潘 紋

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

引言

機械設(shè)計是機械工程中至關(guān)重要的組成部分，是機械生產(chǎn)的起點，決定了生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品的性能。機械設(shè)計是根據(jù)使用要求，對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算，并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程[1]。在機械設(shè)計和機械制圖中，經(jīng)常要使用到直尺、量角器、三角板、圓規(guī)、分規(guī)、橡皮等工具一起完成工作[2]。但目前這些機械設(shè)計工具尺存在使用范圍小、操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、種類繁多，使用不方便、也不便于攜帶等缺點。為解決現(xiàn)在市場上機械設(shè)計工具尺的這些問題，需設(shè)計一種新型的使用范圍廣、操作簡單、使用方便、能提高工作效率的機械設(shè)計工具尺。

1 設(shè)計方案

新型的機械設(shè)計工具尺包括：主尺、量角器、三角板、伸縮桿、劃線筆、輔尺結(jié)構(gòu)、滑塊。

如圖1所示，三角板通過合頁與主尺連接，量角器通過旋鈕與主尺連接，主尺底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與伸縮桿連接，伸縮桿通過滑塊與輔尺連接，劃線筆安裝在輔尺左端。

如圖2所示，主尺上設(shè)有刻度線、放大鏡和熒光條。

如圖3所示，輔尺上設(shè)置有第一支腿、第二支腿。第二支腿與第一支腿左端設(shè)置的圓環(huán)連接，第一支腿為矩形直尺，第一支腿上設(shè)有凹槽和深度尺，滑塊與凹槽連接。劃線筆安裝在第一支腿左端上。圓環(huán)上安裝有阻尼器，圓環(huán)上還設(shè)置有角度尺。第二支腿下端安裝有鉸接軸，鉸接軸上安裝有繪圖筆。繪圖筆一端安裝繪圖筆芯，繪圖筆另一端安裝有橡皮擦。第一支腿長度與和第二支腿長度相同。第一支腿與第二支腿長度相同，便于繪制圓形。第一支腿可用作圓規(guī)的支腿也可當作直尺使用。圓環(huán)與第一支腿和第二支腿的連接處安裝有阻尼器，能夠固定第一支腿和第二支腿的張開角度，圓環(huán)上設(shè)置有角度尺，根據(jù)打開的角度繪制不同大小的圓形。第一支腿和第二支腿根據(jù)需要的角度從圓環(huán)上打開，所打開的角度通過圓環(huán)上的角度尺確定，通過阻尼器進行固定。第二支腿上的繪圖筆進行繪圖作業(yè)，轉(zhuǎn)動鉸接軸，橡皮擦端向下，能夠進行擦除。

如圖4所示，三角板上設(shè)置的30°尺、45°尺、60°尺，能用來繪制不同的角度。

該多功能新型機械設(shè)計工具尺，集圓規(guī)、量角器、三角板、主尺、直尺、筆、橡皮的功能于一體，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，占用空間小，便于攜帶，提高了工作效率[3]。

各圖說明如下：1、主尺，2、量角器，3、三角板，4、伸縮桿，5、劃線筆，6、輔尺，6-1、第一支腿，6-2、第二支腿，6-2-1、鉸接軸，6-2-2、繪圖筆芯，6-2-3、橡皮擦，6-3、圓環(huán)，7、滑塊， 1-1、放大鏡，1-2、熒光條，1-3、刻度線，1-4合頁，8、30°尺，9、45°尺，10、60°尺。

2 方案實施

為能進一步了解本新型機械設(shè)計工具尺的內(nèi)容、特點及功效，茲舉以下實例，并配合附圖詳細說明。

如圖1和圖2所示，本新型機械設(shè)計工具尺包括：主尺1、量角器2、三角板3、伸縮桿4、劃線筆5、輔尺6、滑塊7、放大鏡1-1、熒光條1-2、刻度線1-3、合頁1-4。三角板3通過合頁1-4與主尺1連接，量角器2通過旋鈕與主尺1連接，主尺1底端設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與伸縮桿4連接，伸縮桿4通過滑塊7與輔尺6連接，劃線筆5安裝在輔尺6左端。主尺1上設(shè)有刻度線1-3、放大鏡1-1和熒光條1-2。

如圖3所示，輔尺6設(shè)置有第一支腿6-1、第二支腿6-2，第二支腿6-2與第一支腿左端設(shè)置的圓環(huán)6-3連接，第一支腿6-1為矩形直尺，第一支腿6-1上設(shè)有凹槽和深度尺，滑塊7與凹槽連接。劃線筆5安裝在第一支腿左端。圓環(huán)上安裝有阻尼器，圓環(huán)上還設(shè)置有角度尺，第二支腿下端安裝有鉸接軸6-2-1，鉸接軸上安裝有繪圖筆。繪圖筆一端安裝繪圖筆芯6-2-2，繪圖筆另一端安裝有橡皮擦6-2-3。第一支腿長度和第二支腿長度相同。

如圖4所示，三角板3上設(shè)置有30°尺8、45°尺9、60°尺10。

將量角器2、三角板3、劃線筆5、主尺1、輔尺6連接在一起，使用時三角板3時，可通過合頁將三角板3打開。使用量角器2時，通過旋鈕將量角器2旋轉(zhuǎn)于主尺1上端。使用輔尺的第一支腿6-1時，將伸縮桿4打開，通過滑塊7的移動可以測量數(shù)據(jù)。熒光條1-2方便在光線不清楚的情況下讀取數(shù)據(jù)和記錄數(shù)據(jù)，放大鏡1-1可以方便看清微小的數(shù)字。使用劃線筆5時便可以直接拿取，方便使用，結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶，提高了工作效率[4]。

本新型機械設(shè)計工具尺第一支腿與第二支腿長度相同，便于繪制圓形。第一支腿可用作圓規(guī)的支腿，也可當作直尺使用。圓環(huán)與第一支腿和第二支腿的連接處安裝有阻尼器，能夠固定第一支腿和第二支腿的張開角度，圓環(huán)上設(shè)置有角度尺，根據(jù)打開的角度繪制不同大小的圓形。第一支腿和第二支腿根據(jù)需要的角度從圓環(huán)上打開，所打開的角度通過圓環(huán)上的角度尺確定，通過阻尼器進行固定，第二支腿上的繪圖筆進行繪圖作業(yè)，轉(zhuǎn)動鉸接軸，橡皮擦端向下，能夠進行擦除。三角板上設(shè)置的30°尺、45°尺、60°尺能滿足繪制角度的不同需求。在第二支腿不用時可鉸接旋轉(zhuǎn)，與第一支腿重疊，便于攜帶。

3 結(jié)束語

在機械設(shè)計和機械制圖中，經(jīng)常需要繪制直線、平行線，畫圓、量角度等，需要用到的工具有:直尺、三角尺、量角器、圓規(guī)等，這些工具裝在一個較大的繪圖工具包內(nèi)，使用起來不太方便，因為完成一個幾何圖形，往往需要用到多種幾何工具。本新型機械設(shè)計工具尺工具結(jié)構(gòu)完備、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、功能齊全、造型新穎獨特、操作簡單，將多種工具功能匯集于一體，解決了現(xiàn)有的機械設(shè)計工具尺工具結(jié)構(gòu)簡單、功能單一的缺點，同時便于存放和攜帶，給學(xué)習(xí)和辦公帶來了巨大的方便。

圖1機械設(shè)計工具尺的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2主尺結(jié)構(gòu)示意圖

圖3輔尺結(jié)構(gòu)示意圖

圖430°尺、45°尺、60°尺結(jié)構(gòu)示意圖