CN110774806A - 椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规 - Google Patents

Abstract

本发明公开椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，提供一种能通过演示过程直观表现内在规律及椭圆各参数的作用，能将动点的运行轨迹直接绘制成图像，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，包括底盘支架、参数调节板、中心控制杆3、第一焦点定位杆、第二焦点定位杆、第一齿杆、第二齿杆、驱动装置、画笔、彩带、辅助垫板，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。

Description

椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规

技术领域

本发明涉及一种教学仪器，尤其是一种椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规。

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，在实际中应用广泛，如工程设计、机械加工、服装裁剪等都用到。在中学生学习时都是从定义出发去逐步研究其特性，往往都是靠教师徒手画或在黑板或挂图上用绳段联结画笔，画出粗糙的椭圆，学生感受不到形成椭圆的内在联系及各个参数的作用，工程技术人员或生产工人现用的椭圆规，在参数的选择及绘图的快捷准确性和使用场合等都受限制，目前适合课堂上快速准确演示和绘制椭圆的工具不多。会影响教学效果。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201710379698.6的文献中给出了“渐开线与椭圆的组合式绘图仪”，包括齿轮箱、竖向支撑件、渐开线绘图装置、椭圆绘图装置。此曲线绘图仪只能绘制固定参数的两种曲线，但是不能绘制任意参数的椭圆。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。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，包括底盘支架、参数调节板、中心控制杆、第一焦点定位杆、第二焦点定位杆、第一齿杆、第二齿杆、驱动装置、画笔、彩带、辅助垫板，所述辅助垫板置于底盘支架的下部，所述参数调节板置于底盘支架上部，所述中心控制杆和第一焦点定位杆分别置于参数调节板上，所述第二焦点定位杆置于中心控制杆和第一焦点定位杆的联合体上，所述第一齿杆置于第一焦点定位杆上，第二齿杆置于第二焦点定位杆上，所述驱动装置与第一齿杆和第二齿杆啮合，所述画笔置于驱动装置上，所述彩带与第一焦点定位杆、第二焦点定位杆、驱动装置相连。

进一步的技术方案，所述中心控制杆包括第一圆管、第一圆杆、第六矩形板、第二圆管、第二圆杆，所述第一圆管底面设有第二圆杆，所述第二圆杆的底面设有第一胶盘，所述第一圆管圆周面中间设有固定的第六矩形板，所述第六矩形板的左端中间设有第五槽沟，所述第五槽沟内设有第六滑块，所述第六矩形板的右端设有第四槽沟，所述第四槽沟内设有第五滑块，所述第六矩形板表面后端设有第二刻度，所述第五滑块和第六滑块上都设有销钉锁具，所述第一圆管上端设有第一销钉，所述第一圆管顶面设有第一圆杆所述第一圆杆上端设有固定的圆盘抓手，所述圆盘抓手底面设有第一弹簧，所述第一弹簧是螺旋弹簧，所述第一弹簧下端设有第二圆管，所述第一弹簧和第二圆管都套在第一圆杆外，所述第一圆杆在第一圆管内可通过第一销钉固定。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，操作简单，只要推转把手就能完成所有演示、曲线绘制等。

2、本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，功能齐全：能完成任意参数椭圆的演示、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、雕刻、工程设计及机械加工等。

3、目前市面上没有该种产品出现，椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规结构紧凑成本低廉安全可靠装置轻巧。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中底盘支架的结构示意图。

图3是本发明中参数调节板的结构示意图。

图4是本发明中中心控制杆的结构示意图。

图5是本发明中第一焦点定位杆的结构示意图。

图6是本发明中第二焦点定位杆的结构示意图。

图7是本发明中第一齿杆的结构示意图。

图8是本发明中第二齿杆的结构示意图。

图9是本发明中驱动装置的结构示意图。

图10是本发明中画笔的结构示意图。

图11是本发明中彩带的结构示意图。

图12是本发明中辅助垫板的结构示意图。

附图中：1-底盘支架、11-第一矩形板、12-调节支脚、13-矩形管框、14-第一螺杆、15-第一螺母、16-棱台底座、17-球面吸盘、18-第二螺母、19-第二矩形板、 110-第三矩形板、111-第一滑块、112-第一槽沟、113-第二槽沟；2-参数调节板、 21-第四矩形板、22-第五矩形板、23-第二滑块、24-第三滑块、25-第四滑块、26- 第一指示灯、27-第一刻度、28-第三槽沟、29-第一圆孔；3-中心控制杆、31-第一圆管、32-第一圆杆、33-第六矩形板、34-第二圆管、35-第二圆杆、36-第一胶盘、37-第一弹簧、38-圆盘抓手、39-第一销钉、310-第四槽沟、311-第五滑块、 312-第五槽沟、313-第六滑块、314-第二刻度；4-第一焦点定位杆、41-第三圆杆、 42-第三圆管、43-第一彩带轮、44-第四圆管、45-第二胶盘、46-第一矩形孔、47- 第二指示灯、48-第二销钉、49-第一圆环盘、410-第二圆环盘、431-第五圆管、 432-第三圆环盘、433-第四圆环盘、434-第一压条、435-第二压条；5-第二焦点定位杆、51-第四圆杆、52-第六圆管、53-第七圆管、54-第八圆管、55-第一圆盘、 56-第五圆环盘、57-第六圆环盘、58-第七圆环盘、59-第三胶盘、510-第二矩形孔；6-第一齿杆、61-第一矩形杆、62-第一螺杆滑块、63-第二螺杆滑块、64-第一齿条、65-第一滑槽、66-第二滑槽、67-第二矩形杆、68-第七滑块、69-第二螺杆、610-第八圆环盘、611-第三螺母、612-第三刻度；7-第二齿杆、71-第三矩形杆、72-第三螺杆滑块、73-第四螺杆滑块、74-第二齿条、75-第三滑槽、76-第四滑槽、77-第四矩形杆、78-第八滑块、79-第三螺杆、710-第九圆环盘、711-第四螺母、712-第四刻度、713-第九圆管、714-滚珠；8-驱动装置、81-第十圆管、82- 第一齿轮、83-第二齿轮、84-第一圆环拉板、85-第二圆环拉板、86-第三圆环拉板、87-第四圆环拉板、88-第十一圆管、89-第十圆环盘、810-第十一圆环盘、811- 第十二圆环盘、812-第十三圆环盘、813-第十四圆环盘、814-第十五圆环盘、815- 直角摇把、816-第三销钉、817-第三指示灯、841-第十六圆环盘、842-第七矩形板、843-第四槽沟；画笔、91-第十二圆管、92-第十七圆环盘、93-第二弹簧、94- 圆笔杆、95-第十八圆环盘、96-圆锥笔尖、97-第四销钉；10-彩带、101-软带、102-第五刻度、103-彩带始端、104-彩带尾端；1000-辅助垫板、1001-第八矩形板、1002-夹具、1003-坐标系。

具体实施方式

下面结合附图对本发明和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

如图1-11所示，椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，包括底盘支架1、参数调节板2、中心控制杆3、第一焦点定位杆4、第二焦点定位杆5、第一齿杆6、第二齿杆7、驱动装置8、画笔9、彩带10、辅助垫板1000，所述辅助垫板1000 置于底盘支架1的下部，所述参数调节板2置于底盘支架1上部，所述中心控制杆3和第一焦点定位杆4分别置于参数调节板2上，所述第二焦点定位杆5置于中心控制杆3和第一焦点定位杆4的联合体上，所述第一齿杆6置于第一焦点定位杆4上，第二齿杆7置于第二焦点定位杆5上，所述驱动装置8与第一齿杆6 和第二齿杆7啮合，所述画笔9置于驱动装置8上，所述彩带10与第一焦点定位杆4、第二焦点定位杆5、驱动装置8相连。

如图1、2所示，底盘支架1包括第一矩形板11、调节支脚12、矩形管框13、第二矩形板19、第三矩形板110，所述第一矩形板11是平直硬板，所述第一矩形板11底面四个角设有调节支脚12，所述调节支脚12包括第一螺杆14、棱台底座16、球面吸盘17，所述第一螺杆14从上至下依次设有第二螺母18、球面吸盘17、第一螺母15和棱台底座16，所述第一矩形板11四个侧面设有矩形管框13，所述矩形管框13是横截面为矩形的管套，其下端固定在第一矩形板 11侧面。所述第一矩形板11表面中间设有第一槽沟112，所述矩形管框13左侧面中部设有第二矩形板19，所述第二矩形板19右侧面设有垂直第三矩形板110，所述第三矩形板110上部设有第二槽沟113，所述第二槽沟113内设有第一滑块 111，所述第一滑块111上设有安装孔和销钉锁具。

如图1、3所示，参数调节板2包括第四矩形板21、第五矩形板22、第二滑块23、第三滑块24、第四滑块25、第一指示灯26，所述第四矩形板21是平直透明的硬板条，所述第四矩形板21表面中部设有第三槽沟28，所述第三槽沟28 是矩形槽孔，所述第三槽沟28从左至右依次设有第二滑块23、第三滑块24、第四滑块25，所述第二滑块23、第三滑块24、第四滑块25上都设有销钉锁具，所述第四滑块25表面设有第一指示灯26，所述第四矩形板21表面后端设有第一刻度27，所述第四矩形板21左侧面设有垂直第五矩形板22，所述第五矩形板 22中间设有第一圆孔29。

所述参数调节板2是用螺栓穿过第一圆孔29将第五矩形板22固定在底盘支架1的第一滑块111上。

如图1、3、4所示，中心控制杆3包括第一圆管31、第一圆杆32、第六矩形板33、第二圆管34、第二圆杆35，所述第一圆管31是硬直圆轴管，所述第一圆管31底面设有第二圆杆35，所述第二圆杆35的底面设有第一胶盘36。所述第一圆管31圆周面中间设有固定的第六矩形板33，所述第六矩形板33是平直透明的硬板条，所述第六矩形板33的左端中间设有第五槽沟312，所述第五槽沟312内设有第六滑块313，所述第六矩形板33的右端设有第四槽沟310，所述第四槽沟310内设有第五滑块311，所述第六矩形板33表面后端设有第二刻度314，所述第五滑块311和第六滑块313上都设有销钉锁具。所述第一圆管31 上端设有第一销钉39。所述第一圆管31顶面设有第一圆杆32，所述第一圆杆 32是硬直杆，所述第一圆杆32上端设有固定的圆盘抓手38，所述圆盘抓手38 底面设有第一弹簧37，所述第一弹簧37是螺旋弹簧，所述第一弹簧37下端设有第二圆管34，所述第一弹簧37和第二圆管34都套在第一圆杆32外。所述第一圆杆32在第一圆管31内可通过第一销钉39固定。

所述中心控制杆3是把第二圆管34固定在参数调节板2的第三滑块24上，按压圆盘抓手38，所述第一圆杆32能在第二圆管34内移动，停止按压，所述第一圆杆32能自动上弹。

如图1、3、5所示，第一焦点定位杆4包括第三圆杆41、第三圆管42、第一彩带轮43、第四圆管44、第二胶盘45、第二指示灯47，所述第三圆杆41是硬直轴杆，所述第三圆杆41顶面设有第二指示灯47，所述第三圆杆41上部分别设有第一圆环盘49、第三圆管42、第二圆环盘410，所述第一圆环盘49和第二圆环盘410的内圆周固定在第五圆管431上，所述第三圆管42套在第五圆管 431上并能在第一圆环盘49和第二圆环盘410之间自由转动，所述第三圆管42 上设有第一矩形孔46。所述第三圆杆41中部设有第一彩带轮43，第一彩带轮 43包括第五圆管431、第三圆环盘432、第四圆环盘433、第一压条434、第二压条435，所述第五圆管431从上至下依次设有第二销钉48、第三圆环盘432、第一压条434、第四圆环盘433，所述第三圆环盘432和第四圆环盘433的内圆周固定在第五圆管431上，所述第三圆环盘432和第四圆环盘433间设有第一压条434，所述第一彩带轮43是将第五圆管431套在第三圆杆41上。所述第三圆杆41下部设有固定的第四圆管44，所述第三圆杆41下端设有第二胶盘45。

所述第一焦点定位杆4是将第三圆杆41的上端固定在参数调节板2的第二滑块23上，所述第二指示灯47在第二滑块23上面，所述第四圆管44固定在中心控制杆3的第六滑块313上。

如图1、3、6所示，第二焦点定位杆5包括第四圆杆51、第六圆管52、第七圆管53、第八圆管54，所述第四圆杆51是硬直圆轴杆，所述第四圆杆51顶面设有固定的第一圆盘55，所述第四圆杆51上部分别设有第六圆管52、第五圆环盘56，所述第五圆环盘56的内圆周固定在第四圆杆51上，所述第六圆管52 套在第四圆杆51上并能在第一圆盘55和第六圆管52间转动。所述第四圆杆51 中部设有固定的第七圆管53。所述第四圆杆51下部分别设有第六圆环盘57、第八圆管54、第七圆环盘58，所述第六圆环盘57和第七圆环盘58的内圆周固定在第四圆杆51上，所述第八圆管54套在第四圆杆51上并能在第六圆环盘57 和第七圆环盘58间转动，所述第八圆管54上设有第二矩形孔510。所述第四圆杆51下端设有第三胶盘59。

所述第二焦点定位杆5是将第七圆管53固定在中心控制杆3的第五滑块311 上。

如图1、5、7所示，第一齿杆6包括第一矩形杆61、第一螺杆滑块62、第二螺杆滑块63、第一齿条64，所述第一矩形杆61是直硬杆，所述第一矩形杆 61表面中部设有第一滑槽65，所述第一滑槽65的横截面是“┻”形，所述第一滑槽65中设有第一螺杆滑块62，所述第一螺杆滑块62包括第七滑块68、第二螺杆69、第八圆环盘610、第三螺母611，所述第七滑块68上带有螺旋销钉，所述第七滑块68表面设有第二螺杆69，所述第二螺杆69中部设有固定的第八圆环盘610，所述第二螺杆69上端设有第三螺母611。所述第一矩形杆61表面前端设有第三刻度612，所述第一矩形杆61前侧面上设有第一齿条64，所述第一齿条64是直齿。所述第一矩形杆61底面中部设有第二滑槽66，所述第二滑槽66中设有第二螺杆滑块63，所述第二滑槽66和第二螺杆滑块63分别与第一滑槽65和第一螺杆滑块62相同。所述第一矩形杆61的右侧面上设有第二矩形杆67。

所述第一齿杆6是将第二矩形杆67固定在第一焦点定位杆4的第一矩形孔 46中，所述第三刻度612在上方。

如图1、6、8所示，第二齿杆7包括第三矩形杆71、第三螺杆滑块72、第四螺杆滑块73、第二齿条74、第九圆管713，所述第三矩形杆71与第一矩形杆 61相同，所述第三矩形杆71表面中间设有第三滑槽75，所述第三滑槽75中设有第三螺杆滑块72，所述第三螺杆滑块72包括第八滑块78、第三螺杆79、第九圆环盘710、第四螺母711，其结构与第一螺杆滑块62相同。所述第三矩形杆 71表面前端设有第四刻度712，所述第三矩形杆71前侧面上设有第二齿条74，所述第二齿条74与第一齿条64相同，所述第三矩形杆71地面中间设有第四滑槽76，所述第四滑槽76中设有第四螺杆滑块73，所述第四滑槽76和第四螺杆滑块73分别与第一滑槽65和第一螺杆滑块62相同，所述第三矩形杆71底面右端设有第九圆管713，所述第九圆管713末端内设有滚珠714。所述第三矩形杆 71的左侧面上设有第四矩形杆77。

所述第二齿杆7是将第四矩形杆77固定在第二焦点定位杆5的第二矩形孔 510中，所述滚珠714在下方。

如图1、7、8、9所示，驱动装置8包括第十圆管81、第一齿轮82、第二齿轮83、第一圆环拉板84、第二圆环拉板85、第三圆环拉板86、第四圆环拉板 87、第十一圆管88，所述第十圆管81是硬直圆管轴，所述第十圆管81顶面设有第三指示灯817，所述第十圆管81外管壁上端设有直角摇把815。所述第十圆管81自上而下依次设有第十圆环盘89、第一圆环拉板84、第一齿轮82、第二圆环拉板85、第十一圆环盘810、第十二圆环盘811、第十一圆管88、第十三圆环盘812、第十四圆环盘813、第三圆环拉板86、第二齿轮83、第四圆环拉板 87、第十五圆环盘814，所述第十圆环盘89、第一齿轮82、第十一圆环盘810 的内圆周固定在第十圆管81的外面，所述第一圆环拉板84包括第十六圆环盘 841和第七矩形板842，所述第十六圆环盘841的外圆周上设有第七矩形板842，所述第七矩形板842是硬薄板条，所述第七矩形板842上设有第四槽沟843，所述第一圆环拉板84是将第十六圆环盘841的内圆周套在第十圆管81上并能在第十圆环盘89和第一齿轮82间自由转动，所述第二圆环拉板85与第一圆环拉板84完全相同，也是套在第十圆管81上并能在第十一圆环盘810和第一齿轮82 间自由转动。所述第十二圆环盘811和第十三圆环盘812的内圆周固定在第十圆管81上，所述第十一圆管88套在第十圆管81上并能自由转动，所述第二齿轮 83与第一齿轮82一样，所述第三圆环拉板86和第四圆环拉板87都与第一圆环拉板84完全相同，所述第十四圆环盘813、第三圆环拉板86、第二齿轮83、第四圆环拉板87、第十五圆环盘814在第十圆管81上的设置状态依次与第十圆环盘89、第一圆环拉板84、第一齿轮82、第二圆环拉板85、第十一圆环盘810 一样。所述第十圆管81的下端外管壁上设有第三销钉816。

所述驱动装置8是将第一圆环拉板84的第四槽沟843套在第一齿杆6的第二螺杆69外用第三螺母611固定，所述第二圆环拉板85固定在第二螺杆滑块 63上，所述第三圆环拉板86和第四圆环拉板87依次分别固定在第二齿杆7的第三螺杆滑块72和第四螺杆滑块73上，所述第一齿轮82能与第一齿条64啮合，第二齿轮83能与第二齿条74啮合。

如图1、9、10所示，画笔9包括第十二圆管91、第十七圆环盘92、第二弹簧93、圆笔杆94、第十八圆环盘95、圆锥笔尖96、第四销钉97，所述第十二圆管91外下部设有第三销钉97，所述第十二圆管91的下端设有第十七圆环盘 92，所述第十七圆环盘92的内圆周固定在第十二圆管91上，所述第十一圆环盘 92底面设有螺旋式第二弹簧93，所述第二弹簧93的下端设有固定的第十八圆环盘95，所述第十八圆环盘95的内圆孔中设有固定的圆笔杆94，所述圆笔杆94 的上端穿过第二弹簧93插在第十二圆管91内，所述圆笔杆94的下端设有圆锥笔尖96。

所述画笔9是将第十二圆管91上端插入驱动装置8第十圆管81下端管口内，用第三销钉816固定。

如图1、9、10、11所示，彩带10包括软带101、第五刻度10，所述软带 101是彩色无弹性厚度相同的窄带，所述软带101侧面设有第五刻度102，所述第五刻度102所在的零刻度端设为彩带始端103，所述第五刻度102的结束端设为彩带尾端104。

所述彩带10是将彩带尾端104置于第一焦点定位杆4第五圆管431上用第二压条435固定，所述彩带始端103沿逆时针方向依次绕过驱动装置8上的第十一圆管88和第二焦点定位杆5的第六圆管52上，回到第一焦点定位杆4的第一彩带轮43上，用第一压条434固定。

如图1、2、12所示，辅助垫板1000包括第八矩形板1001、夹具1002，所述第八矩形板1001是硬直厚板，所述第十矩形板1001中间设有坐标系1003，四个角设有夹具1002。

坐标系1003辅助垫板1000是将第八矩形板1001置于底盘支架1的第一矩形板11上，恰在矩形管框13内。

本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规的工作原理是，根据圆齿轮转动其上的两根直齿条反向移动，利用直齿条与圆齿轮间的等距离切向运动，在直齿条一端固定时圆齿轮的运动轨迹就是椭圆。其特点是：操作简单，在初始条件下只要摇动把手就能完成所有功能。功能齐全：能完成任意参数椭圆的演示、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、雕刻、工程设计及机械加工等。

本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，具有演示椭圆定义的功能，操作步骤是：

一、仪器组装，1]将底盘支架1的棱台底座16置于固定的四个点上，拧动第一螺母15使第一矩形板11处于稳定状态。2]将辅助垫板1000置于底盘支架 1上。3]将参数调节板2置于底盘支架1的第一滑块111上，用销钉固定。4]将第一焦点定位杆4的第四圆管44固定在中心控制杆3的第六滑块313上。5]把第一焦点定位杆4和中心控制杆3的联合体置于参数调节板2上。6]将第二焦点定位杆5置于中心控制杆3上。7]把第一齿杆6置于第一焦点定位杆4上。8] 把第二齿杆7置于第二焦点定位杆5上。9]将驱动装置8分别与第一齿杆6和第二齿杆7联合。10]松开第一彩带轮43的第二销钉48，把彩带10与第一焦点定位杆4、第二焦点定位杆5、驱动装置8上的滚轮相连后再用第二销钉48固定。 11]将画笔9置于驱动装置8上。

二、符号设置：1]辅助垫板1000坐标系设为Oxy，在Oxy中以点O为中心所画的椭圆记为椭圆OF₁F₂Q，F₁和F₂分别为椭圆焦点，Q为椭圆上动点。2]参数调节板2上第一刻度27、中心控制杆3上第二刻度314、第一齿杆6上第三刻度 612、第二齿杆7上第四刻度712与Ox轴平行时投影值一致。3]中心控制杆3 中线在Oxy中的投影点为原点O，第一指示灯26、第二指示灯47在Oxy中的投影点分别为椭圆焦点F₁和F₂。4]彩带10的中心线所经过的第五圆管431、第六圆管52上、第十一圆管88的中心在一个平面上，三个中心点依次设为M₁、M₂、 P，M₁、M₂、P在坐标系Oxy中的投影点依次是F₁、F₂、Q。5]画笔9的圆锥笔尖 96在坐标系Oxy中设为Q点。6]在辅助垫板1000上纸张的坐标系投影与Oxy重合。7]椭圆OF₁F₂Q的长轴长为2a短轴长为2b，F₁为第一焦点F₂为第二焦点，F₁F₂间的距离为焦距2c，a、b、c间的关系为a²＝b²+c²。

三、初始位置调整：1]定椭圆OF₁F₂Q的参数a、b、c及中心点O位置。2] 将画有坐标系及焦点焦点F₁和F₂的纸张固定在辅助垫板1000上。3]松开第三滑块24上的销钉移动中心控制杆3使第一胶盘36对准中心点O后固定。4]松开第一滑块111上的销钉移动参数调节板2使中心控制杆3得第一胶盘36在中心点 O上然后固定。5]松开第二滑块23和第六滑块313的销钉移动第一焦点定位杆4 使第二胶盘45位于第一焦点F₁处后固定。6]松开第五滑块311的销钉移动第二焦点定位杆5使第三胶盘59位于第二焦点F₂处后固定。7]松开第四滑块25的销钉移动第一指示灯26与第二指示灯47对称的位置后固定。8]松开第二销钉 48使彩带10处于松懈状态。9]松开第一齿杆6和第二齿杆7上第七滑块68第八滑块78的销钉及第三螺母611，将第一螺杆滑块62和第二螺杆滑块63移动至离中心控制杆3的距离等于a后固定，把驱动装置8与第一齿杆6啮合后用第三螺母611固定，推转第一齿杆6和第二齿杆7与坐标系Oxy中Ox轴负方向一致，再将驱动装置8与第二齿杆7啮合后用第三螺母611固定。10]调整圆锥笔尖96远离辅助垫板1000后用第四销钉97固定。11]把彩带10拉紧其上长度为2a+2c，用第四销钉97固定。

四、演示椭圆定义：平面上动点到两个定点的距离之和为定长，动点的轨迹就是椭圆。1]打开第一指示灯26、第二指示灯47和第三指示灯817，第一指示灯26设为为F₁、第二指示灯47设为为F₂，第三指示灯817设为Q。2]一手按住圆盘抓手38，另一只手抓住直角摇把815顺时针摇转。驱动装置8沿第二齿杆7 向第二焦点F₂处移动，同时又沿第一齿杆6向远离第一焦点F₁处移动，第三指示灯817的运动轨迹是一致保持彩带10的长度不变，是一段凸曲线弧。3]在第三指示灯817接近Ox轴正方向时，停止摇转直角摇把815，停止按压圆盘抓手38，松开第一销钉39，圆盘抓手38自动上弹，第一圆杆32脱离第一圆管31，一手按住第六矩形板33，另一只手继续顺时针摇转直角摇把815，在第三指示灯 817经过了Ox轴时，改为逆时针摇转直角摇把815，驱动装置8沿第一齿杆6 向第一焦点F₁处移动同时又沿第二齿杆7向远离第二焦点F₂处移动，第三指示灯817的运动轨迹与顺时针摇转直角摇把815的相反。4]在第三指示灯817回到 Ox轴负方向时，停止摇转直角摇把815，停止按压圆盘抓手38，第三指示灯817 的运动轨迹就是椭圆。

五、演示结束：关闭指示灯，将装置恢复到初始状态。

本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，具有连续绘制出完整椭圆的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与演示椭圆定义的相同。

二、符号设置：与演示椭圆定义的相同。

三、初始位置调整：与演示椭圆定义的相同。

四、绘制椭圆：1]调整圆锥笔尖96接触辅助垫板1000上的纸张上后用第四销钉97固定。2]、3]与演示椭圆定义的相同。4]在画笔9回到Ox轴负方向时，停止摇转直角摇把815，停止按压圆盘抓手38，在纸张上绘出的图像就是椭圆。

五、绘图结束：将装置恢复到初始状态。

本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，具有连续演示与绘制椭圆的功能，操作步骤是：

二、仪器组装：与演示椭圆定义的相同。

二、符号设置：与演示椭圆定义的相同。

三、初始位置调整：与演示椭圆定义的相同。

四、演示并绘制椭圆：1]调整圆锥笔尖96接触辅助垫板1000上的纸张上后用第四销钉97固定，打开第一指示灯26、第二指示灯47和第三指示灯817，第一指示灯26设为为F₁、第二指示灯47设为为F₂，第三指示灯817设为Q。2]、 3]、4]与演示椭圆定义的相同。

五、演示与绘图结束：将装置恢复到初始状态。

本发明的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，能在任何固定平面上绘图的功能，只要将支架1上的球面吸盘17吸附在固定平面上，拧动第二螺母18使第一矩形板11处于平稳状态，仿照在辅助垫板1000上绘图的方法，可以在固定平面上绘出任意参数的椭圆。

本发明椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规的经济价值和应用前景：随着技术进步和经济发展，越来越需要先进的装备提高教学效果和产品质量，急需一种操作简单使用方便的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，仅高等教育全国共有学校几千所，还有众多的工程设计及齿轮制造企业，数量相当可观，其市场前景非常广阔，具有良好的经济收益和社会效益。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (2)

1.椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，其特征在于：包括底盘支架、参数调节板、中心控制杆、第一焦点定位杆、第二焦点定位杆、第一齿杆、第二齿杆、驱动装置、画笔、彩带、辅助垫板，所述辅助垫板置于底盘支架的下部，所述参数调节板置于底盘支架上部，所述中心控制杆和第一焦点定位杆分别置于参数调节板上，所述第二焦点定位杆置于中心控制杆和第一焦点定位杆的联合体上，所述第一齿杆置于第一焦点定位杆上，第二齿杆置于第二焦点定位杆上，所述驱动装置与第一齿杆和第二齿杆啮合，所述画笔置于驱动装置上，所述彩带与第一焦点定位杆、第二焦点定位杆、驱动装置相连。

2.根据权利要求1所述的椭圆定义演示仪及一笔画椭圆规，其特征在于：所述中心控制杆包括第一圆管、第一圆杆、第六矩形板、第二圆管、第二圆杆，所述第一圆管底面设有第二圆杆，所述第二圆杆的底面设有第一胶盘，所述第一圆管圆周面中间设有固定的第六矩形板，所述第六矩形板的左端中间设有第五槽沟，所述第五槽沟内设有第六滑块，所述第六矩形板的右端设有第四槽沟，所述第四槽沟内设有第五滑块，所述第六矩形板表面后端设有第二刻度，所述第五滑块和第六滑块上都设有销钉锁具，所述第一圆管上端设有第一销钉，所述第一圆管顶面设有第一圆杆所述第一圆杆上端设有固定的圆盘抓手，所述圆盘抓手底面设有第一弹簧，所述第一弹簧是螺旋弹簧，所述第一弹簧下端设有第二圆管，所述第一弹簧和第二圆管都套在第一圆杆外，所述第一圆杆在第一圆管内可通过第一销钉固定。

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