[發(fā)明專利]一種長短軸半徑無級可調(diào)的橢圓規(guī)及其設(shè)計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410139873.0
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103909772A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃長征;徐卓偉;楊偉為;孔子豪;鄧躍兵
• 申請（專利權(quán)）人: 韶關(guān)學(xué)院
• 主分類號: B43L11/05
• 分類號: B43L11/05
• 代理公司: 韶關(guān)市雷門專利事務(wù)所 44226
• 代理人: 周勝明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于繪制橢圓工具，涉及一種長短軸半徑無級可調(diào)的橢圓規(guī)及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有繪制橢圓的方法有很多，常用的有描點法、尺規(guī)作圖法等。但這些方法繪制的橢圓不是標(biāo)準(zhǔn)的橢圓并且繪制的操作過程復(fù)雜。而專門繪制橢圓的工具—橢圓規(guī)也有很多種。如：十字滑塊橢圓規(guī)^[1]、行星式橢圓規(guī)^[2]、連桿滑塊式橢圓規(guī)^[3]，但它們大多操作復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，攜帶不便，不能無級的調(diào)節(jié)長短軸長度。目前還未見一種既可無級調(diào)節(jié)又簡單方便的橢圓規(guī)應(yīng)用于實際生產(chǎn)生活當(dāng)中。??

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供一種繪制操作簡單、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便、能夠無級調(diào)節(jié)長短軸長度的長短軸半徑無級可調(diào)的橢圓規(guī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種長短軸半徑無級可調(diào)的橢圓規(guī)，包括一個轉(zhuǎn)臂，在轉(zhuǎn)臂前端穿插有一個與轉(zhuǎn)臂垂直的主軸，在主軸上套裝有一個錐齒輪A，錐齒輪A與一側(cè)的錐齒輪B嚙合，錐齒輪B固定在橫置的回轉(zhuǎn)軸一端，在回轉(zhuǎn)軸后端套裝有一個錐齒輪D,錐齒輪D與一個縱向的錐齒輪C相嚙合，錐齒輪C內(nèi)固定有一個與錐齒輪C同步運(yùn)動向下延伸的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的中間位置處固定有一個與轉(zhuǎn)軸呈90°角的橫軸，在橫軸上固定有一個與轉(zhuǎn)軸同向的畫筆。

上述長短軸半徑無級可調(diào)的設(shè)計方法，包括下述步驟：以主軸與轉(zhuǎn)臂的交界處為坐標(biāo)原點O建立直角坐標(biāo)系，并以轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)臂的交點作為A₁，以畫筆運(yùn)動過程中與回轉(zhuǎn)軸重疊處作為B，設(shè)OA₁=(a+b)/2，A₁B=(a-b)/2，其中a,b分別為長軸、短軸的半徑，A₁B繞A₁點順時針旋轉(zhuǎn)過2θ角，得到B₁，從而形成線段A₁B₁，延長A₁B₁，構(gòu)建等腰三角形⊿OAA₁，則

∠A₁OA=∠OAA₁=θ

∠BA₁B₁=2θ

?????????（1）

則點B₁的縱坐標(biāo)

????（2）

而

??????（3）??????????????????????

則

則B₁橫坐標(biāo)為

??????（4）

所以B₁的坐標(biāo)為（acosθ,bsinθ），即

??????????????????????（5）

式(5)即為一橢圓的參數(shù)方程，也就是說B₁的運(yùn)動軌跡即為一橢圓；

由于a=OB，b=OA₁-?A₁B，OA₁=(a+b)/2，A₁B=(a-b)/2。轉(zhuǎn)臂上標(biāo)有刻度，可以通過移動L型滑塊來改變OA₁的長度以無級改變長軸半徑a，橫軸上標(biāo)也有刻度，通過移動L型滑塊來改變A₁B的長度以無級改變短軸半徑b，因為轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)1周時，畫筆旋轉(zhuǎn)2周，所以畫橢圓時，轉(zhuǎn)臂和畫筆有四次位于同一鉛平面，此時，筆尖分別位于長短軸的四個端點。因此，只需撥動轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)一周，即可完成一個標(biāo)準(zhǔn)橢圓的繪制。

所述回轉(zhuǎn)軸通過分別位于兩組嚙合的錐齒輪后側(cè)的支撐塊固定在轉(zhuǎn)臂上。

所述L型滑塊通過鎖緊螺釘鎖緊固定。

所述錐齒輪C和錐齒輪D分別固定在同一L型滑塊的兩條邊上。

所述L型滑塊能夠前后滑移，從而改變橢圓長軸的長度。