CN211403802U - 参数方程式双曲线演示绘图切割一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，提供一种能通过演示过程直观表现双曲线参数方程内在规律及各特性值的作用，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曲线，能在有平面的原材料上或固定平面上进行绘图或切割，能作为工具长期广泛使用，包括支架、基轴滑道杆、实轴滑道杆、虚轴滑道杆、内插穿行器、中枢滑道杆、径向转杆、正切滑道杆、正割滑道杆、画笔、画板、连索、摇把，本装置具有：操作简单，功能齐全，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

参数方程式双曲线演示绘图切割一体机

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，尤其是一种参数方程式双曲线演示绘图切割一体机。

背景技术

双曲线是人们最常用的图形，是中学生必须掌握的内容，表示双曲线的形式主要有三种：第一种为定义形式，即平面内动点到两个定点距离之差为定长的轨迹，标准方程为x²/a²-y²/b²＝1，2a为实轴长，2b为虚轴长；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大于1的常数的动点轨迹，标准方程为ρ＝ep/(1-e cosφ),e>1,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＝asecθ及y＝btanθ，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双曲线的工具不多，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双曲线方面的装置，如，专利申请号为201821032018.X的文献中给出了“双曲线划线器”，包括左固定器、绘图滑块、右固定器、拉线和重锤。拉线的中点拴有重锤，拉线穿过绘图滑块中的Y形管道分为左端和右端，拉线左端固定在左固定器上，拉线右端固定在右固定器上。绘图滑块上有可插入画笔的划线孔和Y形管道，每个固定器由弹簧扣和底座组成，弹簧扣可以绕着底座上的卡扣轴转动，左固定器和右固定器的底座有镶嵌磁铁的底座、吸盘的底座及磁铁吸盘复合底座三种。本实用新型中左固定器和右固定器容易在黑板或白板上固定，其上的弹簧扣容易调节左右拉线的长度，绘图滑块划线流畅，重锤能自动把拉线拉紧。此技术只能在竖直面上利用重锤绘制双曲线，不能通过旋转表现双曲线参数方程，不能作为绘图和切割工具。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；双曲线定义演示时，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，双曲线参数不好快速确定，只能演示简单的双曲线，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：

参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，包括支架1、基轴滑道杆、实轴滑道杆、虚轴滑道杆、内插穿行器、中枢滑道杆、径向转杆、正切滑道杆、正割滑道杆、画笔、画板、连索、摇把，所述基轴滑道杆置于支架的前面，所述画板置于支架的后端，摇把和径向转杆分别置于基轴滑道杆上，所述正切滑道杆和正割滑道杆分别置于径向转杆上，实轴滑道杆、虚轴滑道杆、中枢滑道杆分前后依次置于支架的中部，所述内插穿行器置于实轴滑道杆和基轴滑道杆之间，所述画笔置于实轴滑道杆和虚轴滑道杆的交叉处，所述连索将虚轴滑道杆和正切滑道杆的运动统一起来。

进一步的技术方案，所述基轴滑道杆包括第一矩形杆、第一圆管、第一圆轴杆、四棱柱接头，所述第一矩形杆中间设有第一圆管，所述第一圆管内设有第一圆轴杆，所述第一圆轴杆后端表面从前往后依次设有第一圆环盘和第二钉孔，所述第一圆轴杆顶面中心设有四棱柱接头，所述第一矩形杆前侧面中部设有固定的圆环形量角板，所述量角板内圆环套在第一圆轴杆外表面，所述圆环中心与第一圆轴杆中心重合，所述第一矩形杆前侧面上端设有第一刻度，所述第一刻度右端设有第一槽沟，所述第一槽沟内分别设有第七滑块和第八滑块，所述第七滑块设有第一圆柱孔，所述第八滑块设有第二圆柱孔；所述第一刻度左端设有第二槽沟，所述第二槽沟与第一槽沟相同且对称，所述第二槽沟内分别设有第九滑块和第十滑块，所述第九滑块设有第三圆柱孔，所述第十滑块设有第四圆柱孔。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

1、本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，操作简单，只要推转摇把就能完成所有演示、曲线绘制及沟槽切割等。

2、本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，功能齐全：能完成任意参数双曲线的演示、轨迹绘制及槽沟切割；曲线绘制准确精度高，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，参数方程式双曲线演示绘图切割一体机结构紧凑成本低廉安全可靠装置轻巧。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中支架的结构示意图。

图3是本实用新型中基轴滑道杆的结构示意图。

图4是本实用新型中实轴滑道杆的结构示意图。

图5是本实用新型中虚轴滑道的结构示意图。

图6是本实用新型中内插穿行器的结构示意图。

图7是本实用新型中中枢滑道杆的结构示意图。

图8是本实用新型中径向转杆的结构示意图。

图9是本实用新型中正切滑道杆的结构示意图。

图10是本实用新型中正割滑道杆的结构示意图。

图11是本实用新型中画笔的结构示意图。

图12是本实用新型中画板的结构示意图。

图13是本实用新型中摇把的结构示意图。

附图中：1-支架、11-方管框架、12-第一槽杆、13-第二槽杆、14-第三槽杆、15-第四槽杆、16-第五槽杆、17-第六槽杆、18-调节地脚、19-调节吸盘、110-第一钉孔、111-第一滑块、112-第二滑块、113-第三滑块、114-第四滑块、115-第五滑块、116-第六滑块、117-第一螺杆、118-第一螺母、119-棱台底座、120-第二螺杆、121-第二螺母、122-球面吸盘；2-基轴滑道杆、21-第一矩形杆、22-第一圆管、23-第一圆轴杆、24-四棱柱接头、25-第一圆环盘、26-第二钉孔、27-量角板、28-第一刻度、29-第一槽沟、210-第七滑块、211-第一圆柱孔、212-第八滑块、213-第二圆柱孔、214-第二槽沟、215-第九滑块、216-第三圆柱孔、217-第十滑块、218-第四圆柱孔；3-实轴滑道杆、31-第二矩形杆、32-第三槽沟、33-第十一滑块、34-第五圆柱孔、35-第四槽沟、36-第十二滑块、37-第五槽沟、38-第十三滑块、39-第二刻度；4-虚轴滑道杆、41-第三矩形杆、42-第一楔形板、43-第二楔形板、44-第六槽沟、45-第十四滑块、46-第六圆柱孔、47-第七槽沟、48-第十五滑块、49-第七圆柱孔、410-第三刻度；5-内插穿行器、51-穿行器桥架、52-第一外插块、53-第一内插块、54-第二外插块、55-第二内插块、511-第一矩形板、512-第二圆管、521-第二矩形板、522-第八槽沟、523-第八圆柱孔、524-第一弹簧、525-第一圆杆、526-方背楔块、527-第九槽沟、528-直角楔块、531-第一箱架、532-第十槽沟、533-第三矩形板、534-第九圆柱孔、535-第二圆杆、536-电磁推杆器、537-第四矩形板、538-第二弹簧、539-触碰开关；6-中枢滑道杆、61-第二箱架、62-第四矩形杆、63-第十六滑块、64-第三圆管、65-第一指示灯、66-第十一槽沟、67-第十二槽沟、68-第一滑轮、69-第二滑轮、610-第十三槽沟、611-第十七滑块、612-第四圆管、613-第四刻度、614-第三钉孔；7-径向转杆、71-第五矩形杆、72-第五圆管、73-第十四槽沟、74-第五刻度、75-径向标线、76-第十八滑块、77-第十圆柱孔、78-第十九滑块、79-第十一圆柱孔、710-第四钉孔、711-第三楔形板、712-第四楔形板；8-正切滑道杆、81-第三箱架、82-第十五槽沟、83-第二十滑块、84-第六圆管、85-第二指示灯、86-第三滑轮、87-第四滑轮、88-第十六槽沟、89-第二十一滑块、810-第五矩形板、811-第十二圆柱孔、812-第六刻度；9-正割滑道杆、91-第六矩形杆、92-通孔、93-第二十二滑块、94-第七圆管、95-第十八槽沟、96-第二十三滑块、97-第十九槽沟、98-第二十四滑块、99-第七刻度、910-第六矩形板、911-第三指示灯、912-直角梁架、913-第八圆管、914-第四指示灯、921-第十七槽沟；100-画笔、1001-第九圆管、1002-第二圆环盘、1003-第三弹簧、1004-圆笔杆、1005-第三圆环盘、1006-圆锥笔尖、1007-第一销钉、1008-第五指示灯；200-画板、2001-第七矩形板、2002-夹具、2003-坐标系；300-连索、3001-第一软绳、3002-第二软绳；400-摇把、4001-椭圆板、4002-第三圆杆、4003-第十圆管、4004-阻挡圆盘、4005-方孔

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

如图1-13所示，参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，包括支架1、基轴滑道杆2、实轴滑道杆3、虚轴滑道杆4、内插穿行器5、中枢滑道杆6、径向转杆7、正切滑道杆8、正割滑道杆9、画笔100、画板200、连索300、摇把400，所述基轴滑道杆2置于支架1的前面，所述画板200置于支架1的后端，摇把400和径向转杆7分别置于基轴滑道杆2上，所述正切滑道杆8和正割滑道杆9分别置于径向转杆7上，实轴滑道杆3、虚轴滑道杆4、中枢滑道杆6分前后依次置于支架1的中部，所述内插穿行器5置于实轴滑道杆3和基轴滑道杆2之间，所述画笔100置于实轴滑道杆3和虚轴滑道杆4的交叉处，所述连索300将虚轴滑道杆4和正切滑道杆8的运动统一起来。

如图1、2所示，支架1包括方管框架11、第一槽杆12、第二槽杆13、第三槽杆14、第四槽杆15、调节地脚18、调节吸盘19，所述方管框架11包括八根方管构成的长方体形框架，所述八根方管是长方体框架的八条边棱，所述方管框架11顶面从前至后依次设有第五槽杆16和第一槽杆12，所述第一槽杆12的槽沟内设有第一滑块111，所述第五槽杆16槽沟内设有第五滑块115，所述方管框架11底面从前至后依次设有第六槽杆17和第三槽杆14，所述第六槽杆17槽沟设有第六滑块116，所述第三槽杆14槽沟设有第三滑块113，所述方管框架11右侧面设有第四槽杆15，所述第四槽杆15的槽沟内设有第四滑块114，所述方管框架11左侧面设有第二槽杆13，所述第二槽杆13的槽沟内设有第二滑块112，所述顶面和底面槽杆为对称结构，所述左侧面和右侧面槽杆为对称结构且居于第五槽杆16和第一槽杆12之间。所述方管框架11下底面设有调节地脚18，所述调节地脚18包括第一螺杆117、第一螺母118、棱台底座119，所述第一螺杆117一端设有第一螺母118，所述第一螺母118的外端设有棱台底座119，所述调节地脚18分别将第一螺杆117固定在方管框架11的四个角上。所述方管框架11后面设有调节吸盘19，所述调节吸盘19是由第二螺杆120、第二螺母121、球面吸盘122构成，所述第二螺杆120一端设有第二螺母121，所述第二螺母121的外端设有球面吸盘122，所述调节吸盘19分别将第二螺杆120固定在方管框架11的四个角上。所述方管框架11前端左右边棱中间都设有第一钉孔110。

所述基轴滑道杆2两端分别置于第一钉孔110处，所述摇把400和径向转杆7分别置于基轴滑道杆2上，所述实轴滑道杆3两端分别置于第一滑块111和第三滑块113上，所述中枢滑道杆6两端分别置于第五滑块115和第六滑块116上，所述虚轴滑道杆4两端分别置于第二滑块112和第四滑块114上，所述正切滑道杆8和正割滑道杆9分别置于径向转杆7上，所述内插穿行器5置于实轴滑道杆3和基轴滑道杆2之间，所述画笔100置于实轴滑道杆3和虚轴滑道杆4的交叉处，所述画板200置于方管框架11的后部，所述连索300通过中枢滑道杆6径向转杆7将虚轴滑道杆4和基轴滑道杆2上滑块的运动统一起来。

如图1、2、3所示，基轴滑道杆2包括第一矩形杆21、第一圆管22、第一圆轴杆23、四棱柱接头24，所述第一矩形杆21是长方体硬板条，所述第一矩形杆21中间设有第一圆管22，所述第一圆管22内设有第一圆轴杆23，所述第一圆轴杆23后端表面从前往后依次设有第一圆环盘25和第二钉孔26，所述第一圆轴杆23顶面中心设有四棱柱接头24。所述第一矩形杆21前侧面中部设有固定的圆环形量角板27，所述量角板27内圆环套在第一圆轴杆23外表面，所述圆环中心与第一圆轴杆23中心重合。所述第一矩形杆21前侧面上端设有第一刻度28，所述第一刻度28右端设有第一槽沟29，所述第一槽沟29为通孔，所述第一槽沟29内分别设有第七滑块210和第八滑块212，所述第七滑块210设有第一圆柱孔211，所述第八滑块212设有第二圆柱孔213；所述第一刻度28左端设有第二槽沟214，所述第二槽沟214与第一槽沟29相同且对称，所述第二槽沟214内分别设有第九滑块215和第十滑块217，所述第九滑块215设有第三圆柱孔216，所述第十滑块217设有第四圆柱孔218。

所述基轴滑道杆2是用螺钉将第一矩形杆21两端固定在支架1第一钉孔110内，所述四棱柱接头24朝前。

如图1、2、4所示，实轴滑道杆3包括第二矩形杆31、第十一滑块33、第十二滑块36、第十三滑块38，所述第二矩形杆31是厚直硬板条，所述第二矩形杆31表面从前至后依次设有设有第三槽沟32和第二刻度39，所述第三槽沟32是通孔沟槽，所述第三槽沟32内设有第十一滑块33，所述第十一滑块33表面设有第五圆柱孔34。所述第二矩形杆31后侧面设有第四槽沟35，所述第四槽沟35是不通透的凹槽，所述第四槽沟35内设有第十二滑块36。所述第二矩形杆31前侧面设有第五槽沟37，所述第五槽沟37是不通透的凹槽，所述第五槽沟37内设有第十三滑块38，所述第十一滑块33、第十二滑块36、第十三滑块38自由滑动时互不影响。

所述实轴滑道杆3是把第二矩形杆31的两端分别固定在支架1第一滑块111和第三滑块113上，所述第二刻度39在前面。

如图1、2、5所示，虚轴滑道杆4包括第三矩形杆41、第一楔形板42、第二楔形板43，所述第三矩形杆41是厚直硬板条，所述第三矩形杆41表面从前往后依次设有第三刻度410和第六槽沟44，所述第六槽沟44内设有第十四滑块45，所述第十四五滑块45表面设有第六圆柱孔46。所述第三矩形杆41底面设有第七槽沟47，所述第七槽沟47内设有第十五滑块48，所述第十五滑块48表面设有第七圆柱孔49。所述第七槽沟47和第六槽沟44为通孔且对称，所述第十四滑块45和第十五滑块48自由滑动时互不影响，所述第六圆柱孔46和第七圆柱孔49圆心在同一条直线上。所述第三矩形杆41后侧面设有第一楔形板42，所述第三矩形杆41前侧面设有第二楔形板43，所述第一楔形板42和第二楔形板43是相同的三棱柱硬板条。

所述虚轴滑道杆4是把第三矩形杆41两端分别固定在支架1第二滑块112和第四滑块114上，所述第三刻度410在前面。

如图1、5、6所示，内插穿行器5包括穿行器桥架51、第一外插块52、第一内插块53、第二外插块54、第二内插块55，所述穿行器桥架51包括第一矩形板511、第二圆管512，所述第一矩形板511是薄硬板，所述第一矩形板511表面中部设有与之垂直的第一圆管512。所述穿行器桥架51底面右端设有第一外插块52，所述第一外插块52包括第二矩形板521、第一圆杆525、方背楔块526、直角楔块528，所述第二矩形板521是厚硬板块，所述第二矩形板521底面设有等距排列的第八槽沟522，所述第八槽沟522是开口为矩形的凹槽，所述第八槽沟522内右壁上分别设有第八圆柱孔523，所述第八圆柱孔523延伸至第二矩形板521右侧且孔径小于内出口，所述第八圆柱孔523内出口内侧设有固定的螺旋状第一弹簧524，所述第八圆柱孔523及第一弹簧524内设有第一圆杆525，所述第一弹簧524的外端固定在第一圆杆525上，所述在第一圆杆525上设有方背楔块526，所述方背楔块526包括方块和三棱柱楔块组成，所述方背楔块526的三棱柱楔块上设有第九槽沟527，所述方背楔块526通过第九槽沟527套在第一圆杆525上且处在第二矩形板521右侧，所述第一圆杆525的外端设有直角楔块528，所述直角楔块528的斜面与方背楔块526的斜面相接触。用力推压方背楔块526，所述直角楔块528外移，所述第一圆杆525左端缩进壁内，停止推压受第一弹簧524影响第一圆杆525左端伸出。所述第九槽沟527及其附设均匀设于第二矩形板521上。

所述第一外插块52下方设有第一内插块53，所述第一内插块53包括第一箱架531、第三矩形板533、第二圆杆535、电磁推杆器536、第四矩形板537、触碰开关539，所述第一箱架531包括六块硬矩形板围成的外形为长方体形板箱，所述第一箱架531的顶面设有等距排列的第十槽沟532，所述第十槽沟532是矩形通孔槽沟，所述第十槽沟532内设有第三矩形板533，所述第三矩形板533为矩形硬板条，横截面小于第八槽沟522，所述第三矩形板533上端设有第九圆柱孔534，所述第九圆柱孔534直径大于第一圆杆525直径，所述第三矩形板533下端设有第二圆杆535，所述第二圆杆535的另一端设有电磁推杆器536，所述电磁推杆器536固定在第一箱架531内的箱壁上，所述电磁推杆器536通电第二圆杆535伸出，停电第二圆杆535自动缩回。所述第十槽沟532及其附设均匀设于第一箱架531的顶板及里面，所述第三矩形板533与第八槽沟522相对。所述第一箱架531右面设有第四矩形板537，所述第四矩形板537顶端设有第二弹簧538，所述第二弹簧538上设有触碰开关539，所述触碰开关539外形是长方体，内部开关控制电磁推杆器536，所述推压触碰开关539与第四矩形板537接触电磁推杆器536断电，停止推压触碰开关539自动弹回，所述电磁推杆器536通电。所述触碰开关539设于第四矩形板537上，其位置与第一外插块52上的方背楔块526相对。所述第一内插块53第三矩形板533插入第一外插块52第八槽沟522内，所述第一圆杆525插入第九圆柱孔534内锁住，所述第一内插块53与第一外插块52成为一体。

所述第二外插块54与第一外插块52相同，置于穿行器桥架51下面另一端，方向与第一外插块52相反。所述第二内插块55与第一内插块53相同，置于第二外插块54下面，方向与第一内插块53相反，合成一体的内插穿行器5有两只，它们的第二圆管512相连形成一个连通管的组合，将组合体中一只的第二内插块55与第一内插块53分别固定在实轴滑道杆3的第十二滑块36和第十三滑块38上，另一只的第一内插块53在前。

如图1、2、5、7所示，中枢滑道杆6包括第二箱架61、第四矩形杆62、第三圆管64、第四圆管612，所述第二箱架61包括六块硬矩形板围成的外形为长方体形板箱，所述第二箱架61的左右立板上设有对称第十二槽沟67，所述第二箱架61顶面从前往后依次设有第四刻度614和第十一槽沟66，所述第十一槽沟66内设有第十六滑块63，所述第十六滑块63表面设有固定的第三圆管64，所述第三圆管64顶端设有第一指示灯65，所述第一指示灯65为射灯，所述第三圆管64圆周面中间设有第三钉孔614，所述第十六滑块63下端设有第四矩形杆62，所述第四矩形杆62是硬直板条且固定第十二槽沟67中，所述第四矩形杆62的两端分别穿过第十二槽沟67，所述第二箱架61外面第四矩形杆62左右两端依次设有第一滑轮68和第二滑轮69。所述第二箱架61的底板上设有第十三槽沟610，所述第十三槽沟610内设有第十七滑块611，所述第十七滑块611表面设有第四圆管612。

所述中枢滑道杆6是将第二箱架61的左右立板分别固定在支架1第五滑块115和第六滑块116上，所述第四刻度614在前，所述第四圆管612外端插入虚轴滑道杆4第十四五滑块45上设有第六圆柱孔46。

如图1、3、7、8所示，径向转杆7包括第五矩形杆71、第五圆管72、第十八滑块76、第十九滑块78，所述第五矩形杆71是直硬板杆，所述第五矩形杆71前侧面下端设有第五刻度74，中间左端设有径向标线75，所述径向标线75右端设有第十四槽沟73，所述第十四槽沟73左右两端依次设有第十八滑块76和第十九滑块78，所述第十八滑块76和第十九滑块78都是带锁滑块，所述第十八滑块76和第十九滑块78表面依次设有第十圆柱孔77和第十一圆柱孔79。所述第五矩形杆71的左端设有第五圆管72，所述第五圆管72圆周面设有第四钉孔710。所述第五矩形杆71上下侧面上分别设有第三楔形板711和第四楔形板712。

所述径向转杆7是将第五圆管72套在基轴滑道杆2第一圆轴杆23上，用螺钉通过第四钉孔710和第二钉孔26固定，所述第十圆柱孔77套在中枢滑道杆6的第三圆管64上，第五刻度74在前。

如图1、3、8、9所示，正切滑道杆8包括第三箱架81、第六圆管84、第三滑轮86、第四滑轮87，所述第三箱架81包括六块硬矩形板围成的外形为长方体形板箱，所述第三箱架81顶面从前往后依次分别设有第六刻度812和第十五槽沟82，所述第十五槽沟82内设有第二十滑块83，所述第二十滑块83表面设有第六圆管84，所述第六圆管84上端设有第二指示灯85，所述第二指示灯85为射灯。所述第十五槽沟82左右侧面依次设有第三滑轮86和第四滑轮87。所述第三箱架81底面设有第十六槽沟88，所述第十六槽沟88内设有第二十一滑块89，所述第二十一滑块89中部设有第十二圆柱孔811，所述第二十一滑块89两端设有垂直的第五矩形板810，所述第五矩形板810形成卡槽。

所述正切滑道杆8是将第十二圆柱孔811套在径向转杆7前面的第三圆管64前端，所述第五矩形板810分别卡在第十八滑块76两边，所述第三箱架81与径向转杆7中心线垂直，所述第六圆管84从基轴滑道杆2第八滑块212后面插入第二圆柱孔213内，所述第六刻度812在前。

如图1、3、8、10所示，正割滑道杆9包括第六矩形杆91、第二十二滑块93、第二十三滑块96、第二十四滑块98，所述第六矩形杆91是厚直硬板条，所述第六矩形杆91表面从前往后依次设有通孔92和第七刻度99，所述第六矩形杆91底面设有与通孔92对称的第十七槽沟921，所述第十七槽沟921内设有第二十二滑块93，所述第二十二滑块93前后两端设有垂直的第六矩形板910，所述第六矩形板910在第二十二滑块93外形成沟槽，所述第二十二滑块93表面设有第七圆管94，所述第七圆管94顶端设有第三指示灯911。所述第六矩形杆91后侧面设有第十八槽沟95，所述第十八槽沟95是不通透的凹槽，所述第十八槽沟95内设有第二十三滑块96。所述第六矩形杆91前侧面设有第十九槽沟97，所述第十九槽沟97是不通透的凹槽，所述第十九槽沟97内设有第二十四滑块98，所述第二十二滑块93、第二十三滑块96、第二十四滑块98自由滑动时互不影响。所述第二十三滑块96和第十九槽沟97是设有直角梁架912，所述直角梁架912的横梁在上方，所述直角梁架912上设有第八圆管913，所述第八圆管913上端设有第四指示灯914。

所述正割滑道杆9是将第七圆管94下端从径向转杆7前面插入第十九滑块78上的第十一圆柱孔79内，所述第六矩形板910分别卡在第十九滑块78两端，所述第六矩形杆91与径向转杆7中心线垂直，所述第八圆管913从基轴滑道杆2第七滑块21后面插入第一圆柱孔211内，所述第七刻度99在前。所述第二十三滑块96和第二十四滑块98分别固定在内插穿行器5组合前面那只的第一内插块53和第二内插块55上，所述第八圆管913与第二圆管512的中心线一致。

如图1、4、5、11所示，画笔100包括第九圆管1001、第二圆环盘1002、圆笔杆1004、第三圆环盘1005，所述第九圆管1001顶端设有第四指示灯1008，所述第三指示灯1008是双向射灯，所述第九圆管1001圆周面下端设有第一销钉1007，所述第九圆管1001的下端套设有第二圆环盘1002，所述第二圆环盘1002的下表面设有螺旋式第三弹簧1003，所述第三弹簧1003的下端设有固定的第三圆环盘1005，所述第四圆环盘1005的内圆孔中设有固定的圆笔杆1004，所述圆笔杆1004的上端穿过第三弹簧1003插在第九圆管1001内，所述圆笔杆1004的下端设有圆锥笔尖1006。

所述画笔100是将第九圆管1001上端从实轴滑道杆3后面穿过第五圆柱孔34固定在虚轴滑道杆4的第七圆柱孔49内，所述圆锥笔尖1006朝后。

如图1、12所示，画板200包括第七矩形板2001、夹具2002，所述第七矩形板2001是硬直厚板，所述第七矩形板2001上表面中间设有分别设有坐标系2003，以坐标系2003为对称线设有夹具2002。

所述画板200是将第七矩形板2001固定在支架1方管框架11后部，所述坐标系2003在前。

如图1、3、13所示，摇把400包括椭圆板4001、第三圆杆4002、第十圆管4003，所述椭圆板4001是硬厚板，所述椭圆板4001一端设有方孔4005，所述椭圆板4001的另一端设有与之垂直的第三圆杆4002，所述第三圆杆4002上设有第十圆管4003，所述第十圆管4003套在第三圆杆4002上，所述第三圆杆4002的外端设有阻挡圆盘4004，所述阻挡圆盘4004的外径大于第十圆管4003的内径。

所述摇把400是将方孔4005套在转轴机构2的四棱柱接头23上，所述第六圆管4003朝前。

本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机的工作原理是，在以半实轴半虚轴为直角边相同锐角为参量的两个直角三角形中，把半虚轴所在三角形的对边长通过软绳等效为参数方程中的纵坐标，把半实轴所在三角形的斜边长平行等效为参数方程中的横坐标，在旋转作用下将直道滑块的平移转化为正交合成运动。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：能完成任意参数双曲线的演示、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、绘制与切割。适用于教学、雕刻、工程设计及机械加工等。

本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，具有演示双曲线参数方程的功能，操作步骤是：

一、仪器组装，1]将支架1的棱台底座119置于平台上的四个点处，拧动第一螺母118使方管框架11处于平稳状态。2]将画板200置于支架1上。3]将实轴滑道杆3置于支架1上。4]将基轴滑道杆2置于支架1上。5]取第一内插块53中含有三只电磁推杆器536的内插穿行器5，接通电源将合成一体的内插穿行器5置于实轴滑道杆3上，再取一只同样处理后把第二圆管512连在一起。6]把虚轴滑道杆4置于支架1上。7]将画笔100置于实轴滑道杆3及虚轴滑道杆4上，圆锥笔尖1006缩进并用第一销钉1007固定。8]把中枢滑道杆6置于支架1上并与虚轴滑道杆4连接。9]把径向转杆7置于基轴滑道杆2里端。10]把正切滑道杆8置于径向转杆7上并与基轴滑道杆2上第七滑块210相连。11]把正割滑道杆9置于径向转杆7上并与基轴滑道杆2上第八滑块212及内插穿行器5相连。12]将连索300置于正割滑道杆9和中枢滑道杆6上。13]将摇把400置于基轴滑道杆2的前端。

二、符号设置：1]画板100上的坐标系设为Oxy，在Oxy中以点O为中心所画的双曲线记为双曲线OQ，Q为双曲线上动点。2]量角板27上的坐标系设为O₁x₁y₁，O₁x₁y₁在画板100上的投影与Oxy重合。3]第一刻度28、第三刻度410在画板100上的投影与Ox轴平行。第二刻度39、第四刻度613在画板100上的投影与Oy轴平行。4]画笔7上第五指示灯1008的光柱与画板100保持垂直，圆锥笔尖76在坐标系Oxy中的位置与Q点重合。6]在画板100上纸张的坐标系投影与Oxy重合。7]双曲线OQ的参数方程为：x＝asecθ，y＝btanθ，(0<b，a，θ≠π/2，3π/2),实轴长为2a虚轴长为2b。8]径向转杆7的径向标线75与轴O₁x₁ ⁺的夹角为θ，θ在画板100上的投影是极轴与横轴Ox⁺的夹角，即为双曲线的参量。

三、初始位置调整：1]定双曲线OQ的特性值a、b(b<a)及中心点O，打开指示灯电源。2]将画有坐标系Oxy，双曲线顶点A(a，0)、A₁(-a，0)及参照点B(b，0)、B₁(0，b)、B₂(-b，0)、B₃(0，-b)的纸张固定在画板100上。3]调整径向转杆7上第十八滑块76位于刻度值b处后锁住，第十九滑块78位于刻度值a处后锁住。4]摇转摇把400使径向转杆7上径向标线75与轴O₁x₁ ⁺重合，即夹角θ＝0，固定摇把400。5]调整正切滑道杆8上第二十一滑块89与基轴滑道杆2上第八滑块212位于刻度值b处，使第二指示灯85的光柱射在B(0，b)处。6]调整正割滑道杆9上第二十二滑块93与基轴滑道杆2上第七滑块210位于刻度值a处，使第一指示灯65的光柱射在A(a，0)处。7]松开连索300，调整虚轴滑道杆4与轴O₁x₁ ⁺重合后将连索300处于紧张状态并固定。8]调整画笔100使第五指示灯1008的光柱射在A(a，0)处。9]调整其它指示灯光柱与画板100垂直。关闭指示灯。

四、演示双曲线参数方程：主要也是参量变化及各种关系，参数方程为：x＝asecθ，y＝btanθ，(0<b，a，θ≠π/2，3π/2)，动点Q(x，y)的轨迹是双曲线。1]打开指示灯，第二指示灯85为双曲线半虚轴长b在极径上的位置，第一指示灯65为双曲线半实轴长a在极径上的位置，第五指示灯1008为双曲线上动点的位置。2]演示第一象限双曲线变化，即0<θ<π/2，转动摇把400使径向转杆7逆时针转动，随θ值增大，第一指示灯65和第三指示灯911分别作圆周运动，第二指示灯85、第四指示灯914在横轴上向右平移，第四指示灯914的速度大于第二指示灯85，第五指示灯1008从与第四指示灯914重合逐渐向右上方移动，第一指示灯65和第二指示灯85间的距离从零逐渐增大，在第一软绳3001拉动下，两灯的间距与虚轴滑道杆4上升的距离相同，而第一指示灯65和第二指示灯85间的距离为btanθ，即第五指示灯1008上升了btanθ，第四指示灯914到转轴O₁的距离为asecθ，即第五指示灯1008向右移动了asecθ，在第五指示灯1008到达最高允许值后，其光点在纸张上的运动轨迹是一段双曲线。4]反向转动摇把400使径向转杆7顺时针转动，在第二软绳3002拉动下，到θ＝0停止转动摇把400系统恢复到初始位置。5]演示第四象限双曲线变化，即-π/2<θ<0，转动摇把400使径向转杆7顺时针转动，随θ值反向增大，第一指示灯65和第三指示灯911分别作圆周运动，第二指示灯85、第四指示灯914在横轴上向右平移，第四指示灯914的速度大于第二指示灯85，第五指示灯1008从与第四指示灯914重合逐渐向右下方移动，第一指示灯65和第二指示灯85间的距离从零逐渐增大，在第二软绳3002拉动下，两灯的间距与虚轴滑道杆4下行的距离相同，而第一指示灯65和第二指示灯85间的距离为btanθ，即第五指示灯1008下行了btanθ，第四指示灯914到转轴O₁的距离为-asecθ，即第五指示灯1008向右移动了asecθ，在第五指示灯1008到达最高允许值后，其光点在纸张上的运动轨迹是一段双曲线，6]反向转动摇把400使径向转杆7逆时针转动，在第一软绳3001拉动下，到θ＝0停止转动摇把400系统恢复到初始位置。7]关闭指示灯，卸下内插穿行器5，移动实轴滑道杆4及画笔100至坐标系左部，将第六圆管84及第八圆管913分别脱离第七滑块210和第八滑块212，并把正切滑道杆8既正割滑道杆9转至左部，让第六圆管84及第八圆管913分别与第七滑块210和第八滑块212相连，重新装上内插穿行器5。8]仿照1]-6]的方法可以演示第二、三象限的双曲线变化。

五、演示结束：关闭指示灯，将装置恢复到初始状态。

本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，具有连续绘制出双曲线的功能，操作步骤是：

一、仪器组装：与演示双曲线参数方程的相同。

二、符号设置：与演示双曲线参数方程的相同。

三、初始位置调整：与演示双曲线参数方程的相同。

四、绘制双曲线：1]调整圆锥笔尖1006接触画板200上的纸张上后用第一销钉1007固定。2]-8]与演示双曲线参数方程的相同。8]在纸张上绘出的图像就是双曲线。

五、绘图结束：将装置恢复到初始状态。

本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，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117吸附在固定平面上，拧动第二螺母116使方管框架11处于平稳状态，卸掉画板200，调整画笔100与平面接触，仿照在画板200上绘图的方法，可以在固定平面上绘出任意参数的双曲线。

本实用新型的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，能在平面板材上连续切割双曲线槽沟的功能，只要将画笔200上的圆锥笔尖1006换成切刀或氧气枪，就可以在平板上切割出任意参数的双曲线。

本实用新型参数方程式双曲线演示绘图切割一体机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参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，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。

本实用新型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实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型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)

1.参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，其特征在于：包括支架、基轴滑道杆、实轴滑道杆、虚轴滑道杆、内插穿行器、中枢滑道杆、径向转杆、正切滑道杆、正割滑道杆、画笔、画板、连索、摇把，所述基轴滑道杆置于支架的前面，所述画板置于支架的后端，摇把和径向转杆分别置于基轴滑道杆上，所述正切滑道杆和正割滑道杆分别置于径向转杆上，实轴滑道杆、虚轴滑道杆、中枢滑道杆分前后依次置于支架的中部，所述内插穿行器置于实轴滑道杆和基轴滑道杆之间，所述画笔置于实轴滑道杆和虚轴滑道杆的交叉处，所述连索将虚轴滑道杆和正切滑道杆的运动统一起来。

2.根据权利要求1所述的参数方程式双曲线演示绘图切割一体机，其特征在于：所述基轴滑道杆包括第一矩形杆、第一圆管、第一圆轴杆、四棱柱接头，所述第一矩形杆中间设有第一圆管，所述第一圆管内设有第一圆轴杆，所述第一圆轴杆后端表面从前往后依次设有第一圆环盘和第二钉孔，所述第一圆轴杆顶面中心设有四棱柱接头，所述第一矩形杆前侧面中部设有固定的圆环形量角板，所述量角板内圆环套在第一圆轴杆外表面，所述圆环中心与第一圆轴杆中心重合，所述第一矩形杆前侧面上端设有第一刻度，所述第一刻度右端设有第一槽沟，所述第一槽沟内分别设有第七滑块和第八滑块，所述第七滑块设有第一圆柱孔，所述第八滑块设有第二圆柱孔；所述第一刻度左端设有第二槽沟，所述第二槽沟与第一槽沟相同且对称，所述第二槽沟内分别设有第九滑块和第十滑块，所述第九滑块设有第三圆柱孔，所述第十滑块设有第四圆柱孔。

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