[其他]摆仪

说明书

本发明属于绘图用具。

传统的绘图用具直尺、曲线板、园规，只能绘制直线段、园、椭园等简单的几何图形，对直接绘制复杂摆线和复合曲线则无能为力。如《机械制图》一书记载“园外摆线画法”，一个曲线的歧需用58个步骤，先要确定相应的若干个点，然后再用曲线板连接成近似的曲线。又如航空工业部制造发动机，需用双弧外摆线作图，因无绘制摆线的工具，只好通过复杂的计算，再用传统绘图用具繁琐地描点联结，两种画法均十分麻烦且又不精确。

82年，上海同济大学研制的Ty-82型双轨式椭园仪；同年北京自动化仪表厂研制的H航字y型椭园规。85年航天工业部第三研究院推出的A型、B型椭园规。这些绘图用具，结构大同小异，绘图功能单一，主要用于绘制椭园，其缺点是当所画的椭园扁度超出一定范围时，就无法绘制。再因绘制时，总要用一只规脚作为中心支点，故所绘图形大小既受上限限制，也受下限限制。

79年国家公布的《发明奖项目公报》，载有上海工业大学研制的绘图规，以及市面上出售的由七个彩色塑料齿轮组成的绘画板，可以绘制花纹图案，曲线图形和形象图画，适用于工艺美术设计，所绘制的图案可用于票证、商标、装饰和包装装璜等。这两种绘图用具的缺点是：不能计算运动中点的位置，不能预先给予所绘曲线的条体也就是不能有意识，有目的地绘制所需的曲线和图案。所以，应用范围非常狭窄，无法在教学、科研和生产设计上得到应用。

查1961～1985年英、美、法、西德、日本等十四国专利文献，有椭园规、绘图规、几何图形仪，工具导引仪、装饰图案绘制仪、剪切线路摹拟仪等52项。它们都与上述国内绘图用具一样，功能单一，应用范围有限。不能随意绘制摆线及其复合曲线。如不能作与π对应的直线段，不能三等分一角，不能任意等分一园，不能解决园与正方形等积作图，不能迅速画出托勤玫(Ptolemg)行星轨道，惠更斯(Huygens)摆档曲线，柏努利(Bernoulli)最速降线和高斯(Gauss)正十七边形。

本发明的目的，在于克服现有绘图用具之不足，提供一种在统一的定义，公式引导下，由简单机械零件组成的新型绘图用具，它不单能绘制出所需的直线段、园、椭园，还能迅速地绘制玫瑰线、心脏线、星线、双孤外摆线、正弦曲线、螺线、渐开线……，亦能解决现有绘图用具无法解决的问题。

本发明构思时，首先对摆线概念重新定义，由定点O出发，首尾连接的二离差t₁、t₂，其转角比为实数i时，离差端点P的运动轨迹叫摆线。

其摆线方程为：与传统定义中定园O(R)，滚园O(R₁)的关系。

t₁＝R±R₁＝(1+i)R₁＝OO₁ 的符号+为外摆-为内摆。式中t₁叫臂长，i为正负实数。

t₂＝O₁P，t₂叫辐长。 R 1 = t 1 1 + i ]]>t₂与R₁，比值大的叫起辐，相等的叫普辐，小的叫短辐。 i = R R 1 , ]]>i叫转比，与歧数，尖点数一致。

本发明的摆线三要素即臂t₁、辐t₂、比i，其特点为：

1.t₁、t₂、i三要素易于制造对应的仪件结构。

2.概括内摆外摆，主摆次摆，超辐短辐，有包心形成、无包心形成。均统一于一个t₁、t₂、i运动概念中。

3.简化了机械教材中关于摆线繁琐的讨论。