[其他]橢圓儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85105426
• 申請(qǐng)日: 1985-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN85105426B
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈醒迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈醒迪
• 主分類號(hào): B43L11/04
• 分類號(hào): B43L11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

橢圓儀是數(shù)學(xué)、物理以及機(jī)械建筑等學(xué)科常用的 繪圖工具。根據(jù)國內(nèi)外大量資料所知，自1874年美 國人Hazen申請(qǐng)了橢圓儀這方面專利(見 US3947968)此后這方面的專利就紛紛不斷，查考近 十多年來的國際專利公報(bào)和國內(nèi)有關(guān)會(huì)議發(fā)表文章 等，現(xiàn)有設(shè)計(jì)可分五種類型：

(1)繩索式：它是利用橢圓上的點(diǎn)到兩焦點(diǎn)之和 為等長原理。這可以專利FR2355260及太原工學(xué)院 一教師81年底在山東工學(xué)院召開的全國工程圖學(xué)會(huì) 上的展品及資料(以下國內(nèi)舉例均是該會(huì)議資料)的 橢圓儀為典型。

(2)靠模投影式：它是用圓模板在空間傾斜各種 角度再用筆緊靠著似投影線一般。可在紙面畫出各 種橢圓的原理而設(shè)計(jì)。這可以US4194292為典型。

(3)圓柱斜切式：這是在分規(guī)的一只腳上套上一 只即可轉(zhuǎn)動(dòng)又可上下滑動(dòng)并且與這腳的夾角為可調(diào) 的畫筆而制成。這可以US4204327和合肥工業(yè)大學(xué) 一教師等的設(shè)計(jì)為典型。

以這三種原理的設(shè)計(jì)均不能畫出很小或較扁的 橢圓。

(4)行星齒輪式：這以US4226022和黑龍江勃利 化肥廠一同志的設(shè)計(jì)為典型，但它總難克服爬行而使 圖線出現(xiàn)鋸齒狀。

(5)十字槽式：這類的設(shè)計(jì)為最多。例如： DT2743352，SU454139，BG1754588等等。它的優(yōu) 點(diǎn)是能畫出較扁橢圓。缺點(diǎn)是滑動(dòng)槽的配合精度難 保證?！罢薄胺础鞭D(zhuǎn)時(shí)所畫圖線難以重合，槽架笨重， 使用時(shí)要求紙面高差小，操作定位不便。

本發(fā)明的目的是提供種能克服上述缺點(diǎn)的，具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用于工程制圖并能畫出任意給定長短 軸橢圓的儀器。

本發(fā)明的解決方案是運(yùn)用了獨(dú)特的數(shù)學(xué)原理，采 用隱性十字槽機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了成圖精確，繪畫范圍完備， 可以畫出從長短軸相等的橢圓——圓，到兩軸不等的 一般橢圓，直到短軸為零的橢圓——直線。不僅能畫 大橢圓，又能方便地畫出極小的(1～2mm)橢圓。 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，完全能滿足各工程制圖的 要求。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)可分：

(1)導(dǎo)桿頭高度逼近直線運(yùn)動(dòng)的曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 它包括曲軸(12)，擺軸(11)，導(dǎo)桿(9)，這是應(yīng)用數(shù)學(xué) 方法求出曲軸半徑。曲軸與擺軸的中心距以及導(dǎo)桿 長度三者之比為1∶1.8∶7.84時(shí)導(dǎo)桿端點(diǎn)處主軸 (3)就以不直度為1000∶1的精度近似于直線運(yùn)動(dòng) (以下有證明)這一運(yùn)動(dòng)副代替了十字槽結(jié)構(gòu)中的橫 槽，為本發(fā)明簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，取消笨重的十字架，提高精 度，提供了設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

(2)縱向?qū)U機(jī)構(gòu)。它是由主架(10)，導(dǎo)套(7)組 成，相當(dāng)于十字槽結(jié)構(gòu)中的縱槽。導(dǎo)套(7)在主架 (10)前端，它們的橫剖面分別是開口半圓管和半圓扇 形。兩者成微彈性輕抱合。既消除了間隙和轉(zhuǎn)動(dòng)，又 能方便地滑動(dòng)，提高了精度和靈活性。

(3)轉(zhuǎn)桿繪圖機(jī)構(gòu)。由手輪(8)，上軸(5)，手母(6)，尺 板(4)，主軸(3)，畫桿(2)，筆架(1)組成。尺板(4)在 上軸(5)的下端滑動(dòng)，并可以用手母(6)鎖定于尺板 (4)任何位置。上軸(5)中部是球形軸，它被抱在導(dǎo)套 (7)一側(cè)成松轉(zhuǎn)配合可以與下面的主軸自動(dòng)對(duì)心，又 從主架一側(cè)越伸到上方，與手輪固定。手輪就能360° 轉(zhuǎn)動(dòng)，又推動(dòng)了上軸(5)，沿主架前端縱向運(yùn)動(dòng)。主 軸(3)又將尺板(4)。畫桿(2)固定在一個(gè)鉛垂面內(nèi)， 合成相當(dāng)于十字槽原理中的轉(zhuǎn)桿。因此移動(dòng)畫桿上 的筆架(1)和變換上軸(5)與在尺板(4)上的鎖定點(diǎn)就 可以方便地確定橢圓上的長短軸。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪(8)就能 畫出全橢圓來。畫桿(2)截面為直角梯形，它的斜腰 上有刻度可以確定長軸，直角腰上有頂絲槽，筆架上 有相應(yīng)的直角梯形滑槽及頂絲，使筆尖能在槽板中心 同一鉛直面內(nèi)移動(dòng)和固定。尺板(4)上有刻度可以確 定短軸。

(4)支架。它包括主架(10)，底腳(13)。兩者用 螺桿連接，底腳可以轉(zhuǎn)動(dòng)到“頂死”于支架成角度位 置，用于繪圖。并用底腳尾部?jī)舍榿碜鲀牲c(diǎn)定位，此 時(shí)繪圖機(jī)構(gòu)處懸伸狀態(tài)，筆尖便浮動(dòng)在紙上，可以適 應(yīng)紙面的不平和筆尖的長短。底腳又可轉(zhuǎn)動(dòng)到與儀 器同平面內(nèi)，用與盒裝。

導(dǎo)桿頭高度逼近直線運(yùn)動(dòng)的曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì)。

主軸(3)受導(dǎo)桿(9)。曲軸(12)和擺軸(11)等的 約束，產(chǎn)生特定的曲線運(yùn)動(dòng)，如圖4取坐標(biāo)系，取曲軸 中心為原點(diǎn)O，OP為曲軸半徑，(-x₀，0)為擺軸中 心，RP為擺桿，R(X，Y)為主軸中心。它的軌跡方程 是：