CN206696745U - 基于中国余数定理的演示计算器 - Google Patents

Abstract

一种基于中国余数定理的演示计算器，具有壳体、端盖、内齿轮、第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮、第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮，内齿轮位于壳体的圆柱体形空腔内，能绕壳体的圆柱体形空腔转动的内齿轮与壳体的圆柱体形空腔间隙配合，第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮皆与所述的内齿轮相啮合；第一外齿轮固定于第一旋转轴上，第二外齿轮固定于第二旋转轴上，第三外齿轮固定于第三旋转轴上，内齿轮的105个齿牙上刻有沿逆时针分布的从0到104的数字标识。本实用新型能实物演算中国余数定理中所求的数的最小值，直观性和可操作性强,方便实用，具有形、数一体化功能。

Description

基于中国余数定理的演示计算器

技术领域

本实用新型涉及一种演示计算装置，具体是一种基于中国余数定理的演示计算器。

背景技术

在一千多年前的《孙子算经》中，有这样一道算术题：“今有物不知其数，三三数之剩二，五五数之剩三，七七数之剩二，问物几何？”，按照今天的话来说：一个数除以3余2，除以5余3，除以7余2，求这个数。这样的问题，也有人称为“韩信点兵”，它形成了一类问题，还比如，一个数除以3余1，除以5余2，除以7余3，求这个数，等等。孙子算经的作者及确实著作年代均不可考，不过根据考证，著作年代不会在晋朝之后，以这个考证来说上面这种问题的解法，中国人发现得比西方早，所以这些问题的推广及其解法，被称为中国余数定理(也称中国剩余定理或者孙子剩余定理)。

发明人检索到以下相关专利文献：CN102044055A公开了一种结合多尺度特征与中国余数定理的大容量数字水印方法，属于用于隐秘通信和数字图像的大容量数字水印方法。该方法利用具有多重不变性的多尺度特征点确定水印嵌入和提取的位置，并将二值水印图像利用中国余数定理在非下采样轮廓波域进行嵌入。嵌入前根据嵌入区域对水印图像进行相应调整，使水印信号自适应于嵌入区域。提取时首先用相同的方法对含水印区域进行定位，然后在非下采样轮廓波域结合中国余数定理提取水印。CN101320409A公开了一种基于中国剩余定理的数据库加密方法，包括以下步骤：指定数据库全局密钥，并保存至数据库的系统表中；制定表密钥以及各字段密钥，并保存至数据库的系统表中；存储数据时为每一条记录随机产生一个记录密钥，并结合数据库全局密钥、表密钥、以及字段密钥，调用加密算法完成数据的加密存储。

以上这些技术对于如何使基于中国余数定理的演示计算器能实物演算中国余数定理中所求的数的最小值，做到方便实用，并未给出具体的指导方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种基于中国余数定理的演示计算器，它能实物演算中国余数定理中所求的数的最小值，直观性和可操作性强,方便实用，具有形、数一体化功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于中国余数定理的演示计算器(或者说是演示中国余数定理的计算器)，具有壳体、端盖，其技术方案在于所述的基于中国余数定理的演示计算装置还具有内齿轮、第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮、第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮，内齿轮位于壳体的圆柱体形空腔内，能绕壳体的圆柱体形空腔转动的内齿轮与壳体的圆柱体形空腔间隙配合，第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮皆与所述的内齿轮相啮合；第一外齿轮(通过键)固定于第一旋转轴上，第二外齿轮(通过键)固定于第二旋转轴上，第三外齿轮(通过键)固定于第三旋转轴上，能绕壳体和端盖转动的第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴皆由壳体和端盖限位支撑(即每个旋转轴的两端分别由壳体和端盖限位支撑)，第一旋转轴从端盖伸出的伸出端固定有第一旋钮，第二旋转轴从端盖伸出的伸出端固定有第二旋钮，第三旋转轴从端盖伸出的伸出端固定有第三旋钮；上述内齿轮的齿数为105个，第一外齿轮的齿数为70个，第二外齿轮的齿数为21个，第三外齿轮的齿数为15个，内齿轮的105个齿牙上刻有沿逆时针分布的从0到104的数字标识(数字0处还可以再刻有数字105)。

上述技术方案中，优选的技术方案可以是，所述的内齿轮、第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮最好皆为直齿圆柱齿轮(当然，也可以为其它类型的齿轮，比如斜齿轮)，其模数最好皆为1。所述的内齿轮的回转中心线、第一外齿轮的回转中心线、第二外齿轮的回转中心线，它们在垂直于内齿轮的回转中心线的平面内的投影的连线最好共线。这样，所述的第一外齿轮与第二外齿轮的中心距为59.5mm，内齿轮与第三外齿轮的中心距为45mm。第二外齿轮与第三外齿轮的中心距≥25mm。所述的端盖上最好安装有放大读数装置，该放大读数装置位于上述内齿轮与第一外齿轮的啮合处。放大读数装置可以具有与端盖固定连接的支架、凸透镜。所述的端盖由透明材料制成(可以是有机玻璃、树脂或者硬质塑料)。其它零件也可以由有机玻璃、树脂或者硬质塑料制成，还可选用钢材、合金等硬度好、轻巧、耐磨的材料制成。

本实用新型是将第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮作为主动轮，将内齿轮作为从动轮，通过第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮分别旋转上述三个外齿轮，从内齿轮上读出所求的数，本实用新型能实物演算中国余数定理中所求的数的最小值，直观性和可操作性强,方便实用，具有形、数一体化功能，可作为家庭成员及小学、初中、高中年级学生的教具，趣味性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型在拆下端盖后显示壳体、内齿轮、第一外齿轮、第二外齿轮、第三外齿轮的结构示意图。

图3为图1中沿A-A线的剖视图。

图4为图1中沿B-B线的(局部)剖视图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方法和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的基于中国余数定理的演示计算器具有壳体11、端盖1、内齿轮(内齿圈)10、第一外齿轮12、第二外齿轮13、第三外齿轮14、第一旋转轴4、第二旋转轴6、第三旋转轴8、第一旋钮5、第二旋钮7、第三旋钮9。内齿轮10位于壳体11的圆柱体形空腔内，能绕壳体11的圆柱体形空腔转动的内齿轮10与壳体11的圆柱体形空腔间隙配合，所述的壳体11为圆筒形，端盖1为圆板形，端盖1由有机玻璃制成(端盖1是透明的)，壳体11与端盖1由沿其圆周分布的多个螺钉(螺栓)3可拆卸地固定连接于一体，端盖1将壳体11的端口封住。本实用新型的整体厚度(壳体加上端盖的厚度)可以接近怀表或智能手机的厚度。第一外齿轮12、第二外齿轮13、第三外齿轮14皆与所述的内齿轮10相啮合；第一外齿轮12通过键固定于第一旋转轴4上，第二外齿轮13通过键固定于第二旋转轴6上，第三外齿轮14通过键固定于第三旋转轴8上，能绕壳体11和端盖1转动的第一旋转轴4、第二旋转轴6、第三旋转轴8皆由壳体11和端盖1限位支撑(即每个旋转轴的两端分别由壳体11和端盖1限位支撑)，第一旋转轴4从端盖1伸出的伸出端固定有第一旋钮5，第二旋转轴6从端盖1伸出的伸出端固定有第二旋钮7，第三旋转轴8从端盖1伸出的伸出端固定有第三旋钮9。第一旋钮5、第二旋钮7、第三旋钮9可以皆为圆柱体形，其外圆周面可以皆带有防滑纹，便于操作者转动。上述内齿轮10的齿数为105个，第一外齿轮12的齿数为70个，第二外齿轮13的齿数为21个，第三外齿轮14的齿数为15个，内齿轮10的105个齿牙上刻有沿逆时针分布的从0到104的数字标识，数字0处还可以再刻有数字105。

如图1、图2、图3、图4所示，所述的内齿轮10的模数、第一外齿轮12的模数、第二外齿轮13的模数、第三外齿轮14皆为直齿圆柱齿轮，其模数皆为1(即模数m＝1)。所述的内齿轮10的回转中心线、第一外齿轮12的回转中心线、第二外齿轮13的回转中心线，它们(三者)在垂直于内齿轮10的回转中心线的平面内的投影的连线共线。所述的第一外齿轮12与第二外齿轮13的中心距为59.5mm，内齿轮10与第三外齿轮14的中心距为45mm，第二外齿轮13与第三外齿轮14的中心距≥25mm。第一外齿轮12与第三外齿轮14的中心距、第二外齿轮13与第三外齿轮14的中心距可以是整数关系。所述的端盖1上安装有放大读数装置2，该放大读数装置2位于上述内齿轮10与第一外齿轮12的啮合处。放大读数装置2具有与端盖1固定连接的支架201、凸透镜202。所述的端盖1由透明材料制成(透明材料可以是有机玻璃、树脂或者硬质塑料)。其它零件也可以由有机玻璃、树脂或者硬质塑料制成，还可选用钢材、合金等硬度好、轻巧、耐磨的材料制成。

本实用新型的使用方法是将第一外齿轮12、第二外齿轮13、第三外齿轮14作为主动轮，将内齿轮10作为从动轮。通过第一旋钮5、第二旋钮7、第三旋钮9分别旋转上述三个外齿轮，从内齿轮上读出所求的数。中国余数定理中三个除数中数值最小的除数对应第一旋钮5(即对应第一外齿轮12)，三个除数中数值最大的除数对应第三旋钮9(即对应第三外齿轮14)，三个除数中数值位于中间的除数对应第二旋钮7(即对应第二外齿轮13)，余数是几就将相应的外齿轮旋转几圈。比如，设某数，该数除以3余1，除以5余2，除以7余3，求这个数，则开始时将内齿轮10的齿牙上的数字标识0转至放大读数装置2处，分别顺时针转动第一外齿轮一圈(此时内齿轮转动70个齿)、第二外齿轮两圈(此时内齿轮再转动42个齿)、第三外齿轮三圈(此时内齿轮再转动45个齿)。转动结束，内齿轮共转动157个齿，157-105＝52，此时内齿轮的齿牙上的数字标识52正好转至放大读数装置2处，在放大读数装置处即可直接读出该数(所求的数)的最小值，为52。再比如，设某数，该数除以3余2，除以5余3，除以7余2，求这个数，同理，则分别转动第一外齿轮两圈、第二外齿轮三圈、第三外齿轮两圈。转动结束，在放大读数装置处可直接读出该数(所求的数)的最小值，为23。

本实用新型能实物演算中国余数定理中所求的数的最小值，直观性和可操作性强,方便实用，具有形、数一体化功能，可作为家庭成员及小学、初中、高中年级学生的教具，趣味性强。

Claims (5)

1.一种基于中国余数定理的演示计算器，具有壳体(11)、端盖(1)，其特征在于所述的基于中国余数定理的演示计算装置还具有内齿轮(10)、第一外齿轮(12)、第二外齿轮(13)、第三外齿轮(14)、第一旋转轴(4)、第二旋转轴(6)、第三旋转轴(8)、第一旋钮(5)、第二旋钮(7)、第三旋钮(9)，内齿轮(10)位于壳体(11)的圆柱体形空腔内，能绕壳体(11)的圆柱体形空腔转动的内齿轮(10)与壳体(11)的圆柱体形空腔间隙配合，第一外齿轮(12)、第二外齿轮(13)、第三外齿轮(14)皆与所述的内齿轮(10)相啮合；第一外齿轮(12)固定于第一旋转轴(4)上，第二外齿轮(13)固定于第二旋转轴(6)上，第三外齿轮(14)固定于第三旋转轴(8)上，能绕壳体(11)和端盖(1)转动的第一旋转轴(4)、第二旋转轴(6)、第三旋转轴(8)皆由壳体(11)和端盖(1)限位支撑，第一旋转轴(4)从端盖(1)伸出的伸出端固定有第一旋钮(5)，第二旋转轴(6)从端盖(1)伸出的伸出端固定有第二旋钮(7)，第三旋转轴(8)从端盖(1)伸出的伸出端固定有第三旋钮(9)；上述内齿轮(10)的齿数为105个，第一外齿轮(12)的齿数为70个，第二外齿轮(13)的齿数为21个，第三外齿轮(14)的齿数为15个，内齿轮(10)的105个齿牙上刻有沿逆时针分布的从0到104的数字标识。

2.根据权利要求1所述的基于中国余数定理的演示计算器，其特征在于所述的内齿轮(10)、第一外齿轮(12)、第二外齿轮(13)、第三外齿轮(14)皆为直齿圆柱齿轮，其模数皆为1。

3.根据权利要求1所述的基于中国余数定理的演示计算器，其特征在于所述的内齿轮(10)的回转中心线、第一外齿轮(12)的回转中心线、第二外齿轮(13)的回转中心线，它们在垂直于内齿轮(10)的回转中心线的平面内的投影的连线共线。

4.根据权利要求1所述的基于中国余数定理的演示计算器，其特征在于所述的端盖(1)上安装有放大读数装置(2)，该放大读数装置(2)位于上述内齿轮(10)与第一外齿轮(12)的啮合处，所述放大读数装置(2)具有与端盖(1)固定连接的支架(201)、凸透镜(202)。

5.根据权利要求1所述的基于中国余数定理的演示计算器，其特征在于所述的端盖(1)由透明材料制成。