本实用新型涉及应用数学技术领域，具体领域为一种应用数学摆线演示教具。
背景技术：
摆线，又称旋轮线、圆滚线，在数学中，摆线被定义为，一个圆沿一条直线运动时，圆边界上一定点所形成的轨迹。它是一般旋轮线的一种，圆上定点的初始位置为坐标原点，定直线为x轴。当圆滚动j角以后，圆上定点从o点位置到达p点位置。当圆滚动一周，即j从o变动2π时，动圆上定点描画出摆线的第一拱。再向前滚动一周，动圆上定点描画出第二拱，继续滚动，可得第三拱，第四拱……，所有这些拱的形状都是完全相同的，每一拱的拱高为2a（即圆的直径），拱宽为2πa（即圆的周长），现有摆线演示教具，定点位置不能改变，并且不能直观的将运动轨迹表达出来，同时人工操作演示圆运动会产生误差。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种应用数学摆线演示教具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用数学摆线演示教具，包括盒体和支脚，所述盒体的底端固定装配有支脚，所述盒体的内壁插接有纸板，所述盒体的一侧装配有堵块，所述盒体的内腔底面固定装配有齿条，所述盒体的内壁装配有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合，所述齿轮的表面装配有调节固定结构，所述齿轮表面中心固定装配有轴承的内环面，所述轴承的外环面一端固定装配有固定端，所述固定端的一侧固定装配有拉环，所述拉环的一侧固定装配有拉绳的一端，所述拉绳贯穿盒体，所述盒体的侧壁固定装配有第二支轮，所述盒体的表面一侧固定装配有第一支轮，所述拉绳与第一支轮和第二支轮的外壁均紧密贴合，所述拉绳的另一端固定装配有弹性结构，所述盒体的表面另一侧固定装配有支板，所述弹性结构贯穿支板。
优选的，所述调节固定结构包括滑槽，所述滑槽开设在齿轮的表面，所述滑槽的内壁滑动卡接有滑环，所述滑环的内壁两侧均固定装配有第一弹簧的一端，两个所述第一弹簧的另一端均固定装配有夹块，所述齿轮的表面开设有若干个螺孔，所述螺孔位于滑槽的一侧，所述滑环的外壁靠近螺孔的一侧固定装配有固定板，所述固定板通过螺钉螺接在螺孔内壁。
优选的，所述弹性结构包括竖板，所述竖板与盒体的表面固定装配，所述竖板的侧壁固定装配有螺母，所述螺母的内壁螺接有螺栓，所述螺栓的一端与拉绳固定装配，所述螺栓的另一端固定装配有转杆，所述转杆贯穿支板，所述转杆的外壁套接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与卡板固定装配，所述第二弹簧的另一端与竖板相贴合。
优选的，所述转杆的外壁固定装配有卡块，所述卡块的长度大于支板孔径内壁的直径。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种应用数学摆线演示教具，通过盒体的作用，为齿轮运动提供适合的场所，齿条的使用，限制了齿轮的运动轨迹，同时通过盒体内径的大小，限制了齿轮保持固定的横向运动，纸板用于呈现摆线运动后一定点的运动轨迹，弹性结构在使用时，为设备提供了定量的弹力，避免每次人工操作时用力不同，造成实验误差，两个支轮将拉绳绷紧，保证设备的工作效果，轴承的内环面与齿轮的中心固定，齿轮可以自由转动，固定调节结构用来固定划线用笔，方便对笔进行更换，用笔来代替摆线运动中的定点，将定点运动轨迹呈现在纸板上，同时可以调节笔头在齿轮直径上的位置，实用性强。
本实用新型提供一种应用数学摆线演示教具，解决了现有摆线演示时，人工操作演示圆运动会产生误差的问题，避免影响演示效果，同时可以调整每次演示定点的位置，灵活性强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的侧视图；
图3为图1的a处结构放大示意图；
图4为图1的b处结构放大示意图。
图中：1-盒体、2-支脚、3-拉绳、4-调节固定结构、41-滑环、42-夹块、43-固定板、44-第一弹簧、45-螺孔、46-滑槽、5-弹性结构、51-螺母、52-竖板、53-螺栓、54-第二弹簧、55-转杆、56-卡板、6-第一支轮、7-第二支轮、8-纸板、9-齿条、10-拉环、11-固定端、12-齿轮、13-堵块、14-轴承、15-卡块、16-支板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种应用数学摆线演示教具，包括盒体1和支脚2，盒体1的底端固定装配有支脚2，盒体1的内壁插接有纸板8，盒体1的一侧装配有堵块13，盒体1的内腔底面固定装配有齿条9，盒体1的内壁装配有齿轮12，齿轮12与齿条9相啮合，齿轮12的表面装配有调节固定结构4，齿轮4表面中心固定装配有轴承14的内环面，轴承14的外环面一端固定装配有固定端11，固定端11的一侧固定装配有拉环10，拉环10的一侧固定装配有拉绳3的一端，拉绳3贯穿盒体1，盒体1的侧壁固定装配有第二支轮7，盒体1的表面一侧固定装配有第一支轮6，拉绳3与第一支轮6和第二支轮7的外壁均紧密贴合，拉绳3的另一端固定装配有弹性结构5，盒体1的表面另一侧固定装配有支板16，弹性结构5贯穿支板16。
盒体1的作用，为齿轮12运动提供适合的场所，齿条9的使用，限制了齿轮12的运动轨迹，同时盒体1内径的大小，限制了齿轮12保持固定的横向运动，纸板8用于呈现摆线运动后一定点的运动轨迹，弹性结构5在使用时，为设备提供了定量的弹力，避免每次人工操作时用力不同，造成实验误差，两个支轮将拉绳3绷紧，保证设备的工作效果，轴承14的内环面与齿轮12的中心固定，齿轮12可以自由转动，固定调节结构4用来固定划线用笔，方便对笔进行更换，用笔来代替摆线运动中的定点，将定点运动轨迹呈现在纸板8上，同时可以调节笔头在齿轮12直径上的位置，实用性强，需要使用设备工作的时候，首先将堵块13取下，将纸板8贴合盒体1的内壁侧面插入，并将演示用笔装配在调节固定结构4上，保证笔头与纸板8贴合，确定笔头的位置后，将齿轮12和拉绳3通过固定端11和拉环10固定在一起，准备完成后，将齿轮放置在齿条9上，并放置在盒体1的内壁端头，确保堵块13可以插入到盒体1中，调节使用弹性结构5，将弹性结构5开启后，根据弹簧的弹力作用，会带动其中的转杆55紧贴支板16的内壁运动，此时的弹性结构5会通过拉绳3带动拉环10以及固定端11运动，同时固定端11通过轴承14带动齿轮12转动并且横向移动，当齿轮12停止后，取出纸板8进行观察分析。
具体而言，调节固定结构4包括滑槽46，滑槽46开设在齿轮12的表面，滑槽46的内壁滑动卡接有滑环41，滑环41的内壁两侧均固定装配有第一弹簧44的一端，两个第一弹簧44的另一端均固定装配有夹块42，齿轮12的表面开设有若干个螺孔45，螺孔45位于滑槽46的一侧，滑环41的外壁靠近螺孔的一侧固定装配有固定板43，固定板43通过螺钉螺接在螺孔45内壁。
需要固定演示用笔时，将笔的笔头一端朝向纸板8插入到两个夹块42之间，并且顶动两个夹块42向两侧运动，挤压第一弹簧44使其发生形变，同时滑动滑环41在滑槽46的内壁运动，当运动到合适的位置后，将固定板43的开口与螺孔45对其，并通过螺钉固定在一起。
具体而言，弹性结构5包括竖板52，竖板52与盒体1的表面固定装配，竖板52的侧壁固定装配有螺母51，螺母51的内壁螺接有螺栓53，螺栓53的一端与拉绳3固定装配，螺栓53的另一端固定装配有转杆55，转杆55贯穿支板16，转杆55的外壁套接有第二弹簧54，第二弹簧54的一端与卡板56固定装配，第二弹簧54的另一端与竖板52相贴合。
当需要开启弹性结构5时，转动转杆55，转杆55带动螺栓53转动，根据螺栓53与螺母51螺纹相匹配的作用，同时螺母51固定的作用，此时螺栓53会在螺母51中左右运动，当螺栓53完全脱离螺母51时，此时根据第二弹簧54的弹力作用，会顶动卡板56向右侧运动，并通过螺栓51拉动拉绳3，同时卡板56带动转杆55紧贴支板16的内壁保持固定的横向运动。
具体而言，转杆55的外壁固定装配有卡块15，卡块15的长度大于支板16孔径内壁的直径。
卡块15可以防止转杆55脱离支板16中。
工作原理：需要使用设备工作的时候，首先将堵块13取下，将纸板8贴合盒体1的内壁侧面插入，并将演示用笔装配在调节固定结构4上，保证笔头与纸板8贴合，确定笔头的位置后，将齿轮12和拉绳3通过固定端11和拉环10固定在一起，准备完成后，将齿轮放置在齿条9上，并放置在盒体1的内壁端头，确保堵块13可以插入到盒体1中，调节使用弹性结构5，将弹性结构5开启后，根据弹簧的弹力作用，会带动其中的转杆55紧贴支板16的内壁运动，此时的弹性结构5会通过拉绳3带动拉环10以及固定端11运动，同时固定端11通过轴承14带动齿轮12转动并且横向移动，当齿轮12停止后，取出纸板8进行观察分析。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种应用数学摆线演示教具，包括盒体和支脚，所述盒体的底端固定装配有支脚，其特征在于：所述盒体的内壁插接有纸板，所述盒体的一侧装配有堵块，所述盒体的内腔底面固定装配有齿条，所述盒体的内壁装配有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合，所述齿轮的表面装配有调节固定结构，所述齿轮表面中心固定装配有轴承的内环面，所述轴承的外环面一端固定装配有固定端，所述固定端的一侧固定装配有拉环，所述拉环的一侧固定装配有拉绳的一端，所述拉绳贯穿盒体，所述盒体的侧壁固定装配有第二支轮，所述盒体的表面一侧固定装配有第一支轮，所述拉绳与第一支轮和第二支轮的外壁均紧密贴合，所述拉绳的另一端固定装配有弹性结构，所述盒体的表面另一侧固定装配有支板，所述弹性结构贯穿支板。
2.根据权利要求1所述的一种应用数学摆线演示教具，其特征在于：所述调节固定结构包括滑槽，所述滑槽开设在齿轮的表面，所述滑槽的内壁滑动卡接有滑环，所述滑环的内壁两侧均固定装配有第一弹簧的一端，两个所述第一弹簧的另一端均固定装配有夹块，所述齿轮的表面开设有若干个螺孔，所述螺孔位于滑槽的一侧，所述滑环的外壁靠近螺孔的一侧固定装配有固定板，所述固定板通过螺钉螺接在螺孔内壁。
3.根据权利要求1所述的一种应用数学摆线演示教具，其特征在于：所述弹性结构包括竖板，所述竖板与盒体的表面固定装配，所述竖板的侧壁固定装配有螺母，所述螺母的内壁螺接有螺栓，所述螺栓的一端与拉绳固定装配，所述螺栓的另一端固定装配有转杆，所述转杆贯穿支板，所述转杆的外壁套接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与卡板固定装配，所述第二弹簧的另一端与竖板相贴合。
4.根据权利要求3所述的一种应用数学摆线演示教具，其特征在于：所述转杆的外壁固定装配有卡块，所述卡块的长度大于支板孔径内壁的直径。
技术总结