[实用新型]一种旋转单叶双曲面教学演示工具

说明书

本实用新型提供一种旋转单叶双曲面教学演示工具，属于教学工具技术领域。该演示工具包括曲面生成部分、旋转轴承部分和支撑底座部分，其中曲面生成部分位于支撑底座部分的上方，旋转轴承部分位于支撑底座内部的一侧，旋转轴承部分通过轴承和齿轮将圆形把手与曲面生成部分连接起来，进而通过圆形把手的旋转带动曲面生成部分的旋转。该教具整体结构简单新颖，易于拆卸，实用性强，整体结构在演示过程中具有很高的稳定性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及教学工具技术领域，特别是指一种旋转单叶双曲面教学演示工具。

背景技术

在高等数学的教学中，旋转单叶双曲面是一类特殊的二次曲面，它具有直纹性，可以看成由两条异面直线中的一条直线绕另一条直线旋转一周而形成。单叶双曲面在现实生活中应用广泛，如发电厂的冷却塔外形就是旋转单叶双曲面，这样的结构具有对流快，散热效能好等优点。直纹性在建筑工程中有很重要的实用价值，由于旋转单叶双曲面具有直纹性，可以直接用直线钢筋搭建旋转单叶双曲面型冷却塔的骨架，不仅结构坚固，而且施工方便。与二次柱面和二次锥面不同，旋转单叶双曲面的直纹性并不明显，因此为直观展示旋转单叶双曲面的直纹性，需要用到旋转单叶双曲面教学演示工具。

文献[1]([1]徐耀群,孙李红,徐新荣等.单叶双曲面教学用具,CN202422506U[P].2012.)公开了一种初始态为圆柱体的单叶双曲面教具，通过上下两个平行圆盘的相对转动形成单叶双曲面；文献[2]([2]杨丽.高等数学专用的多功能曲面演示教具,CN202771688U[P].2013.)对双平行圆盘结构进行改进，公开了一种多功能曲面(单叶双曲面、椭圆锥面、圆锥面)教学用具；文献[3]([3]孙玉莉.一种高等数学用双曲面讲解演示教具,CN205230452U[P].2016.)公开了一种双曲面讲解演示教具，可以调节双曲线形状生成不同的双曲面；文献[4]([4]李世巍,赵福生,李丽.高等数学单页双曲面教学演示工具,CN101246157[P].2017.)公开了一种智能化单叶双曲面教具，通过内伸缩杆端部的旋转球调节双曲线形状。文献[3]和[4]展示的是由双曲线生成双曲面的过程。

为了使学生更好的理解旋转单叶双曲面的直纹性，需要研制了一种旋转单叶双曲面教学演示工具。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种旋转单叶双曲面教学演示工具，用来演示单叶双曲面的形成过程，直观展示其直纹性。

该演示工具包括曲面生成部分、旋转轴承部分和支撑底座部分，其中曲面生成部分位于支撑底座部分的上方，旋转轴承部分位于支撑底座内部的一侧，旋转轴承部分通过轴承和齿轮将圆形把手与曲面生成部分连接起来。

曲面生成部分包括帽子轴承座、旋转直杆、连接螺栓、旋转旗杆、面板支撑板和曲线面板，其中旋转旗杆和曲线面板的顶部通过轴承和帽子轴承座连接，旋转直杆的中部与旋转旗杆的中部通过连接螺栓固定，面板支撑板与曲线面板的右下角固定在一起。

旋转轴承部分包括轴承、齿轮、轴承座、圆形把手、底部转杆和底部轴承座，其中轴承包括一号轴承、二号轴承、和三号轴承，一号轴承安装在轴承座中，齿轮包括一号锥齿轮和二号锥齿轮，一号轴承、一号锥齿轮、二号轴承按照从上至下的顺序依次连接在一起，一号锥齿轮与二号锥齿轮啮合在一起，二号锥齿轮与底部转杆、圆形把手按照从内往外的顺序依次连接，三号轴承嵌套在底部轴承座中部的圆槽口中，底部转杆嵌套在三号轴承中。