CN107139613B - 一种数学教学辅助用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数学辅助教学用装置，有效的解决了不能一次性完整画圆、半径容易发生变化和光滑硬质表面不能画圆等问题；其解决的技术方案是包括支撑架，支撑架有内沿，支撑架上有封板，支撑架两侧有横梁，横梁上连接支脚，支撑架内沿上放置有转筒，转筒内有定位针，定位针固定于封板上，转筒内有转轴，转轴上有第一棘轮和第一齿轮，第一棘轮在第一齿轮上方，第一棘轮外有第三齿轮，第三齿轮上有第一棘爪，第一棘轮外齿圈啮合，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮内有第二棘轮，第二齿轮上有第二棘爪，第二棘轮连接转筒，转筒外部设置半径调节机构，半径调节机构上安装有绘图笔；本发明结构巧妙、简单实用、半径精确、适应各种作图平面。

Description

一种数学教学辅助用装置

技术领域

本发明涉及教学装置领域，特别是一种数学教学辅助用装置。

背景技术

目前，在数学教学中要应用到多种辅助装置，例如：圆规、尺子、量角器、计算器等。

圆规，是数学教学中，必不可少的一种画圆辅助装置，传统的圆规有普通圆规、弹簧圆规、点圆规、梁规、老式圆规、自动铅笔圆规和活心小圆规等。

现有的圆规在使用时，首先需要用尺子量出圆规针尖与笔尖间的距离，此为半径；然后将针尖端对准需要画圆的圆心处；最后用两手指转动上端的转轴，使笔尖绕针尖旋转一周画出圆。

但是，现有圆规在实际画圆时，由于手指不能一次性转动转轴一周，因此不能够一次性画出一整个圆，由于换手后继续转，这个过程中存在由于换手导致画圆半径发生变化的问题，而且现有的传统圆规由于采用针尖进行定位，所以不能够在光滑硬质表面上进行圆心定位或者不能够进行画圆。

因此，本发明提供一种数学教学辅助用装置来解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种数学辅助教学用装置，有效的解决了现有圆规不能一次性完整画圆、画圆过程中半径容易发生变化和不能在光滑硬质表面画圆等问题。

本发明提供一种数学教学辅助用装置，其特征在于，包括支撑架，支撑架为圆筒形结构，支撑架内有环形内沿，支撑架上端面安装有封板，支撑架两侧安装有横梁，横梁上通过滑块连接有支脚，支撑架内放置有置于内沿上的转筒，转筒内设置有贯穿转筒底壁的定位针，定位针与转筒同轴且上端固定于封板上，定位针的下端在水平高度上低于支脚下端面，转筒上端面与支撑架上端面平齐，转筒内有贯穿封板的转轴，转轴下端不与转筒底壁接触，转筒内的转轴上分别安装有第一棘轮和第一齿轮，第一棘轮置于第一齿轮的上方，第一棘轮外套设有第三齿轮，第三齿轮上设置有啮合第一棘轮的第一棘爪，第一棘轮为顺时针棘轮，第一棘轮与置于转筒内壁的外齿圈啮合，第一齿轮啮合连接与转筒同轴的第二齿轮，第二齿轮内部套设有第二棘轮，第二齿轮上设置有与第二棘轮啮合的第二棘爪，第二棘轮为逆时针棘轮，第二棘轮下端面有延伸连接转筒底壁，转筒底部设置有半径调节机构，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔；

转轴顺时针旋转时，第一棘轮顺时针转动，带动第三齿轮顺时针转动，第三齿轮带动外齿圈做顺时针转动，转筒做顺时针转动，带动绘图笔进行顺时针画圆，第一齿轮带动第二齿轮逆时针转动，第二棘爪不啮合，第二齿轮空转；转轴逆时针转动时，第一棘爪与第一棘轮不啮合，第一棘轮空转，第一齿轮带动第二齿轮顺时针转动，第二棘爪与第二棘轮啮合，第二棘轮做顺时针转动，第二棘轮带动转筒进行顺时针转动，绘图笔顺时针转动继续画圆。

优选的，支脚下端水平的分散有两个支点，支点上安装有竖直的调整螺丝。

优选的，支点下端面有安装在调整螺丝上的吸盘。

优选的，定位针为可伸缩结构。

优选的，转筒与支撑架连接处设置有钢珠。

优选的，所述的半径调节机构为转筒底部设置有带刻度的滑槽，滑槽经过转筒圆心，滑槽上有滑块，滑块底部设置有笔槽，笔槽内安装有绘图笔。

本发明提供了一种数学辅助用教学装置，以全新的理念，改变了传统圆规的画圆方式，不仅便于固定、可适应多种作图环境、半径精确可调，而且无论怎样旋转，此圆规均在顺时针画圆，解决了不能够一次性画圆的问题。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明内部结构立体示意图。

图5为图1中B部分的侧视图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图5对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明涉及一种数学教学辅助用装置，包括支撑架1，支撑架1为圆筒形结构，支撑架1内设置有环形内沿，内沿用来支撑转筒2，支撑架1上安装有封板3，封板3起固定作用，支撑架1两侧安装有横梁4，横梁4上滑动连接有支脚5，支脚5对设备起到支撑作用，支撑架1内放置有置于内沿上的转筒2，转筒2内设置有贯穿转筒2底壁的定位针18，定位针18在画圆时进行圆心定位，定位针18与转筒2同轴且上端固定与封板3上，定位针18的下端在水平高度上低于支脚5下端面，便于圆心位置的指定，转筒2上端面与支撑架1上端面平齐，转筒2在支撑架1内可转动，转筒2内有贯穿封板3的转轴6，转轴6为此装置的动力输入，转轴6下端不与转筒2底壁接触，转筒2内的轴上分别安装有第一棘轮7和第一齿轮8，第一棘轮7置于第一齿轮8的上方，第一棘轮7外套设有第三齿轮19，第三齿轮19上设置有啮合第一棘轮7的第一棘爪20，第一棘轮7为顺时针棘轮，第一棘轮7顺时针转动时，第一棘爪20啮合第一棘轮7，使第三齿轮19顺时转动，第三齿轮19与置于转筒2内壁的外齿圈9啮合，第三齿轮19顺时针转动带动外齿圈9顺时针转动，第一齿轮8啮合连接与转筒2同轴的第二齿轮21，第二齿轮21内部套设有第二棘轮10，第二齿轮21上设置有与第二棘轮10啮合的第二棘爪22，第二棘轮10为逆时针棘轮，当第一齿轮8逆时针转动时，第一齿轮8带动第二齿轮21顺时针转动，第二棘爪22与第二棘轮10啮合，带动第一棘轮7顺时针转动，第二棘轮10下端面有延伸一体连接转筒2底壁，第二棘轮10转动时带动转筒2一起转动，转筒2底部设置有半径调节机构，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔11。

第一棘轮7顺时针转动时，带动棘爪进行运动，第一棘轮7外的齿与置于转筒2内壁的外齿圈9啮合，第一棘轮7顺时针转动时带动外齿圈9顺时针转动，第一齿轮8啮合连接第二棘轮10，第一齿轮8转动带动第二棘轮10转动，第二棘轮10为与转筒2同轴安装的逆时针棘轮，第二棘轮10中心部分下有延伸连接转筒2底壁，转轴6逆时针转动时带动第二棘轮10顺时针转动，棘爪带动棘轮做顺时针转动，转筒2做顺时针转动，转筒2底部设置有半径调节机构，半径调节机构用来调整装置画圆的半径，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔11，绘图笔11进行圆的显示。

实施例二，在实施例一的基础上，支脚5下端为两个水平的支块12，相当于4个脚保证装置的稳定性，支块12上安装有竖直的调整螺丝13，螺丝用来调整装置的高度，保证装置的水平。

实施例三，在实施例二的基础上，所述的支块12下端面有安装在调整13螺丝上的吸盘14，吸盘14可拆卸，用于光滑硬质表面绘图时进行定位。

实施例四，在实施例一的基础上，所述的定位针18为可伸缩结构，根据画圆的高度不同可进行自由调整。

实施例五，在实施例一的基础上，转筒2与支撑架1的连接出设置有钢珠15，钢珠15减少它们之间的摩擦力。

实施例六，在实施例一的基础上，所述的半径调节机构为转筒2底部设置的带刻度的滑槽16，刻度用来设置半径用，滑槽16经过转筒2的圆心，滑槽16上有滑块17，滑块17可在滑槽16上水平滑动，且滑块17上设置有螺母固定，滑块17内部设置有竖直的笔槽，笔槽内用于安装绘图笔。

具体使用时，当用到本教学装置时，首先根据所画圆半径的大小以及作图区域，对横梁4上的支脚5进行调整，调整支脚5间的间距，以免对画圆半径影响，然后调节半径调节机构，调节到需要画圆的半径，然后固定滑块17，然后将装置放置在需要画圆的区域，调整螺丝13高度，使装置水平，然后将定位针18对准需要画圆的圆心位置，开始调整绘图笔11，绘图笔11笔尖接触绘图平面后固定绘图笔11位置，然后一手轻轻按压装置横梁4，一手的大拇指与食指转动转轴6，转轴6顺时针旋转时，第一棘轮7顺时针转动，带动第三齿轮19顺时针转动，第三齿轮19带动外齿圈9做顺时针转动，转筒2做顺时针转动，带动绘图笔11进行顺时针画圆，第一齿轮8带动第二齿轮21逆时针转动，第二棘爪10不啮合，第二齿轮21空转，因为大拇指与食指一次扭转不能够画出整个圆，因此，当一次扭不动回转转轴6时，转轴6逆时针转动，第一棘爪20与第一棘轮7不啮合，第一棘轮7空转，第一齿轮8带动第二齿轮21顺时针转动，第二棘爪22与第二棘轮10啮合，第二棘轮10做顺时针转动，第二棘轮10带动转筒2进行顺时针转动，绘图笔11顺时针转动继续画圆。

当画圆平面为光滑硬质表面时，为了更稳定的画圆，减少由于图形绘制不准确重新工作的浪费时间，需要在调整螺丝13上安装上吸盘14，当各项工作都调整完成后，将定位针18对准圆心，然后按压横梁4上的支脚5，使吸盘14内的空气排出吸附到作图表面上，使装置牢牢的固定于作图表面，即可精准无误的进行画圆。

一般来说，我们的作图平面均为平面，因此我们只需要在一个水平的平面上将装置调节为水平状态，当需要画圆时，只需要调节半径，然后将定位针18对准制定的圆心进行绘制即可，根据作图平面选择是否安装吸盘14。

显而易见的，当我们需要同时画多个圆的时候，可以在转筒底部同时加多个半径调节机构和绘图笔11，调整完成后旋转转轴6即可同时画多个圆心位置相同、半径大小不同的同心圆。

本发明提供了一种数学教学辅助用装置，以全新的理念，改变了传统圆规的画圆方式，不仅便于固定、可适应多种作图环境、半径精确可调，而且无论怎样旋转，此圆规均在顺时针画圆，解决了不能够一次性画圆的问题。

应该注意到，尽管在参照各个实施例的基础上，本发明已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对解决特定的技术问题可能并不是必须的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成。进一步的，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其他一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当的相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。

Claims (6)

1.一种数学教学辅助用装置，包括支撑架（1），支撑架（1）为圆筒形结构，支撑架（1）内有环形内沿，支撑架（1）上端面安装有封板（3），支撑架（1）两侧安装有横梁（4），横梁（4）上滑动连接有支脚（5），支撑架（1）内放置有置于内沿上的转筒（2），转筒（2）内设置有贯穿转筒（2）底壁的定位针（18），定位针（18）与转筒（2）同轴且上端一体固定于封板（3）上，定位针（18）的下端在水平高度上低于支脚（5）下端面，转筒（2）上端面与支撑架（1）上端面平齐，转筒（2）内有贯穿封板（3）的转轴（6），转轴（6）下端不与转筒（2）底壁接触，转筒（2）内的转轴（6）上分别安装有第一棘轮（7）和第一齿轮（8），第一棘轮（7）置于第一齿轮（8）的上方，第一棘轮（7）外套设有第三齿轮（19），第三齿轮（19）上设置有啮合第一棘轮（7）的第一棘爪（20），第一棘轮（7）为顺时针棘轮，第三齿轮（19）与置于转筒（2）内壁的外齿圈（9）啮合，第一齿轮（8）啮合连接与转筒（2）同轴的第二齿轮（21），第二齿轮（21）内部套设有第二棘轮（10），第二齿轮（21）上设置有与第二棘轮（10）啮合的第二棘爪（22），第二棘轮（10）为逆时针棘轮，第二棘轮（10）下端面有延伸连接转筒（2）底壁，转筒（2）底部设置有半径调节机构，半径调节机构上可拆卸安装有高度可调的绘图笔（11）；

转轴（6）顺时针旋转时，第一棘轮（7）顺时针转动，带动第三齿轮（19）顺时针转动，第三齿轮（19）带动外齿圈（9）做顺时针转动，转筒（2）做顺时针转动，带动绘图笔（11）进行顺时针画圆，第一齿轮（8）带动第二齿轮（21）逆时针转动，第二棘爪（10）不啮合，第二齿轮（21）空转；转轴（6）逆时针转动时，第一棘爪（20）与第一棘轮（7）不啮合，第一棘轮（7）空转，第一齿轮（8）带动第二齿轮（21）顺时针转动，第二棘爪（22）与第二棘轮（10）啮合，第二棘轮（10）做顺时针转动，第二棘轮（10）带动转筒（2）进行顺时针转动，绘图笔（11）顺时针转动继续画圆。

2.根据权利要求1所述的一种数学教学辅助用装置，其特征在于，所述的支脚（5）下端为两个水平的支块（12），支块（12）上安装有竖直的调整螺丝（13）。

3.根据权利要求2所述的一种数学教学辅助用装置，其特征在于，所述的支块（12）下端面有安装在调整螺丝（13）上的吸盘（14）。

4.根据权利要求1所述的一种数学教学辅助用装置，其特征在于，所述的定位针（18）为可伸缩的结构。

5.根据权利要求1所述的一种数学教学辅助用装置，其特征在于，转筒（2）与支撑架（1）连接处设置有钢珠（15）。

6.根据权利要求1所述的一种数学教学辅助用装置，其特征在于， 所述的半径调节机构为转筒（2）底部设置有带刻度的滑槽（16），滑槽（16）经过转筒（2）圆心，滑槽（16）上有滑块（17），滑块（17）底部中心设置有竖直的笔槽，滑块（17）上设置有对笔槽夹紧的夹紧螺栓（25），笔槽内安装有绘图笔（11）。