[其他]任意平面角三等分规

说明书

本实用新型属于测量工具。

在科研、教学、工程设计中，用现有的圆规和直尺往往不能将平面角三等分，即便使用一些方法将其三等分，精确度也难以达到要求，给工程技术人员在绘图中带来很多麻烦。

本实用新型的目的是提供一种新型的测量工具，可以与直尺配合使用准确地将平面角三等分或五等分。

附图1为本实用新型的结构图。图中1、2为划脚、3为定心脚、4为活轴。

附图2为本发明Ⅰ型划笔卡头的结构图。图中5为横臂、6为夹轴、

附图3为本发明Ⅰ型划笔卡头的结构图，图中7为夹紧螺钉

附图4为本发明Ⅱ型划笔卡头的结构图。图中8、9为划笔卡头划脚

附图5、6、7为设计原理图

该任意平面角三分规是在普通圆规的基础上增加了一支划脚，除了具有普通圆规的功能外，还能解决任意平面角三等分问题。三分规的结构可分多种形式，两支划脚和定心脚可以制成固定的一体结构，也可以在原来的圆规基础上将圆规的划笔卡改进，根据使用对象不同，可以分为教学绘图和现场划线等几种，该任意平面角三等分规的两支划脚位于同一平面内通过定心脚的平面与通过划脚的平面相垂直，两个划脚与定心脚由活轴连接，划脚与定心脚同步张合，这种为固定的结构形式。另一种形式是对原来圆规的划脚的划笔卡头进行改进，如图2所示的结构形式，由横臂、夹轴、划笔、固紧螺母、夹紧螺钉等组成。夹轴通过横臂中心孔由固紧螺母做固定连接，横臂的两端分别等距离设置固定划笔的夹紧螺钉，第二种形式也是在现有圆规基础上，将划笔卡头改制成由两支划脚构成的方式，两划脚可以同步张合。

三分规的设计原理如图4、5所示。已知∠AOB，作EF∥OB，若能找出EF上的一点C，使等腰△DOC的底CD为EF与OB之距离a的2倍，则有∠COB＝ 1/2 ∠AOC（OD＝OC）。图5中平面E垂直于平面F，三分规的两划脚CA和CB均在平面E内，并且CA＝CB划脚CA和CB可以绕C点在平面E内同步张合，AH＝BH，轴线DC在平面F中绕着D点摆动。

将图5中定心脚GQ的端点Q定于图5中的O点上，使划脚CA的端点A借助于直尺沿图中的AO边作O向划动，则另一划脚B点的轨迹与EF相交于C点，则∠COB＝ 1/2 ∠AOC，作∠AOC的中分线OP，则∠AOP＝∠POC＝∠COB，若作五等分（如图7所示），设∠AOB，作EF∥OB，将图6中AB两点的距离调至等于EF与OB距离的两倍，将图6中定心脚GQ的端点Q定于图7中O点上，使划脚CA的端点借助于直尺沿图7中AO划动，而另一划脚B点划出轨迹线，再用划脚CB的端点B借助直尺沿FE线划动，则CA划脚的A点又划一轨迹线并与另一轨迹线相交于P点。

以O点为圆心，以OP为半径划弧与EF线相交于C点，作OP、OC连线。则∠AOP＝∠POC＝2∠COB，实现五等分。同步张合是这样实现的。如图6中的CA、CB作同步张合，可以通过齿轮咬合，CA、CB的C端可以在同一心轴上并设一反正纹丝杆来实现同步张合，如现有圆规的机构设一附件并从工艺上加以保证均可实现同步张合，三分规如何进行工作，则要看三分规的结构。如图1是可调的，作图时可对其任一∠边作一平行线，然后将图1中划脚1、2的距离调至等于平行线与边线距离的两倍，将定心脚3定于要等分角的顶点，借助直尺使一划脚沿角边线划动，则另一划脚端点划出轨迹与平行线相交，其交点为三等原点。

如图1中的两划脚为固定式的。如图2作图仍须与任设角的一边作平行线，但平行线与边线的距离要等图2中两划笔距离的 1/2 ，余下的操作方法与上述相同。本三分规与已有圆规的不同之处在于它具有两支划脚和一个定心脚，其结构在工艺要求较严格，除具有现有圆规的功能外还可解决任意平面角三等分、五等分，而现有圆规只具有一划脚和一定心脚，它在功能上只能划圆或作偶数等分。