[实用新型]一种N叶玫瑰线仪

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及一种应用于高等数学教学及研究领域的绘图仪。

背景技术

玫瑰线作为高等数学中的重要曲线，由于变化复杂，难以手绘，不利于科研人员和学习者对其变化特性进行进一步的研究，也阻碍了艺术爱好者的创作。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种结构简单的手动N（N≥3）叶玫瑰线仪。

本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现：一种N叶玫瑰线仪，其特征在于，包括绘图臂、画笔调节杆、画笔部件和齿轮驱动机构，所述画笔部件安装在所述画笔调节杆上且能沿其移动，所述画笔调节杆通过所述齿轮驱动机构安装在所述绘图臂上；

驱动所述绘图臂绕某轴即第一转轴转动时，所述画笔调节杆随所述绘图臂转动的同时，并由被转动中的所述绘图臂驱动的齿轮驱动结构驱动，使其沿平行于所述第一转轴的另一轴即第二转轴反向转动；

通过所述齿轮驱动结构调整所述画笔调节杆与所述绘图臂的角速度比，和/或通过所述画笔调节杆调节所述画笔部件到所述第二转轴的距离，即可通过所述画笔部件描绘出不同移动轨迹的曲线。

作为本实用新型的优选实施方式：

所述齿轮驱动机构包括太阳轮组件、行星轮组件和惰轮组件，所述太阳轮组件包括太阳轮支架和套装其上固定不动的太阳轮齿轮组及套装其上并能绕其转动的套筒，所述太阳轮齿轮组由若干个直径依次增大或减小的太阳轮组成，所述太阳轮齿轮组中至少一个太阳轮齿数为所述行星轮的N倍，N为大于等于3的整数，所述太阳轮支架通过所述套筒可拆卸的固定在所述绘图臂前部，所述行星轮组件包括行星轮支架和套装其上的行星轮，所述行星轮支架、太阳轮支架均垂直安装在所述绘图臂上，所述惰轮组件包括惰轮支架和套装其上的惰轮，所述惰轮支架同样垂直安装在所述绘图臂上，且位于所述行星轮支架和所述太阳轮支架之间，所述惰轮一侧与一太阳轮啮合，另一侧与所述行星轮啮合，用于两者之间传动，所述画笔调节杆垂直于所述行星轮支架与所述行星轮相连；

调整所述太阳轮支架使所述惰轮与不同的太阳轮啮合，以改变所述画笔调节杆与所述绘图臂的角速度比；

驱动所述绘图臂转动时，所述太阳轮组件的套筒、惰轮组件、行星轮组件和画笔调节杆随所述绘图臂一起绕作为第一转轴的所述太阳轮支架转动，同时，惰轮支架上的惰轮沿同其啮合的太阳轮转动，并带动行星轮支架上的行星轮反向转动，从而驱动所述画笔调节杆在绕所述太阳轮支架转动的同时绕所述第二转轴反向转动。

在调整惰轮与齿数为行星轮的N倍的太阳轮啮合，即可通过移动画笔部件绘画出N叶玫瑰线。

所述太阳轮齿轮组中一太阳轮齿数与所述行星轮相等，以便在调整该太阳轮与惰轮啮合后，可以绘画圆；所述太阳轮齿轮组中一太阳轮齿数为所述行星轮的两倍，以便在调整该太阳轮与惰轮啮合后，可以画出椭圆和直线。

作为本实用新型的一种实施方式：所述第二转轴为所述行星轮支架，此时只有画笔部件到第二转轴的距离可连续调整。

作为对本实用新型的一种改进：增设曲柄、画笔支撑杆，所述曲柄平行于所述画笔调节杆，它一端与所述行星轮相连，另一端与所述画笔支撑杆相连，所述画笔支撑杆平行于所述绘图臂，所述画笔支撑杆的另一端与所述画笔调节杆的中部相连，所述画笔部件安装在所述画笔调节杆的前部，所述画笔调节杆的后端通过一平行于所述行星轮支架的连杆与所述绘图臂相连，所述画笔支撑杆和所述绘图臂作为所述画笔调节杆横向移动的轨道，所述曲柄、画笔支撑杆、画笔调节杆和绘图臂形成各边之间能相对转动的平行双曲柄机构；

在所述行星轮带动所述曲柄转动时，通过平行双曲柄机构的特性，使得画笔调节杆绕作为第二转轴的所述连杆与所述曲柄同步转动。

通过上述平行双曲柄机构，使本实用新型画笔部件到第二转轴的距离和第二转轴到第一转轴的距离皆可连续调整，即调整到任意值。

作为本实用新型支撑杆调节杆和画笔调节杆的优选实施方式：

增设支撑杆调节杆，所述支撑杆调节杆平行安装在所述绘图臂上方，所述绘图臂上设有调节安装块，调节安装块上安装有一轴承，所述连杆的上端设有一螺孔和一方形孔，所述绘图臂后端与所述方形孔相适配，从所述方形孔中穿出，所述支撑杆调节杆为一螺杆，所述支撑杆调节杆横向穿过所述连杆上的螺孔与所述调节安装块上的轴承相连，旋动所述支撑杆调节杆，所述连杆同与其相连的所述画笔调节杆一起沿所述支撑杆调节杆、绘图臂和所述画笔支撑杆向所述太阳轮支架靠近或远离。