[实用新型]多功能绘图仪

说明书

多功能绘图仪属绘图工具。

目前使用的绘图仪，主要是圆规、三角板、曲线板等单一功能的绘图工具。都不具有绘制椭圆曲线的功能。近期出现的万能绘图尺，虽可以绘制椭圆，但绘制的椭圆是由四段圆弧组成的近似椭圆，而且随意性差。用椭圆模板绘制椭圆随意性就更差。所以在多数情况下绘制椭圆则采用一些近似画法，不仅费时费力，而且效果不好。

设计多功能绘图仪的目的在于提供一种主要用以绘制任意长、短轴并符合标准椭圆方程的椭圆，兼可绘制圆和各种角度直线的多功能绘图工具。

附图为该多功能绘图仪的结构示意图。

图中各部分的名称如下：

1.固定内齿轮；2.大行星齿轮；3.笔架；4.小行星齿轮；5.小行星齿轮；6.调整架。

该绘图仪的固定内齿轮1，用透明材料制成。四周可代替量角器、三角板的功能。它的内齿为标准直齿，其齿数为偶数。大行星齿轮2也由透明材料制成，其齿的模数与固定内齿轮相同，其齿数为固定内齿轮齿数的二分之一，以保证它的自转与公转角速度之比为2：1。在它的中部设有一个供插入绘图笔用的可调整笔架3。小行星齿轮4、5的齿数应小于大行星轮齿数的二分之一，其模数与大行星齿轮的模数相等。为了得到较大的调整范围，可制成不同齿数的两对小行星齿轮，每两个齿数相同的小行星齿轮为一组，用设有微调机构的调整架连接起来以备选用。

绘图时，将笔插入笔架内使各齿轮按图示的位置一一啮合。左手按住固定内齿轮，右手握笔并向外侧轻轻用力作画线动作，就可以画出椭圆或圆。

所画椭圆的长半轴等于固定内齿轮中心到大行星齿轮中心的距离与大行星齿轮中心到笔架中心的距离之和；短半轴等于它们中心距离之差。

当笔架中心与大行星齿轮中心重合（即二者中心距离为零）时，椭圆长、短半轴相等，画出的则为圆。

画椭圆的具体操作方法如下：

1.用该仪器上的直尺画出椭圆的对称中心线。

2.移动笔架使其中心到大行星齿轮的中心距离（有刻线可直接读出）为椭圆长、短半轴之差的二分之一，并将其固定。

3.将固定内齿轮的中心与椭圆中心重合。其方法是：将固定内齿轮上的四条刻线（两条为量角器上的零刻线，另两条为量角器的90°刻线和下边直尺的零刻线）分别与椭圆的对称中心线重合。

4.调整大行星齿轮的中心到固定内齿轮中心的距离为椭圆长、短半轴之和的二分之一。其方法是：利用调整架调整两个小行星齿轮的中心距离，来改变大形星齿轮与固定内齿轮的中心距。

5.插入绘图笔，由椭圆的一个端点画起，就可以画出已知长、短轴的椭圆。

画圆时，首先调整笔架使其中心与大行星齿轮的中心重合，然后调整小行星齿轮的中心距，使大行星齿轮的中心到固定内齿轮中心（即上述四条刻线的交点）的距离等于圆的半径，这样就可以画出以固定内齿轮中心为圆心，以大行星齿轮和固定内齿轮中心距离为半径的圆。

当笔架中心到大行星齿轮的中心距离，大于大行星齿轮到固定内齿轮中心的距离时，画出来的不是椭圆，而是一种星行线。当两者相等时，画出来的是一条线段，其长度为其中心距离的2倍。

该绘图仪绘制的椭圆及圆的大小范围，受到其本身尺寸大小的限制，因而可制成不同规格的系列产品，以满足绘图大小的需要。

该绘图仪与目前使用的绘图工具比较，不仅功能增加，而且使用方便。配以不同的笔架，可以用各种绘图笔绘图、描图、上墨。