[实用新型]渐开线及阿基米德螺旋线绘图仪

说明书

本实用新型属于一种绘图仪器，是专门用于绘制渐开线及阿基米德螺旋线的曲线仪。

目前绘制渐开线及阿基米德螺旋线的方法通常是经过计算后，在图面上定出若干个点，再用曲线板光滑地连接这些点，以此获得一条近似的曲线，但这样绘制曲线不仅速度慢而且缺乏使用性。

本实用新型的目标是提供一种能够绘制渐开线及阿基米德螺旋线的绘图仪，它不仅能绘制速度快，而且实用性强。

本实用新型的结构原理是这样的：采用由螺杆（2）、偏心轮（3）、转套（4）、导槽（6）、导轨（8）和笔（10）组成的主体机构，利用螺杆（2）上面的等螺距螺纹B使固定相连的偏心轮（3）、转套（4）和导槽（6）一起沿螺纹线作垂直图面的直线运动和平行图面的绕固定点旋转运动。同时再利用导槽（6）上面的倾斜导槽C和在压杆（13）的压靠下，将上述直线运动和旋转运动转换为导轨（8）和笔（10）在图面上沿假想直线G移动和带动假想直线绕固定点K转动，且等螺距的螺纹B和角度α为定值的斜导槽C能够保证其移动的位移与转动的角度之间呈线性函数关系（位移等于转动的角度与特定常数的乘积。令笔（10）的笔尖处到偏心轮（3）园心处的连线在图面上的重直投影线为“假想直线G”，令螺杆（2）的轴线与图面的交点为固定点K），使笔（10）在图面上运动轨迹是呈规则的螺旋形状的曲线。当假想直线与固定点重合时，该运动轨迹是一条阿基米德螺旋线。而当不重合，特定常数等于基园园周长度除以360°角度，且保证假想直线与基园相切处的转动速度方向与笔（10）在假想直线上移动的速度方向相反时，则该运动轨迹是一条以固定点为园心以园心到假想直线垂直距离为基园F半径的渐开线。转动转套（4）改变与偏心轮（3）的相对位置时，就可以调整基园半径R值。当转动导槽（6）改变导轨（8）与图面之间的夹角α值时，特定常数就会随之改变（该常数等于螺距除以α角的正切函数值再除以360°角度），即改变角度α，就可改变曲线的形状。

由于采用了上述机械结构，使本实用新型具有绘制速度快，实用性强的优点，具体表现在操作方法上，其操作方法如下：将底座（1）的针尖插入图面E使底座（1）和螺杆（2）垂直固定在图面上，转动转套（4）调整出需要的基园半径R值，拧紧螺钉（5）将转套（4）与偏心轮（3）固定在一起，根据公式夹角α的正切函数值等于螺距除以基园园周长，计算出所需要的夹角α值，转动导槽（6）使之与图面之间夹角等于计算所得出的α数值，拧紧螺钉（7），使导槽（6）与转套（4）固定在一起，根据所需要的旋向选择螺杆（2）上面两条旋向不同的螺纹线中的一个，将笔（10）移到基园上，拧紧螺母（9）使笔（10）处于最佳角度，用手压动和转动滑套（11），推动笔（10）在图面上移动绘出需要的渐开线。转动转套（4），使基园半径R调整为零，拧紧螺钉（5），转动导槽（6）根据需要设定不同的角度α值，拧紧螺钉（7），根据旋向不同选择螺杆（2）上面的双向螺纹线中的一条，将笔（10）移到固定点K处，拧紧螺母（9）使笔（10）处于最佳的角度，用手转动和压动滑套（11）使笔（10）在图面上绘出所需的阿基米德螺旋线。

附图1是本实用新型的总体图。

附图2是处于绘制渐开线状态的图1A－A剖面图。

附图3是处于绘制阿基米德螺旋线状态的图1A－A剖面图。

附图中所展示的是本实用新型的实施实例，它由主体机构和辅助机构所组成，主体机构包括底部带有针尖的底座（1），固定在底座（1）上且轴线垂直于图面的螺杆（2），螺杆（2）上面带有等螺距的双向螺纹B，带有凸齿N的偏心轮（3）套在螺杆（2）上面，将其上面的凸齿插入螺杆（2）上的螺纹内使之啮合在一起，套在偏心轮（3）外园上可绕外园园心转动且用螺钉（5）定位的转套（4），装在转套（4）上面用螺钉（7）调整倾斜角度α值的导槽（6），装在导槽（6）上面可沿其上面的倾斜导槽C滑动的相直线导轨（8），用螺母（9）固定在导轨（8）下端的笔（10）。辅助机构包括能在螺杆（2）上面滑动和转动的滑套（11），一端用销（12）与滑套（11）动配合相连，另一端与笔（10）采用活球连接的压杆（13），装在螺杆（2）上两端分别与底座（1）和偏心轮（3）相接触的弹簧（14）。主体机构的作用是实现本实用新型的目标，即当偏心轮（3）沿螺纹线转动，带动其上面的导槽（6），导轨（8）和笔（10）绕固定点作旋转运动的同时偏心轮（3）还要与导槽（6）一起沿螺纹线向下（或向上）移动，向下（或向上）移动的导槽（6）就要压动导轨（8）和笔（10）在图面上作趋向（或远离）偏心轮（3）园心的径向运动（即笔（10）沿假想直线移动），使得笔（10）在图面上同时作旋转运动和径向运动形成一条螺旋形状的曲线。辅助机构的作用是帮助绘图仪动作，压杆（13）压在笔（10）上，使笔（10）只能保持在图面上运动，而弹簧（14）则可使偏心轮（3）易于在螺纹上滑动。