一种数学画图器论文和设计-唐风军

全文摘要

本实用新型提供一种数学画图器，本实用新型有效解决了现有的画图工具功能较为单一并且不可调节粉笔与黑板之间距离的问题；解决的技术方案包括：竖向滑动连接于圆筒侧壁的直尺并且圆筒底部固定连接有吸盘，吸盘将整个作图器固定于黑板上，并且该直尺可围绕圆筒进行转动也可沿圆筒进行竖向移动调节粉笔与黑板之间的距离，并且粉笔在粉笔卡紧装置的作用下可沿直尺进行滑动，可画出不同尺寸的圆形或者线段，直尺底部转动安装有副尺可配合直尺画出三角形或者坐标系等，大大增加了该作图器的适用性。

主设计要求

1.一种数学画图器，包括吸盘（1），其特征在于，所述吸盘（1）上端面固定连接有圆筒（2）且圆筒（2）顶部同轴心固定有角度盘（3），所说有圆筒（2）底部转动安装有与其同轴心设置的螺杆（4）且螺杆（4）上通过螺纹配合有升降环（5），所述升降环（5）外圆面上固定有连接杆（6）且连接杆（6）向外穿出圆筒（2），圆筒（2）侧壁上开设有与连接杆（6）竖向滑动配合的滑道（7），连接杆（6）经滑道（7）向外穿出一端固定有与圆筒（2）同轴心设置的圆环（8），所述圆环（8）外圆面上转动配合有与之同轴心设置的驱动蜗轮（9），驱动蜗轮（9）底部连接有水平延伸的直尺（10），所述直尺（10）另一端滑动连接有粉笔卡紧装置，所述升降环（5）上设置有用于带动驱动蜗轮（9）转动的驱动装置。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种数学画图器，其特征在于，所述圆环（8）外圆面上开设有环形滑槽（11）且环形滑槽（11）上下两底壁上分别设有环形滑腔（12），所述蜗轮转动配合于环形滑槽（11）内且驱动蜗轮与环形滑槽（11）转动配合部位上下两端面分别设置有与环形滑腔（12）滑动配合的环形凸台（13）。

3.根据权利要求1所述的一种数学画图器，其特征在于，所述驱动装置包括：固定连接于升降环（5）外圆面且与滑道（7）竖向滑动配合的L形杆（14），L形杆（14）置于圆筒（2）外一端固定连接有与圆筒（2）同轴心设置的圆柱形腔体（15）且圆柱形腔体（15）内转动安装有与驱动蜗轮（9）相配合的驱动蜗杆（16）。

4.根据权利要求1所述的一种数学画图器，其特征在于，所述角度盘（3）外圆面上滑动配合有指针（17）且指针（17）底部固定连接有竖向设置的矩形筒（18），所述直尺（10）上端面固定有与矩形筒（18）滑动配合的矩形杆（19）。

5.根据权利要求1所述的一种数学画图器，其特征在于，所述直尺（10）沿其长度方向开设有矩形滑腔（20），所述粉笔卡紧装置包括滑动配合于矩形滑腔（20）内的矩形块（21），所述矩形块（21）上端面转动安装有卡紧蜗轮（22）且卡紧蜗轮（22）中间贯穿开设有粉笔卡槽（23），所述矩形块（21）底部设有与粉笔卡槽（23）相对应的圆孔（24），所述卡紧蜗轮（22）沿圆周均布贯穿开设有若干个弧形槽（25），所述粉笔卡槽（23）内设有数量与弧形槽（25）相对应的固紧板（26）且固紧板（26）上固定有与弧形槽（25）滑动连接配合的滑动轴（27），使得卡紧蜗轮（22）转动时，若干固紧板（26）朝着中心位置聚拢箍筋或者远离松开，所述矩形块（21）上转动安装有与卡紧蜗轮（22）相配合的卡紧蜗杆（28）且卡紧蜗轮（22）置于矩形块（21）一端固定有第一旋钮（29）。

6.根据权利要求5所述的一种数学画图器，其特征在于，所述直尺（10）上下两端设有沿其长度方向延伸且与粉笔卡槽（23）相配合的矩形孔（30）。

7.根据权利要求5所述的一种数学画图器，其特征在于，所述矩形块（21）上通过螺纹配合有定位螺杆（31）且定位螺杆（31）转动安装于矩形滑腔（20）靠近吸盘（1）一侧壁上，定位螺杆（31）远离吸盘（1）一端固定有第二旋钮（32）。

8.根据权利要求1所述的一种数学画图器，其特征在于，所述直尺（10）远离吸盘（1）一端底部转动安装有副尺（33）且副尺（33）另一端设有定位孔（34），直尺（10）上通过螺纹配合有定位螺栓（35）且定位螺栓（35）下端插和于定位孔（34）中。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及数学教学技术领域，尤其涉及一种数学画图器。

背景技术

数学学科中，有代数、几何等多种分类，老师教学和学生学习过程中需要通过图形的绘制来理解、运用几何的各种定义并进行解题，而且在进行数学教学过程中会进行各种图形的绘制，比如：圆形、三角形、坐标系等，现有技术的画图器大多都是单一功能的，各种不同的图形需要不同的画图器，使用很不方便，给教学工作带来的较大的不便；在现有的数学课堂授课过程中，老师通常用一些功能比较单一的三角板、直尺、圆轨等，通过手持这些画图工具在黑板上进行图形的绘制，在绘制过程中很容易因手部发生晃动而影响绘制图形，使得绘制出来的图形不更精确，影响教学效果；目前，越来越多的功能多样化的数学画图装置应运而生，虽然这些绘图工具可绘制出不同的几何形状，但是其固定粉笔部位与黑板之间的距离不可调节，通常为固定距离，这就会出现当分别使用时间较长并且磨损严重时，粉笔与黑板之间会产生距离，通常情况下授课老师会重新更换新的粉笔，这就会导致原有的粉笔未使用完全，浪费了资源；再者，现有的数学画图器对粉笔的固定卡紧不牢靠，在绘图过程中极易出现粉笔晃动的情况，导致作图质量不佳，影响课堂教学，因此一种能绘制不同几何图形且可对粉笔与黑板之间距离进行调节的数学画图器便显得较为迫切。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种数学画图器，该数学画图器较好的解决了传统的数学绘图装置功能较为单一且在绘制过程中极易产生晃动的问题，通过该数学画图装置可画出一些常见的三角形，圆形以及坐标系等，而且可根据需要对所要绘制的三角形、圆形的尺寸进行调整；而且在该数学画图器中可调整粉笔与黑板之间的距离，当粉笔使用时间较长而导致磨损严重时，我们可通过调整粉笔与黑板之间的距离使得粉笔始终抵触于黑板，便于授课老师进行绘图也大大提高了粉笔的利用率。

具体技术方案如下：

一种数学画图器，包括吸盘，其特征在于，所述吸盘上端面固定连接有圆筒且圆筒顶部同轴心固定有角度盘，所说有圆筒底部转动安装有与其同轴心设置的螺杆且螺杆上通过螺纹配合有升降环，所述升降环外圆面上固定有连接杆且连接杆向外穿出圆筒，圆筒侧壁上开设有与连接杆竖向滑动配合的滑道，连接杆经滑道向外穿出一端固定有与圆筒同轴心设置的圆环，所述圆环外圆面上转动配合有与之同轴心设置的驱动蜗轮，驱动蜗轮底部连接有水平延伸的直尺，所述直尺另一端滑动连接有粉笔卡紧装置，所述升降环上设置有用于带动驱动蜗轮转动的驱动装置。

优选的，所述圆环外圆面上开设有环形滑槽且环形滑槽上下两底壁上分别设有环形滑腔，所述蜗轮转动配合于环形滑槽内且驱动蜗轮与环形滑槽转动配合部位上下两端面分别设置有与环形滑腔滑动配合的环形凸台。

优选的，所述驱动装置包括：固定连接于升降环外圆面且与滑道竖向滑动配合的L形杆，L形杆置于圆筒外一端固定连接有与圆筒同轴心设置的圆柱形腔体且圆柱形腔体内转动安装有与驱动蜗轮相配合的驱动蜗杆。

优选的，所述角度盘外圆面上滑动配合有指针且指针底部固定连接有竖向设置的矩形筒，所述直尺上端面固定有与矩形筒滑动配合的矩形杆。

优选的，所述直尺沿其长度方向开设有矩形滑腔，所述粉笔卡紧装置包括滑动配合于矩形滑腔内的矩形块，所述矩形块上端面转动安装有卡紧蜗轮且卡紧蜗轮中间贯穿开设有粉笔卡槽，所述矩形块底部设有与粉笔卡槽相对应的圆孔，所述卡紧蜗轮沿圆周均布贯穿开设有若干个弧形槽，所述粉笔卡槽内设有数量与弧形槽相对应的固紧板且固紧板上固定有与弧形槽滑动连接配合的滑动轴，使得卡紧蜗轮转动时，若干固紧板朝着中心位置聚拢箍筋或者远离松开，所述矩形块上转动安装有与卡紧蜗轮相配合的卡紧蜗杆且卡紧蜗轮置于矩形块一端固定有第一旋钮。

优选的，所述直尺上下两端设有沿其长度方向延伸且与粉笔卡槽相配合的矩形孔。

优选的，所述矩形块上通过螺纹配合有定位螺杆且定位螺杆转动安装于矩形滑腔靠近吸盘一侧壁上，定位螺杆远离吸盘一端固定有第二旋钮。

优选的，所述直尺远离吸盘一端底部转动安装有副尺且副尺另一端设有定位孔，直尺上通过螺纹配合有定位螺栓且定位螺栓下端插和于定位孔中。

（1）本实用新型提供一种数学画图器，该数学画图器较好的解决了传统的数学绘图装置功能较为单一且在绘制过程中由于手持作图工具极易产生晃动的问题，通过该数学画图装置可画出一些常见的三角形，圆形以及坐标系等，而且可根据需要对所要绘制的三角形、圆形的尺寸进行调整；

（2）在该数学画图器中可调整粉笔与黑板之间的距离，当粉笔使用时间较长而导致磨损严重时，我们可通过调整粉笔与黑板之间的距离使得粉笔始终抵触于黑板，便于授课老师进行绘图也大大提高了粉笔的利用率，在直尺上滑动连接有粉笔卡紧装置可将粉笔有效牢靠的固定在直尺上，使得在进行画图时不会出现粉笔到处晃动的情况，有利于提高作图质量。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型侧视示意图；

图3为本实用新型俯视示意图；

图4为本实用新型驱动蜗轮与驱动蜗杆配合关系仰视示意图；

图5为本实用新型L形杆、圆柱形腔体配合关系示意图；

图6为本实用新型圆筒部分剖视内内部结构配合关系示意图；

图7为本实用新型副尺展开时与直尺配合关系示意图；

图8为本实用新型粉笔卡紧装置结构示意图；

图9为本实用新矩形块与直尺配合关系示意图；

图10为本实用新型卡紧蜗轮、多个固紧板、矩形块分离后示意图；

图11为本实用新型升降环、圆环、驱动蜗轮分离后示意图；

图12为本实用新型矩形块与直尺分离后结构示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图12对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种数学画图器，包括吸盘1，其特征在于，所述吸盘1上端面固定连接有圆筒2且圆筒2顶部同轴心固定有角度盘3，所说有圆筒2底部转动安装有与其同轴心设置的螺杆4且螺杆4上通过螺纹配合有升降环5，所述升降环5外圆面上固定有连接杆6且连接杆6向外穿出圆筒2，圆筒2侧壁上开设有与连接杆6竖向滑动配合的滑道7，连接杆6经滑道7向外穿出一端固定有与圆筒2同轴心设置的圆环8，所述圆环8外圆面上转动配合有与之同轴心设置的驱动蜗轮9，驱动蜗轮9底部连接有水平延伸的直尺10，所述直尺10另一端滑动连接有粉笔卡紧装置，所述升降环5上设置有用于带动驱动蜗轮9转动的驱动装置。

该实施例在使用的时候，本实用新型提供一种数学画图器，该数学画图器通过用吸盘1将整个作图装置吸附于黑板上，吸盘1在大气压力的作用下牢牢的将作图器固定在黑板上，相对于传统的老师通过手持绘图工具进行绘图的方式大大减小了作图过程中老师的负担，而且在作图过程中也不会出现作图工具产生晃动的情况，使得作图质量大大提高；吸盘1上固定有圆筒2且圆筒2内同轴心转动安装有螺杆4，螺杆4上通过螺纹（螺杆4与升降环5之间螺纹为自锁螺纹）配合有升降环5且升降环5通过与其固定连接的连接杆6竖向滑动配合于设置在圆筒2侧壁上的滑道7，我们在螺杆4置于圆筒2外一端设置有第三旋钮36并且通过旋转第三旋钮36带动升降环5在圆筒2内进行竖向移动（较好的我们在螺杆4与圆筒2底部转动配合部位），升降环5通过连接杆6固定连接有与圆筒2外圆面滑动配合的圆环8，圆环8外圆面上安装有与之同轴心设置的驱动蜗轮9并且驱动蜗轮9下端面连接有水平延伸的直尺10，我们通过旋转第三旋钮36带动升降环5在圆筒2内进行竖向移动进而带动水平设置的直尺10在竖向进行移动，从而实现调节直尺10与黑板之间距离的效果，当位于粉笔卡紧装置内的粉笔因使用时间较长而出现磨损严重时，粉笔长度会相应的会变短进而导致粉笔不再与黑板相抵触，传统的数学作图器其粉笔与黑板之间的距离不可调节，出现此种情况后通常是更换新的粉笔，导致粉笔利用率不高，大大浪费了资源，我们通过移动直尺10与黑板之间的距离进而调节粉笔与黑板之间的距离，使得当粉笔磨损严重变短时，通过旋拧第三旋拧调节直尺10与黑板之间的距离，使得当粉笔变短后仍能抵触于黑板并且用于书写画图，大提高了粉笔的利用率；我们在升降环5上设有用于带动驱动蜗轮9转动的驱动装置，驱动蜗轮9在驱动装置的作用下发生转动进而带动与之固定连接的直尺10围绕圆筒2进行转动，我们在圆筒2顶部设置有角度盘3且角度盘3上设置有角度值，我们可画出圆形或者与角度盘3配合画出不同大小的角，我们通过在直尺10上滑动粉笔卡紧装置（由于直尺10上设置有刻度），我们可将粉笔卡紧装置滑到相应的刻度位置处进而画出所需尺寸的圆形或者直线段，从而实现画出不同半径大小的圆形或者不同长度的线段。

实施例2，在实施例1的基础上所述圆环8外圆面上开设有环形滑槽11且环形滑槽11上下两底壁上分别设有环形滑腔12，所述蜗轮转动配合于环形滑槽11内且驱动蜗轮与环形滑槽11转动配合部位上下两端面分别设置有与环形滑腔12滑动配合的环形凸台13。

该实施例在使用的时候，关于驱动蜗轮9是如何转动安装于圆环8外圆面上的将在以下做详细的描述；具体可参照附图11所示状态，升降环5通过螺纹配合于螺杆4且经连接杆6竖向滑动配合于圆筒2，圆筒2经连接杆6连接有与圆筒2同轴心设置且与圆筒2滑动配合的圆环8，我们在圆环8外圆面上开设有环形滑槽11，驱动蜗轮9上下两端面分别与环形滑槽11上下两底壁之间转动配合，我们在环形滑槽11上下两底壁上分别开设有环形滑腔12并且在驱动蜗轮9上下两端面上分别设有与环形滑腔12滑动配合的环形凸台13，使得驱动蜗轮9经环形凸台13卡和于圆环8内，当圆环8在升降环5的带动下沿竖向进行移动时进而带动驱动蜗轮9在竖向进行移动，从而实现调整直尺10与黑笔之间距离的效果，我们通过设置于升降环5上的驱动装置可带动驱动蜗轮9进行转动，进而带动直尺10围绕圆筒2转动，并且根据需要绘制出相应的图形，即，驱动蜗轮9即可在竖向随圆环8进行移动也可在驱动装置作用下在水平面进行转动；较好的，我们可在驱动蜗轮9与圆环8转动配合部位设置有摩擦系数较小的转动垫片，用以减小驱动蜗轮9与圆环8之间的摩擦阻力，使得驱动蜗轮9在驱动装置的带动下能够轻易的围绕圆环8进行转动。

实施例3，在实施例1的基础上，所述驱动装置包括：固定连接于升降环5外圆面且与滑道7竖向滑动配合的L形杆14，L形杆14置于圆筒2外一端固定连接有与圆筒2同轴心设置的圆柱形腔体15且圆柱形腔体15内转动安装有与驱动蜗轮9相配合的驱动蜗杆16。

该实施例在使用的时候，关于设置于升降环5上的驱动装置是如何工作的将在以下做详细的描述；可参照附图4、5所示状态，我们在升降环5外圆面上固定连接有与设置于圆筒2侧壁上的滑道7竖向滑动配合的L形杆14且L形杆14置于圆筒2外一端固定连接有与圆筒2同轴心设置的圆柱形腔体15（参照附图4所示），我们在圆柱形腔体15内转动安装有与驱动蜗轮9相配合的驱动蜗杆16，驱动蜗杆16穿出圆柱形腔体15外一端连接有第四旋钮37，我们通过旋转第四旋钮37带动驱动蜗杆16转动进而带动驱动蜗轮9发生转动，从而实现带动直尺10围绕圆筒2进行转动的效果，可画出相应的所需图形，由于蜗轮蜗杆之间的自锁效应（蜗杆能驱动蜗轮9而蜗轮不能驱动蜗杆16），当直尺10围绕圆筒2转动到某一所需位置时，授课老师即可通过滑动设置于直尺10上的粉笔卡紧装置来画出相应长度的线段，只要我们不转动第四旋钮37，此时直尺10就不会出现晃动情况，使得画图质量更高。

实施例4，在实施例1的基础上，所述角度盘3外圆面上滑动配合有指针17且指针17底部固定连接有竖向设置的矩形筒18，所述直尺10上端面固定有与矩形筒18滑动配合的矩形杆19。

该实施例在使用的时候，较好的，我们在角度盘3的外圆面上滑动配合有指针17，参照附图6所示，指针17底部固定连接有矩形筒18且矩形筒18内滑动配合有设置于直尺10上端面上的矩形杆19，当直尺10围绕圆筒2进行转动的同时，同步带动指针17围绕角度盘3进行转动，从而能更加精确、直观的看出直尺10围绕圆筒2所转过的角度，便于画出不同大小的角，或者绘制出不同角度的圆弧，使得授课老师作图更加方便、快速。

实施例5，在实施例1的基础上，所述直尺10沿其长度方向开设有矩形滑腔20，所述粉笔卡紧装置包括滑动配合于矩形滑腔20内的矩形块21，所述矩形块21上端面转动安装有卡紧蜗轮22且卡紧蜗轮22中间贯穿开设有粉笔卡槽23，所述矩形块21底部设有与粉笔卡槽23相对应的圆孔24，所述卡紧蜗轮22沿圆周均布贯穿开设有若干个弧形槽25，所述粉笔卡槽23内设有数量与弧形槽25相对应的固紧板26且固紧板26上固定有与弧形槽25滑动连接配合的滑动轴27，使得卡紧蜗轮22转动时，若干固紧板26朝着中心位置聚拢箍筋或者远离松开，所述矩形块21上转动安装有与卡紧蜗轮22相配合的卡紧蜗杆28且卡紧蜗轮22置于矩形块21一端固定有第一旋钮29。

该实施例在使用的时候，关于粉笔卡紧装置是如何在直尺10上滑动配合的将在以下做详细的描述；可参照附图9所示状态，我们在直尺10上设有沿直尺10长度方向延伸的矩形滑腔20且矩形滑腔20内滑动配合有矩形块21，矩形块21上端面转动安装有卡紧蜗轮22（参照附图8、10所示），且卡紧蜗轮22中间贯穿开设有粉笔卡槽23，矩形块21底部开设有与粉笔卡槽23相对应的圆孔24，粉笔卡槽23以及圆孔24的设置使得粉笔能穿过卡紧蜗轮22以及矩形块21并且被多个固紧板26进行卡紧固定，多个固紧板26通过与之固定连接的滑动轴27滑动连接于设置在卡紧蜗轮22上的多个弧形槽25内，我们通过旋拧第一旋钮29进而使得转动安装于矩形块21内的卡紧蜗杆28转动，进而驱动与之相配合的卡紧蜗轮22转动，当卡紧蜗轮22在卡紧蜗杆28的驱动下发生转动时，若干固紧板26朝着粉笔卡槽23中心位置聚拢箍筋或者远离松开，从而实现将粉笔卡紧的效果，当粉笔需要更换时使得多个固紧板26朝着远离粉笔卡槽23中心位置远离松开，进行更换。

实施例6，在实施例5的基础上，所述直尺10上下两端设有沿其长度方向延伸且与粉笔卡槽23相配合的矩形孔30。

该实施例在使用的时候，我们在直尺10上下两端面与粉笔卡槽23相对应位置设置有矩形孔30，由于粉笔长度较长，使得粉笔穿过粉笔卡槽23并且经多个固紧板26进行固定卡紧后，粉笔上下两端分别向外穿出直尺10，粉笔靠近黑板一端经该矩形孔30穿出直尺10并且抵触于黑板上，当矩形孔30沿直尺10进行滑动时，设置于卡紧蜗轮22内的被多个固紧板26固定卡紧的粉笔沿着设置于直尺10上下两端面的矩形孔30滑动。

实施例7，在实施例5的基础上，所述矩形块21上通过螺纹配合有定位螺杆31且定位螺杆31转动安装于矩形滑腔20靠近吸盘1一侧壁上，定位螺杆31远离吸盘1一端固定有第二旋钮32。

该实施例在使用的时候，关于矩形块21是如何在设置于直尺10内的矩形滑腔20内进行滑动并且进行定位的，将在以下做详细的描述；参照附图12所示，矩形块21上通过螺纹配合有转动安装于矩形滑腔20靠近吸盘1一侧壁的定位螺杆31，我们通过旋转第二旋钮32带动定位螺杆31转动进而驱动矩形块21沿矩形滑腔20进行移动，并且实现定位。

实施例8，在实施例1的基础上，所述直尺10远离吸盘1一端底部转动安装有副尺33且副尺33另一端设有定位孔34，直尺10上通过螺纹配合有定位螺栓35且定位螺栓35下端插和于定位孔34中。

该实施例在使用的时候，较好的，我们在直尺10远离吸盘1一端底部转动安装有副尺33且副尺33另一端设有定位孔34，直尺10上通过螺纹配合有定位螺栓35且定位螺栓35下端插和于设置在副尺33上的定位孔34中，需要使用副尺33时向上旋出定位螺栓35使其从定位孔34中滑出，此时向外转动副尺33（参照附图7所示状态），可与直尺10相互配合画出三角形或者坐标系等图形。

本实用新型提供一种数学画图器，该数学画图器较好的解决了传统的数学绘图装置功能较为单一且在绘制过程中由于手持作图工具极易产生晃动的问题，通过该数学画图装置可画出一些常见的三角形，圆形以及坐标系等，而且可根据需要对所要绘制的三角形、圆形的尺寸进行调整；

在该数学画图器中可调整粉笔与黑板之间的距离，当粉笔使用时间较长而导致磨损严重时，我们可通过调整粉笔与黑板之间的距离使得粉笔始终抵触于黑板，便于授课老师进行绘图也大大提高了粉笔的利用率，在直尺10上滑动连接有粉笔卡紧装置可将粉笔有效牢靠的固定在直尺10上，使得在进行画图时不会出现粉笔到处晃动的情况，有利于提高作图质量。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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