设有渐开线绘图装置、另一侧设有椭圆绘图装置；所述渐开线绘图装置包括设于齿轮箱1箱壁上的转杆3，该转杆3的端部铰接有一导轨杆4、且铰接端上方设有一同步带轮5，所述导轨杆4上套设有一可沿其直线滑动的滑块6，该滑块6的底端连接有一绘图笔7，所述导轨杆4的端部铰接有一连接杆8、且铰接端的上方也设有一同步带轮5，所述连接杆8的端部设于齿轮箱1的箱壁上、且连接杆8上套设有一移动块9，则所述转杆3、导轨杆4、连接杆8构成一封闭的三角状，所述移动块9上设有一张紧装置10，所述渐开线绘图装置还包括设于齿轮箱1上、且与齿轮箱1内一齿轮同轴连接的驱动同步带轮11，所述驱动同步带轮11通过同步带依次与张紧装置、两同步带轮连接；所述椭圆绘图装置包括铰接于竖向支撑件2顶端、横向设置的悬臂12，所述悬臂12端部有一竖向设置的固定轴16，该固定轴16的上、下端均套设有一横向滑动块板13，上、下两横向滑动块板13之间设有一固定杆14，且两横向滑动块板13分别位于一支撑框15上、下侧开设的凹槽内，所述支撑框呈长方体状、且空心结构，则所述固定轴16、固定杆14均位于所述支撑框15内，所述支撑框15内部两端均设有一连接轴，所述固定轴16、固定杆14、两连接轴上均套设有一位于支撑框15内的同步带轮5，且4个同步带轮通过同步带相互连接，其中一连接轴的顶端与位于支撑框15端部顶端的大齿轮17连接，所述大齿轮17啮合有一小齿轮18，该小齿轮18连接有一贯穿所述支撑框15并延伸其外的画笔竖杆19，该画笔竖杆19的端部连接有一横向设置的画笔转杆20，所述画笔转杆20上开设有可让画笔竖杆19端部直线移动的滑槽，且所述画笔转杆20的端部下方设有一椭圆画笔21，绘制不同大小的椭圆曲线，通过调节画笔竖杆19端部在画笔转杆20上的位置。
所述竖向支撑件2的底端设置呈喇叭状，喇叭状的底端，接触面积大，从而可承受较大的压力，可使齿轮箱1能平稳支撑渐开线绘图装置和椭圆绘图装置，确保绘图笔7和椭圆画笔21可平稳绘制曲线，进一步提高轨迹曲线绘制的精确度。
所述小齿轮18与大齿轮17的传动比为0.5，本实施例设置大齿轮17的传动齿数为40，小齿轮18的传动齿数位20，设置传动比为0.5，保证椭圆画笔21顺畅绘图，同时确保绘制椭圆曲线的精确度。
本发明使用时：若绘制渐开线，将竖向支撑件2的底端置于基圆的中心，手动转动转杆3，齿轮箱1随着转动，从而带动其内两齿轮转动，两齿轮使驱动同步带轮11转动，两同步带轮5在张紧装置10的作用下也进行转动，进而使转杆3绕着齿轮箱1旋转，带动滑块6下的绘图笔转动，实现渐开线的绘制；若绘制椭圆曲线，手动转动支撑框15，带动固定轴16上的同步带轮转动，大齿轮17随着转动，小齿轮18在大齿轮17啮合下转动，进而使椭圆绘图笔21转动绘制出椭圆曲线。
当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.渐开线与椭圆的组合式绘图仪，其特征在于：包括齿轮箱(1)、贯穿齿轮箱(1)的一竖向支撑件(2)，所述齿轮箱(1)内设有相互啮合的两个齿轮，且所述齿轮箱(1)转动可带动两齿轮转动，所述齿轮箱(1)一侧设有渐开线绘图装置、另一侧设有椭圆绘图装置；所述渐开线绘图装置包括设于齿轮箱(1)箱壁上的转杆(3)，该转杆(3)的端部铰接有一导轨杆(4)、且铰接端上方设有一同步带轮(5)，所述导轨杆(4)上套设有一可沿其直线滑动的滑块(6)，该滑块(6)的底端连接有一绘图笔(7)，所述导轨杆(4)的端部铰接有一连接杆(8)、且铰接端的上方也设有一同步带轮(5)，所述连接杆(8)的端部设于齿轮箱(1)的箱壁上、且连接杆(8)上套设有一移动块(9)，该移动块(9)上设有一张紧装置(10)，所述渐开线绘图装置还包括设于齿轮箱(1)上、且与两齿轮内一齿轮同轴连接的驱动同步带轮(11)，所述驱动同步带轮(11)通过同步带依次与张紧装置(10)、两同步带轮(5)连接；所述椭圆绘图装置包括铰接于竖向支撑件(2)顶端、横向设置的悬臂(12)，所述悬臂(12)端部有一竖向设置的固定轴(16)，该固定轴(16)的上、下端均套设有一横向滑动块板(13)，上、下两横向滑动块板(13)之间设有一固定杆(14)，且两横向滑动块板(13)分别位于一支撑框(15)上、下侧开设的凹槽内，所述支撑框(15)呈长方体状、且空心结构，所述支撑框(15)内部两端均设有一连接轴，所述固定轴(16)、固定杆(14)、两连接轴上均套设有一位于支撑框(15 )内的同步带轮(5)，且4个同步带轮(5)通过同步带相互连接，其中一连接轴的顶端与位于支撑框(15)端部顶端的大齿轮(17)连接，所述大齿轮(17)啮合有一小齿轮(18)，该小齿轮(18)连接有一贯穿所述支撑框(12)并延伸其外的画笔竖杆(19)，该画笔竖杆(19)的端部连接有一横向设置的画笔转杆(20)，所述画笔转杆(20)上开设有可让画笔竖杆(19)的端部直线移动的滑槽，且所述画笔转杆(20)的端部下方设有一椭圆画笔(21)。
2.根据权利要求1所述的渐开线与椭圆的组合式绘图仪，其特征在于：所述竖向支撑件(2)的底端设置呈喇叭状。
3.根据权利要求1或2所述的渐开线与椭圆的组合式绘图仪，其特征在于：所述小齿轮(18)与大齿轮(17)的传动比为0.5。
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