潘 紋

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程中至關(guān)重要的組成部分，是機(jī)械生產(chǎn)的起點(diǎn)，決定了生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品的性能。機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求，對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)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(guò)程[1]。在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)工具尺存在使用范圍小、操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能單一、種類(lèi)繁多，使用不方便、也不便于攜帶等缺點(diǎn)。為解決現(xiàn)在市場(chǎng)上機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺的這些問(wèn)題，需設(shè)計(jì)一種新型的使用范圍廣、操作簡(jiǎn)單、使用方便、能提高工作效率的機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺。

1 設(shè)計(jì)方案

新型的機(jī)械設(shè)計(jì)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(guò)合頁(yè)與主尺連接，量角器通過(guò)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(guò)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(zhǎng)度與和第二支腿長(zhǎng)度相同。第一支腿與第二支腿長(zhǎng)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(dāng)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(kāi)角度，圓環(huán)上設(shè)置有角度尺，根據(jù)打開(kāi)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(kāi)，所打開(kāi)的角度通過(guò)圓環(huán)上的角度尺確定，通過(guò)阻尼器進(jìn)行固定。第二支腿上的繪圖筆進(jìn)行繪圖作業(yè)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接軸，橡皮擦端向下，能夠進(jìn)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(lái)繪制不同的角度。

該多功能新型機(jī)械設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(shuō)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(yè)，8、30°尺，9、45°尺，10、60°尺。

2 方案實(shí)施

為能進(jìn)一步了解本新型機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲舉以下實(shí)例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本新型機(jī)械設(shè)計(jì)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(yè)1-4。三角板3通過(guò)合頁(yè)1-4與主尺1連接，量角器2通過(guò)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(guò)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(zhǎng)度和第二支腿長(zhǎng)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(shí)三角板3時(shí)，可通過(guò)合頁(yè)將三角板3打開(kāi)。使用量角器2時(shí)，通過(guò)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(shí)，將伸縮桿4打開(kāi)，通過(guò)滑塊7的移動(dòng)可以測(cè)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(shí)便可以直接拿取，方便使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶，提高了工作效率[4]。

本新型機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺第一支腿與第二支腿長(zhǎng)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(dāng)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(kāi)角度，圓環(huán)上設(shè)置有角度尺，根據(jù)打開(kāi)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(kāi)，所打開(kāi)的角度通過(guò)圓環(huán)上的角度尺確定，通過(guò)阻尼器進(jìn)行固定，第二支腿上的繪圖筆進(jìn)行繪圖作業(yè)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接軸，橡皮擦端向下，能夠進(jìn)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(shí)可鉸接旋轉(zhuǎn)，與第一支腿重疊，便于攜帶。

3 結(jié)束語(yǔ)

在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制圖中，經(jīng)常需要繪制直線、平行線，畫(huà)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(gè)較大的繪圖工具包內(nèi)，使用起來(lái)不太方便，因?yàn)橥瓿梢粋€(gè)幾何圖形，往往需要用到多種幾何工具。本新型機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺工具結(jié)構(gòu)完備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、功能齊全、造型新穎獨(dú)特、操作簡(jiǎn)單，將多種工具功能匯集于一體，解決了現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)工具尺工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能單一的缺點(diǎn)，同時(shí)便于存放和攜帶，給學(xué)習(xí)和辦公帶來(lái)了巨大的方便。

圖1機(jī)械設(shè)計(jì)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