天象三球仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种模拟天体运动的天象三球仪，属于天体运动演示教具，其特征在于整个模型的运动采用全齿轮传动，其绕地球转动的月球轴支承在可转动的月球移动器的倾斜平面上，从而真实模拟了黄白两道交点的西退运动。本实用新型专利技术既可以用人力为动力，也可以由电机带动，当保证供给动力时，可实现与实际天象长期同步运行。本实用新型专利技术可作为学校教具，也可作为公共场所普及宣传天文知识的演示仪器。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种模拟天体运动的天象三球仪，属于天体运动演示教具。天体运动的现象颇为复杂，因此，用模型进行直观演示是常用的教学手段。但由于天体的复杂性，要精确、逼真地演示太阳、地球、月亮三星球运动是比较困难的。CN88201078U中公开了一种地月系统绕日运行演示仪。它采用四连杆结构模仿地、月、日三球的运动现象，但它不能如实反映黄、白两道交点的西退运动。本技术的目的在于提供一种能精确模拟地、月、日三球的实际运动情况，通过真实地模拟黄白两道交点的西退运动，实现长期与实际天象同步运行的天体三球运动演示仪。本技术的目的可以通过以下方式来实现。本技术包括有分别固装在三根轴上用来表示太阳、地球和月亮的三个模型球体，月球曲柄轴的竖直部份和太阳轴相平行、地球轴和太阳轴的倾角为23°26′，其特征在于(a)整个模型的运动采用全齿轮传动太阳轴紧固在底座上，太阳轴上固装有三个齿轮，其中之一Z1通过中间齿轮和连接轴上的齿轮Z3构成地月公转齿轮组，其速比为11。该连接轴支承在地日框架和地球框架上，并通过连接轴套、月球连接座分别和月亮球，齿轮Z15连成一体，连接轴和其轴套及轴套外径和地日框架上下底板孔的配合均为间隙配合，当人力推动地日框架绕太阳轴转动时，由于该齿轮组的作用使地球和月亮也围绕太阳转动以模拟四季成因；太阳轴上的另一个齿轮Z4通过中间齿轮与连接轴轴套上固连的齿轮Z9构成月亮绕地球公转齿轮组，其速比为112.36826698，所述连接轴轴套与月球连接座固连，当轴套在齿轮Z9作用下转动时，带动月球连接器绕连接轴转动，从而使月亮围绕地球转动；太阳轴上的第三个齿轮Z10通过中间齿轮与空套在连接轴轴套上的齿轮Z13构成月球黄白道交点移动齿轮组，其速比为10.053861489，Z13同时与月球移动器固连，月球移动器与连接轴轴套间隙配合，该月球移动器的上表面支承着连接在月球连接器上的月球轴，因此，当月球移动器跟随齿轮Z13转动时，带动月球沿着移动器的上表面相对运动；齿轮Z10还通过中间齿轮和空套在月球移动器上的齿轮Z14构成能标志阴历月历的齿轮组，其速比为11；固装在连接轴轴套上的另一个齿轮Z15通过一对转换齿轮与固装在地球轴上的圆锥齿轮Z18构成地球自转齿轮组，其速比为129.53059，Z15跟随连接轴轴套转动，并通过齿轮转换使圆锥齿轮Z18转动，实现地球的自转运动。由于齿轮传动能得到精确的传动比，因此按照计算给出各齿轮齿数，即控制地球和月亮的运行速度，就能精确模拟天体运动状况。(b)月球的运动轨迹是空间的，所述连接在月球连接器上并随之绕地球转动的月球轴，还支承在月球移动器的上表面上，该月球移动器的上表面为与水平面有5°09′夹角的倾斜平面，当月球移动器跟随Z13转动时，使绕着地球转动的月球还能产生微小的上、下移动，从而真实地模拟了黄白道交点的西退运动。(c)也可以用电机作为整个装置的动力源，这时需要在太阳轴上安装一个轴套，使齿轮Z1、Z4、Z10和轴套固连，太阳轴和该轴套成间隙配合，电机固定在底座上，通过齿轮或皮带传动使轴套有相对于太阳轴的转动，从而带动齿轮Z1、Z4、Z10。当需要精确控制速度时，可以配置微机系统或电子线路控制。为了精确地表示各天体间的真实位置关系，可以使日、地、月三个模型球直径及它们之间的距离满足或近似满足下列关系式首先设定一个R值和一个S值，其余为R－R1＝S1×4.61×10－3， R－R2＝S3×4.65×10－3R－R1＝S2×1.21×10－2， S3＝S1－S2其中，R为太阳球半径，R1为地球模型半径，R2为月球模型半径。S1、S2、S3分别为模型的地日距离，地月距离，月球与太阳的最近距离。在上述方程组中，当设定其中的一个R，一个S时，其余变量就随之为确定值。为了直观显示并方便阅读，可在所述齿轮Z10上安装标志公历的日历盘，在所述齿轮Z14上安装标志阴历的月历盘。下面通过实施例附图作进一步描述。附图说明图1是本技术结构示意图，用人力作为推动动力。图2是图1左部份放大图图3是图1右部份放大图图中，1太阳轴，2太阳球，3地日框架，4右销轴，5滚珠固定块，6底座滚珠，7上螺栓轴，8下螺栓轴，9左销轴，10地球框架，11双齿轴，12月球移动器，13地球底座，14地球轴，15月球连接座，16弹簧，17月球曲柄轴，18地球，19月球，20滚珠，21连接轴，22连接轴轴套，23底柱本实施例中，Z1、Z2、Z3构成地月公转齿轮组，Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9构成月球绕地球公转齿轮组，Z10、Z11、Z12、Z13构成黄白道交点移动齿轮组，Z10、Z11、Z14构成阴历月历齿轮组，Z15、Z16、Z17、Z18构成地球自转齿轮组。所列上、下螺栓轴和左、右销轴为各中间齿轮的支承轴，上、下螺栓轴分别固定在地日框架的上、下底板上，它们与齿轮Z11、Z12及Z2的配合均为间隙配合。左、右销轴与地日框架上下底板上孔的配合为间隙配合，齿轮Z5、Z6及齿轮Z7、Z8均固装在左、右销轴上。齿轮Z13和月球移动器12由平头螺钉固连在一起。在月球轴17上的凸起穿套在月球连接座15的盲孔中，盲孔里有弹簧16，在弹力作用下，月球轴始终和下方的滚珠20保持接触，该滚珠安放在月球移动器12上表面的圆形槽中。地球底座13固连在地球框架10上，地球底座上的孔的轴线与铅垂线有23°26′夹角。为了加强地日框架的支承稳定性，在下螺栓轴下方设置一个有半圆槽的滚珠固定块5，其中的滚珠6与底座23的上平面接触，当地日框架转动时，滚珠沿底座平面作圆周运动。图4是本技术使用电机作动力时需改装部份结构示意图图中，23底座，24电机，25太阳轴轴套。电机输出轴上装有齿轮Z19，太阳轴上增设齿轮Z20，太阳轴轴套25和太阳轴成间隙配合，齿轮Z1、Z4、Z10、Z20均固定在轴套上，当电机转动时，由于Z19和Z20啮合，使使轴套带动齿轮Z1、Z4、Z10转动。本技术不同于目前已有的天体三球演示仪器，它能定性并定量模拟真实的天体运动。在保证动力的情况下，也可长期跟踪天体运行。它具有直观形象、结构紧凑等特点，可供学校作教具，也可作为公共场所天文知识的宣传普及仪器。权利要求1.一种天象三球仪，其中包括有分别固装在三根轴上用来表示太阳、地球和月亮的三个球体，月球曲柄轴17的竖直部份和太阳轴1相平行，地球轴14和太阳轴的夹角为23°26′，其特征在于(a)整个模型的运动采用全齿轮机械传动；太阳轴1紧固在底座23上，太阳轴上固装有三个齿轮Z1、Z4和Z10，其中Z1通过中间齿轮和连接轴21上的齿轮Z3构成地月公转齿轮组，其速比为1∶1，连接轴21支承在地日框架3和地球框架10上，并通过连接轴轴套22和月球连接座15、月球19、齿轮Z15连成一体，连接轴21和其轴套22的配合、轴套22和地日框架3的配合、地球框架10和轴套22的配合均为间隙配合；另一个齿轮Z4通过中间齿轮与固装在连接轴轴套22上的齿轮Z9构成月亮绕地球公转齿轮组，其速比为1∶12.36826698，连接轴轴套22上还固连有月球连接座15，月球轴17水平段上的凸起套装在连接座15的孔中；太阳轴上的第三个齿轮Z10通过中间齿轮与空套在连接轴轴套22上的齿轮Z1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天象三球仪，其中包括有分别固装在三根轴上用来表示太阳、地球和月亮的三个球体，月球曲柄轴１７的竖直部份和太阳轴１相平行，地球轴１４和太阳轴的夹角为２３°２６′，其特征在于（ａ）整个模型的运动采用全齿轮机械传动；太阳轴１紧固在底座２ ３上，太阳轴上固装有三个齿轮Ｚ１、Ｚ４和Ｚ１０，其中Ｚ１通过中间齿轮和连接轴２１上的齿轮Ｚ３构成地月公转齿轮组，其速比为１∶１，连接轴２１支承在地日框架３和地球框架１０上，并通过连接轴轴套２２和月球连接座１５、月球１９、齿轮Ｚ１５连成一体，连接轴２１和其轴套２２的配合、轴套２２和地日框架３的配合、地球框架１０和轴套２２的配合均为间隙配合；另一个齿轮Ｚ４通过中间齿轮与固装在连接轴轴套２２上的齿轮Ｚ９构成月亮绕地球公转齿轮组，其速比为１∶１２．３６８２６６９８，连接轴轴套２２上还固连有月球连接座１５，月球轴１７水平段上的凸起套装在连接座１５的孔中；太阳轴上的第三个齿轮Ｚ１０通过中间齿轮与空套在连接轴轴套２２上的齿轮Ｚ１３构成月球黄白道交点移动齿轮组，其速比为１∶０．０５３６８１４８９，Ｚ１３与月球移动器１２固连，齿轮Ｚ１０还通过中间齿轮和空套在月球移动其器上的齿轮Ｚ１４构成阴历月历齿轮组，速比为１∶１，固装在连接轴轴套２２上的另一个齿轮Ｚ１５通过一对转换齿轮与固装在地球轴１４上的圆锥齿轮Ｚ１８构成地球自转齿轮组，其速比为１∶２９．５３０５９，地球轴活动支承在地球框架１０上；（ｂ）所述连接在月球连接座１５上并随之绕地球转动的月球曲柄轴１７支承在可转动的月球移动器１２的上表面上，该表面为与水平面有５°０９′夹角的倾斜平面。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李式先，刘志滨，黄皖苏，王永智，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]