[其他]万能曲线规

说明书

本发明主要用于绘制圆锥曲线。阿基米德螺旋线，渐开线，另还可作笔、比例尺、分规等使用的一规多能的组合工具。

圆锥曲线、阿基米德螺旋线、渐开线通常采用几何画法，乃费时费力。目前市场上出售的圆规之类的绘图仪，功能单调，行业适应面小。因此，本发明的目的是要提供一种结构简单、制造容易、使用方便，能精确绘制上述曲线，还可作笔、比例尺、分规等使用，并广泛适用于教学、科研、工程、机械、学生、板金工、木工诸业的多功能万能曲线规。

发明的具体结构如附图及实施例如下：

在圆规顶部心轴上滑配有一旋转由弹簧弹升的旋套，并用销轴铰链、导向拉杆、橡皮筋控制开合自如，装卸方便的旋腿。旋，活腿下端的笔(针)套用紧钉相接，并可在其为圆心的平面内旋摆调整(图1)。固腿下端根据阿基米德螺旋线导程既有不同直径的钢针，还备有旋轮(图2)供作渐开线的导环(图3)、双曲线的差值链(图4)、抛物线的活动导架(图5)等。

当所需作图线准备工作就绪，将旋腿绕固腿旋转，由尼龙线的向内及均匀增长，导向拉杆和橡皮筋，向外合成旋腿笔端延伸的全部轨迹，即为所求作图线。

1.尺：旋腿三面分别刻有1∶1，可作1∶10ⁿ比例尺；1∶2(5∶1)，可作1∶2×10ⁿ(5×10ⁿ∶1)比例尺；1∶5(2∶1)，可作1∶5×10ⁿ(2×10ⁿ∶1)比例尺及直线、测绘之用。

2笔：运用旋腿及笔芯和鸭嘴笔等可作写绘之用。

3.分规：运用固、活腿及钢针，即可作分规使用。

4.圆规：运用固、活腿及钢针、笔芯、鸭嘴笔等可作圆、十字交叉线(垂线)。

5.椭圆规：作好所求作椭圆长、短轴，把旋腿装入分规上，将安装在固腿下端旋轮上的一尼龙线依次挂入固、旋、活腿下端的小孔中，将固、活腿合拢并调整至旋腿间尼龙线等于所求作椭圆长轴的一半，随之将旋轮中的线盘固定。把旋腿定干短轴上一顶点，调整固、活腿在椭圆中心两侧的长轴上，使之距离相等位于两焦点处。

将旋腿从一长轴顶点开始向一侧匀速旋转180°，笔端即为所求作椭圆长轴一侧的轨迹。然后把距旋腿较近焦点处的一腿微微提起，让旋腿与另一腿间尼龙线通过，用上述方法即可完成所求作椭圆的全部轨迹。

6.阿基米德螺旋线规：卸除椭圆规活腿下端的笔(针)套，使活腿与固腿并拢，将尼龙线挂入围腿下端小孔中并绕在钢针所需直径上(直径＝阿基米德螺旋线导程)，使之旋、固腿合拢，挂入旋腿下端小孔中。

将旋腿绕固腿旋转一周，笔端轨迹即为阿基米德螺旋线导程。同理，n周为n导程。

改变尼龙线绕于固腿铜针上的方向，即可得顺、逆时针旋向阿基米德螺旋线。    

7.渐开线规：卸除阿基米德螺旋线规中各腿下端处的尼龙线，将固、活腿插入导环中定于事先所作的渐开线基圆圆心，旋腿笔端交于基圆圆周上，将导环上下移动或笔(针)套旋摆调整，使导环外圆与旋腿相依并固定，并把导环中尼龙线端小钩挂在与之等高旋腿上的小孔中。

将旋腿绕固腿旋转，笔端轨迹即为所求作渐开线。

改变尼龙线绕于导环上的方向，即可得顺、逆时针旋向渐开线。

8.双曲线规：将阿基米德螺旋线规固腿上的旋轮改装在旋腿下端的笔(针)套上，并把差值链上的小钩挂在旋轮上一尼龙线端，以固腿钢针和一图钉，分别将旋轮上另一尼龙线与差值链中差值孔(动点到两个焦点的距离差)固定在事先作好的所求双曲线焦点上。

将旋腿在两焦点连线的一侧开始向另一侧运笔，轨迹即为所求作双曲线的一支，将两焦点处中的固腿，图钉连同差值链互换位置，同理，可得双曲线另一支的轨迹。

9.抛物线规：卸除双曲线规中的差值链，将装入活动架滑槽笔(旋腿)下端旋轮上双尼龙线分别固定于定点(抛物线焦点)和活动导架滑槽前端。

将旋腿连同活动导架在抛物线轴的一侧开始向另一侧运笔，轨速即为所求抛物线。

将活动导架换向，即可作顶点在不同方向的抛物线。

10.相似规：分别将已知椭圆的长、短轴、阿基米德螺旋线的导程、渐开线的基圆、双曲线两焦点和两顶点间的距离、抛物线焦点到准线间距离扩大(或缩小)x倍，所作图线上各对应尺寸也相应扩大(或缩小)x倍。附图说明：图1为万能曲线规，其中1、钢针  2、旋轮  3、固腿  4、螺钉5、双面导向器  6、弹簧  7、旋套8、心轴  9、销轴10、导向拉杆  11、橡皮筋  12、活腿  13、旋杆14、紧钉  15、笔(针)套  16、笔芯图2为旋轮，其中1、线盘  2、尼龙线图3为导环，其中1、环  2、尼龙线  3、小钩图4为差值链图5为活动导架，其中1、小轮  2、导架  3、滑槽  4、导轮