專利名稱：天地日月演象儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于天文運行規(guī)律的演示儀器。
二背景技術(shù)：
天文運行規(guī)律演示的儀器，目前有天球儀、月象演示儀、太陽系演示儀，演示功能較單一，而我國古代制造的渾天儀結(jié)構(gòu)簡潔明快，但表現(xiàn)不直觀，一般人看不懂，不利于天文學(xué)的科學(xué)普及。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是用機械聯(lián)動裝置和燈光照射來實現(xiàn)其技術(shù)方案的。解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案一種天地日月之間運行規(guī)律的演示儀，它主要有臺座、弧型架、天球殼、太陽燈、地球儀、月球、旋鈕齒輪、固定套梁、懸梁板、章動傳動輪組、地自轉(zhuǎn)傳動輪組、章動軸、地自轉(zhuǎn)軸套、月運行傳動組、黃極半軸、月滑道盤、地滑道盤等組成。該演象儀與現(xiàn)有的天球儀在外型上都具有地球儀外型類似的共有的必要的技術(shù)特征，本實用新型區(qū)別于最接近的現(xiàn)有技術(shù)天球儀的技術(shù)特征是天球旋轉(zhuǎn)軸設(shè)在天球黃極軸線上，天球殼設(shè)置繪有天球經(jīng)緯坐標(biāo)和赤道環(huán)黃道環(huán)，在天球殼上優(yōu)先繪有星象圖，由透明材料制的天球殼內(nèi)腔中設(shè)有能演示地球、月球公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)章動變化的旋動組件并設(shè)有太陽燈發(fā)光裝置，所述的演象儀，其特征是固定套梁安裝于弧型架上，赤軸齒柱安裝于固定套梁上，旋鈕齒輪活接在固定套梁上與赤軸齒輪相嚙合，并與槽口軸套相聯(lián)動，懸梁板由槽口軸套帶動旋轉(zhuǎn)并由槽口軸套上的滑鍵限定上下滑動，旋轉(zhuǎn)的懸梁板內(nèi)側(cè)導(dǎo)輪通過與赤軸齒柱嚙合轉(zhuǎn)動分別傳遞給設(shè)在懸梁板上的章動傳動輪組和地自轉(zhuǎn)傳動組，并分別傳遞給章動軸和地自轉(zhuǎn)軸套，由安裝有地球儀的地自轉(zhuǎn)軸套以及設(shè)在該軸套內(nèi)的章動軸將轉(zhuǎn)動傳遞給月運行傳動輪組，月的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)由設(shè)在月運轉(zhuǎn)軸套上的斜齒輪通過安裝在其上的月支桿帶動月球運行，地、月的上下移動由設(shè)在黃極半軸上的地、月滑道盤限定。所述演象儀的章動傳動輪組，可用多個傳動輪如皮帶輪制成。所述演象儀的地自轉(zhuǎn)傳動輪組，可用多個傳動輪如齒輪與皮帶輪的組合制成。所述演象儀的月運行傳動輪組，月支梁固定在章動軸上，傳動輪組中有兩對傳動輪如皮帶輪和一對齒輪以及由斜齒輪與能使斜齒輪延嚙合部位上下滑動的齒柱所組成的一對齒輪，斜齒輪軸與月運轉(zhuǎn)軸套為一整體，月球通過設(shè)在斜齒輪上的月支桿帶動運行。所述演象儀的旋鈕齒輪，在弧型架上設(shè)置有與旋鈕齒輪聯(lián)動的拖動電機和指示公元或萬年歷時間的計數(shù)器，所述演象儀的內(nèi)球殼、弧型架和臺座，可用帶有四個支柱的經(jīng)緯架代替，其中經(jīng)緯架帶有刻度盤。
本實用新型的有益效果是提供一種便攜的、生動直觀的、能比較充分地全面反映天地日月相互運行規(guī)律關(guān)系的天文演示儀器，以利于更加有效的教研和天文愛好者識天及科普推廣。
四

附圖是本實用新型地球北半球處于冬至?xí)r的工作示意圖，此時地球處于與水平交角23°27′的過球心的截面上，其中槽口軸套17為局部剖視，赤軸齒盤16、固定梁20、懸梁板14為全剖視，地自轉(zhuǎn)軸套12為全剖視；地球9為全剖視，月運轉(zhuǎn)軸套5為全剖視，黃極半軸2為全剖視，月運行傳動輪組全剖視。
五具體實施方式
要實用新型的目的是由如下具體技術(shù)方案來實現(xiàn)的如附圖所示，本實用新型的結(jié)構(gòu)是由臺座28、支架柱管27、弧型架26、內(nèi)球殼22、外球殼23、固定套梁20、旋鈕齒輪21、赤軸齒盤16、赤軸齒柱19、鍵銷18、槽口軸套17、懸梁板14、章動傳動輪組15、地自轉(zhuǎn)傳動輪組13、地自轉(zhuǎn)軸套12、地章動軸11、地球儀9、月球10、月運行傳動輪組8、月支梁7、月支桿6、月運轉(zhuǎn)軸套5、月滑道盤4、地滑道盤3、黃極半軸2、導(dǎo)線1、卡簧、墊圈、螺母等所組成。臺座28、支架柱管27、臺架26、固定套梁20用硬質(zhì)材料制成，旋鈕齒輪21、赤軸齒盤16、赤軸齒柱19、鍵銷18、槽口軸套17、懸梁板14、章動傳動組輪15、地自轉(zhuǎn)傳動輪組13、章動軸11、地自轉(zhuǎn)軸套12、月運轉(zhuǎn)軸套5、月滑道盤4、地滑道盤3、黃極半軸管2用硬質(zhì)材料制作，地球儀9、月球10用彈性膠質(zhì)材料制成，天球殼23用透明材料制作。技術(shù)要點之一是赤軸齒柱19固定于固定套梁20上，赤軸齒盤16用鍵銷18帶動槽口軸套17，槽口軸套17上的凸鍵帶動懸梁板14一起轉(zhuǎn)動的同時赤軸齒柱19嚙合懸梁板14內(nèi)側(cè)導(dǎo)輪，懸梁板14內(nèi)側(cè)上面第四導(dǎo)輪帶動其上面的章動傳動輪組15、同時懸梁板內(nèi)側(cè)下面第二導(dǎo)輪帶動其下面的地自轉(zhuǎn)傳動輪組13。技術(shù)要點之二是地球儀9隨地自轉(zhuǎn)軸套12一起轉(zhuǎn)動的同時還帶動月運行傳動輪組8，月支梁7固定于章動軸上，月運行傳動輪組8由四對傳動輪組成，其中下面的一對傳動輪由斜軸齒輪和齒柱組成，斜軸齒輪的一端固定有月支桿6，斜軸與赤軸交角為6°41′，固定于支桿6上的月球赤道面與地滑道盤4交角為1°30′，月自轉(zhuǎn)軸平行于斜軸，斜軸齒輪內(nèi)的斜軸屬于月運轉(zhuǎn)軸套5整體的一部分，月運轉(zhuǎn)軸套5內(nèi)設(shè)凸鍵與章動軸11的凹鍵活接并可相對滑動，在月運轉(zhuǎn)軸套5底部和章動軸11底部設(shè)有凹槽并與月滑道盤4、地滑道盤3滑動聯(lián)接，交角為5°8′43″的月滑道盤4與地滑道盤3固定于黃極半軸管2上，地滑道盤3與天球赤道面即與天球水平面交角23°27′，地球儀的赤道面與天球赤道面平行。技術(shù)要點之三是太陽燈25安裝在與天球中心垂線即與赤軸交角為23°27′的黃極半軸管2的頂端，位于天球內(nèi)腔中心，并設(shè)有燈罩24，電源由臺座28上的電源插頭經(jīng)支架柱管27，黃極半軸管2中空部位引進(jìn)導(dǎo)線1，黃極半軸2下端固定在弧型架26上并在外球殼23之間的外側(cè)設(shè)置有卡簧使天球殼23只能繞軸轉(zhuǎn)動不能上下移動。
本實用新型的工作原理手捻或電機拖動旋鈕齒輪21嚙合赤軸齒盤16帶動槽口軸套17，同時帶動懸梁板14轉(zhuǎn)動，與此同時固定不動的赤軸齒柱與轉(zhuǎn)動的懸梁板14上內(nèi)側(cè)導(dǎo)輪相嚙合將轉(zhuǎn)動分別傳給章動傳動輪組15和地自轉(zhuǎn)傳動輪組13使地球儀在自轉(zhuǎn)的同時也進(jìn)行延黃道公轉(zhuǎn)運行；月球的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)是由地自轉(zhuǎn)軸套12傳遞給月運行傳動輪組8實現(xiàn)的，章動的變化主要由月運轉(zhuǎn)軸套5上的斜軸19年反向轉(zhuǎn)動18轉(zhuǎn)并伴隨懸梁板一起轉(zhuǎn)動19轉(zhuǎn)合成轉(zhuǎn)數(shù)一周來表現(xiàn)的。月滑道盤4、地滑道盤3控制著月球、地球在公轉(zhuǎn)時的上下即南北遷移的角度變化情況，也就是客觀上在地球上所觀察到的日、月南北遷移的變化情況；在太陽燈25接通電源發(fā)光時即可演示地球晝夜、月象變化；由于地章動角只有9″本實用新型忽略不計，而只以月球公轉(zhuǎn)軸19年的角度變化周期來表示地球章動運行規(guī)律；演示歲差變化周期時，手動繪有星象(或星圖)、三垣、四象、十二次、十二宮、二十八星宿標(biāo)識的外球殼23，此時在繪有天球經(jīng)緯坐標(biāo)、黃道環(huán)、節(jié)氣，并由黃極半軸、固定套梁、赤軸齒柱指針三點固定不動的內(nèi)球殼22上，由赤軸齒柱指針可指示歲差周期年內(nèi)實際天球北極位置的變化情況。
權(quán)利要求1.一種天地日月之間運行規(guī)律的演象儀，它主要有臺座、弧型架、天球殼、太陽燈、地球儀、月球、旋鈕齒輪、固定套梁、赤軸齒柱、懸梁板、章動傳動輪組、地自轉(zhuǎn)傳動輪組、章動軸、地自轉(zhuǎn)軸套、月運行傳動輪組、黃極半軸、月滑道盤、地滑道盤組成；其特征是天球旋轉(zhuǎn)軸設(shè)在天球黃極軸線上，天球殼設(shè)置繪有天球經(jīng)緯坐標(biāo)和赤道環(huán)黃道環(huán)，在天球殼上優(yōu)先繪有星象圖，7由透明材料制成的天球殼內(nèi)腔中設(shè)有能演示地球、月球公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)章動變化的旋動組件并設(shè)有太陽燈發(fā)光裝置；固定套梁安裝于弧形架上，赤軸齒柱安裝于固定套梁上，旋鈕齒輪活接在固定套梁上與赤軸齒輪相嚙合，并與槽口軸套相聯(lián)動，懸梁板由槽口軸套帶動旋轉(zhuǎn)并由槽口軸套上的滑鍵限定上下滑動，旋轉(zhuǎn)的懸梁板內(nèi)側(cè)導(dǎo)輪通過與赤軸齒柱嚙合轉(zhuǎn)動分別傳遞給設(shè)在懸梁板上的章動傳動輪組和地自轉(zhuǎn)傳動輪組，并分別傳遞給章動軸和地自轉(zhuǎn)軸套，由安裝有地球儀的地自轉(zhuǎn)軸套以及設(shè)在該軸套內(nèi)的章動軸將轉(zhuǎn)動傳遞給月運行傳動輪，月的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)由設(shè)在月轉(zhuǎn)軸套上的斜齒輪通過安裝在其上的月支桿帶動月球運行，地、月的上下移動由設(shè)在黃極半軸上的地、月滑道盤限定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述演象儀，其特征是所述的章動傳動輪組可用多個傳動輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述演象儀，其特征是所述的地自轉(zhuǎn)傳動輪組可用多個傳動輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述演象儀，其特征是所述的月運行傳動輪組的月支梁固定在章動軸上，傳動輪組中有兩對傳動輪如皮帶輪和一對齒輪以及由斜齒輪與能使斜齒輪延嚙合部位上下滑動的齒柱所組成的一對齒輪，斜齒輪軸與月運轉(zhuǎn)軸套為一整體，月球通過設(shè)在斜齒輪上的月支桿帶動運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述演象儀，其特征是在弧型架上設(shè)置有與旋鈕齒輪聯(lián)動的拖動電機和指示公元時間的計數(shù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述演象儀，其特征是所述的弧型架、內(nèi)球殼和臺座可用帶有四個支柱的經(jīng)緯架代替，其中經(jīng)緯架帶有刻度盤。
專利摘要一種全面直觀演示天地日月之間運行規(guī)律的天文演示儀，它主要由臺架、天球內(nèi)外殼、太陽燈、地球儀、月球、固定套梁、赤軸齒柱、章動傳動輪組、地自轉(zhuǎn)傳動輪組、地自轉(zhuǎn)軸套，月運行傳動輪組、黃極半軸、以及月、地滑道盤等組成。其技術(shù)要點是通過旋鈕齒輪嚙合赤軸齒盤在帶動懸梁板的同時由固定不動的赤軸齒柱嚙合懸梁板上的導(dǎo)輪從而帶動章動軸和地自轉(zhuǎn)軸套轉(zhuǎn)動，又通過月運行傳動輪組帶動月球，從而實現(xiàn)了機械聯(lián)動的結(jié)構(gòu)要求。當(dāng)太陽燈發(fā)光時手動或電機拖動旋鈕齒輪能全面直觀的演示天地日月之間運行規(guī)律變化，本儀器適用天文學(xué)教研及科普并對航天、氣象、農(nóng)業(yè)、軍事等具有一定意義。
文檔編號G09B27/02GK2615792SQ0225959
公開日2004年5月12日 申請日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月29日
發(fā)明者劉東輝 申請人:劉東輝