專利名稱：一種日地月運(yùn)行演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及教學(xué)演示用具，適用于演示月球圍繞地球公轉(zhuǎn)、地球自轉(zhuǎn)并圍繞太陽公轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動規(guī)律，具體的說，涉及一種日地月運(yùn)行演示儀，屬于教學(xué)用具的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，教學(xué)中所使用的反映月球、地球和太陽之間運(yùn)行關(guān)系的天體教學(xué)實(shí)物模型多為靜態(tài)結(jié)構(gòu)，或是具有簡單運(yùn)動關(guān)系的結(jié)構(gòu)，其形象較為呆板，不能逼真地模擬月球、地球和大陽在空間的立體運(yùn)動規(guī)律，學(xué)生也不能較直觀地了解自然界的天文景觀。天體運(yùn)行規(guī)律在日常教學(xué)過程中因?yàn)槿狈χ庇^演示的儀器，使得教學(xué)變得抽象枯燥，學(xué)生對天文學(xué)的熱情和積極性很難被充分調(diào)動，直接影響了教學(xué)效果，因此急需要一種可以模擬日、地、月之間的相對運(yùn)動規(guī)律的直觀教學(xué)儀器，它能模擬日、地、月三者在宇宙空間的相對位置，并能形象地表明地球、月球的運(yùn)動狀態(tài)，科學(xué)解釋由此產(chǎn)生的各種自然現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)此目的，國家知識產(chǎn)權(quán)局于2000年9月13日公開的申請?zhí)枮?92450756、名稱為地月儀教學(xué)模型的實(shí)用新型專利，提供了一種可以模擬日、地、月之間的相對運(yùn)動規(guī)律的直觀教學(xué)儀器，所述地月儀教學(xué)模型，由太陽、地球、月球殼體及其支承件、太陽光源以及地球公轉(zhuǎn)行星輪系、地球自轉(zhuǎn)和月球公轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，地軸傾角控制機(jī)構(gòu)等組成。電機(jī)驅(qū)動行星輪系運(yùn)轉(zhuǎn)，行星輪系的臂桿圍繞中軸反時針旋轉(zhuǎn)，這一轉(zhuǎn)速就是地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的速度。行星輪系中的行星輪自轉(zhuǎn)并圍繞中心輪公轉(zhuǎn)，由于地球與太陽有相當(dāng)?shù)木嚯x，如果在行星輪上直接裝上地球，雖然也可以實(shí)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，但內(nèi)齒輪的尺寸無疑將很大。因此，所述地月儀教學(xué)模型采取了延伸臂桿的設(shè)計，將臂桿沿徑向向外延長至一定的距離，再將行星齒輪的轉(zhuǎn)速通過一系列齒輪傳遞到遠(yuǎn)端，從而縮小了內(nèi)齒輪的尺寸，實(shí)現(xiàn)了地球遠(yuǎn)距離旋轉(zhuǎn)。通過設(shè)計傳動齒輪的個數(shù)，可使地球始終沿反時針方向旋轉(zhuǎn)。月球是圍繞地球公轉(zhuǎn)的，因此，只需在地球自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中加設(shè)一付減速傳動齒輪，即可實(shí)現(xiàn)月球的公轉(zhuǎn)。地軸傾向即地軸與地球軌道平面的夾角的控制是通過地球支座下端的傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，該傳動齒輪的傳動力矩也來自于行星齒輪的傳動。當(dāng)該齒輪的轉(zhuǎn)速與臂桿轉(zhuǎn)速相等而方向相反時，地軸就處于一種相對靜止?fàn)顟B(tài)，使地軸始終指向同一個方向，即北極星方位。其優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計的模型在通電運(yùn)行狀態(tài)下可以較形象、生動、逼真地模擬月球、地球和太陽在空間的立體運(yùn)行規(guī)律，使學(xué)生可以更多更直觀地了解地球上日夜的更替、南北極的極晝和極夜現(xiàn)象、四季變化、日食、月食以及月球的盈虧圓缺等自然界的天文景觀，是寓教于樂的理想科普教學(xué)儀器。其缺點(diǎn)在于:采用多級齒輪傳動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，且傳動誤差大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對以上不足，提供一種日地月運(yùn)行演示儀，克服了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且傳動誤差大的缺陷，采用本實(shí)用新型的演示儀后，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低且傳動誤差小的優(yōu)點(diǎn)。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種日地月運(yùn)行演示儀，包括太陽殼體、地球殼體、月球殼體、底座和傳動機(jī)構(gòu)，所述太陽殼體與底座之間設(shè)有太陽支桿，所述傳動機(jī)構(gòu)包括地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)之間設(shè)有鏈傳動機(jī)構(gòu)；所述鏈傳動機(jī)構(gòu)包括主動鏈輪和從動鏈輪,主動鏈輪與地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，從動鏈輪與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，主動鏈輪和從動鏈輪之間設(shè)有鏈條。一種優(yōu)化方案，所述地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和延伸臂桿，延伸臂桿設(shè)在底座的上方，延伸臂桿套裝在太陽支桿的外周；所述電機(jī)傳動連接有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤與延伸臂桿固定連接；所述延伸臂桿遠(yuǎn)離太陽支桿的一端與地球殼體和月球殼體連接。另一種優(yōu)化方案，所述地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括地球支座和地球自轉(zhuǎn)齒輪；所述地球支座與地球殼體之間設(shè)有地球支桿，地球支桿外周套裝有第四套筒，第四套筒的一端與地球殼體固定連接，第四套筒的另一端與地球自轉(zhuǎn)齒輪固定連接；所述地球自轉(zhuǎn)齒輪與從動鏈輪傳動連接。再一種優(yōu)化方案，所述地球支座與延伸臂桿之間固定連接有地球支座支架，地球支座支架的外周套裝有第二套筒，第二套筒上設(shè)有錐齒輪，錐齒輪傳動連接有齒輪，齒輪與地球自轉(zhuǎn)齒輪傳動連接。進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括月球公轉(zhuǎn)齒輪；所述月球公轉(zhuǎn)齒輪與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接。再進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述月球公轉(zhuǎn)齒輪連接有套裝在第四套筒外周的第三套筒；所述第三套筒與月球殼體固定連接。 更進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述太陽殼體內(nèi)設(shè)有太陽光源。一種優(yōu)化方案，所述延伸臂桿靠近太陽支桿的一端上設(shè)置有平衡塊。另一種優(yōu)化方案，所述延伸臂桿與底座之間設(shè)有滾珠。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):包括太陽殼體、地球殼體、月球殼體、底座和傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)包括地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)之間米用鏈傳動機(jī)構(gòu)，所述演示儀可以形象、生動、逼真地模擬月球、地球和太陽在空間的立體運(yùn)行規(guī)律，學(xué)生可以更直觀地了解地球上日夜的更替、南北極的極晝和極夜現(xiàn)象、四季變化、日食、月食以及月球的盈虧圓缺等自然界的天文景觀，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低且傳動誤差小。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-底座，2-電機(jī),3-主齒輪,4_從齒輪，5_第一套筒，6_中心齒輪,7_行星輪,8_行星輪軸，9-鏈輪軸，10-延伸臂桿，11-平衡塊，12-太陽支桿，13-太陽殼體，14-太陽光源，15-主動鏈輪，16-滾珠，17-從動鏈輪，18-鏈條，19-第二套筒，20-地球支座支架，21-錐齒輪，22-錐齒輪，23-齒輪軸，24-地球支座，25-齒輪，26-齒輪軸，27-齒輪，28-地球自轉(zhuǎn)齒輪，29-齒輪，30-月球公轉(zhuǎn)齒輪，31-第三套筒，32-第四套筒，33-地球支桿，34-地球殼體，35-月球支桿，36-月球殼體，37-轉(zhuǎn)盤。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，如圖1所示，一種日地月運(yùn)行演示儀，包括太陽殼體13、地球殼體34、月球殼體36和傳動機(jī)構(gòu)，太陽殼體13連接有底座1，太陽殼體13內(nèi)設(shè)有太陽光源14，太陽殼體13與底座I之間固定連接有太陽支桿12，本實(shí)施例中太陽支桿12選用空心桿，所述太陽支桿12的上端與太陽光源14固定連接,所述傳動機(jī)構(gòu)包括地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)。所述地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)2和延伸臂桿10，延伸臂桿10設(shè)在底座I的上方，延伸臂桿10與底座I之間設(shè)有滾珠16，延伸臂桿10套裝在太陽支桿12的外周，延伸臂桿10可繞太陽支桿12旋轉(zhuǎn)，延伸臂桿10遠(yuǎn)離太陽支桿12的一端與地球殼體34和月球殼體36連接，延伸臂桿10靠近太陽支桿12的一端上設(shè)置有平衡塊11，平衡塊11用于平衡地球殼體34、月球殼體36及其傳動機(jī)構(gòu)的重量；所述電機(jī)2傳動連接有主齒輪3，主齒輪3嚙合有從齒輪4，從齒輪4連接有第一套筒5，所述第一套筒5套裝在太陽支桿12上，第一套筒5上連接有中心齒輪6，中心齒輪6嚙合有行星輪7，所述行星輪7均勻設(shè)置有四個，其中一個行星輪7連接有鏈輪軸9，另外三個行星輪7連接有行星輪軸8，所述行星輪軸8的一端與延伸臂桿10固定連接，行星輪軸8的另一端固定連接有轉(zhuǎn)盤37，轉(zhuǎn)盤37套裝在第一套筒5的外周，轉(zhuǎn)盤37隨第一套筒5共同旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而推動延伸臂桿10旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了地球的公轉(zhuǎn)演示。所述地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括地球支座24和地球自轉(zhuǎn)齒輪28，所述地球支座24與地球殼體34之間設(shè)有地球支桿33，地球支桿33外周套裝有第四套筒32，第四套筒32的一端與地球殼體34固定連接，第四套筒32的另一端與地球自轉(zhuǎn)齒輪28固定連接；所述地球支座24與延伸臂桿10之間固定連接有地球支座支架20，地球支座支架20的外周套裝有第二套筒19，第二套筒19上設(shè)有錐齒輪21，錐齒輪21嚙合有錐齒輪22，錐齒輪22連接有齒輪軸23，齒輪軸23穿過地球支座24，齒輪軸23連接有齒輪25，齒輪25與地球自轉(zhuǎn)齒輪28傳動連接；所述地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)與地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)之間采用鏈傳動機(jī)構(gòu)傳遞動力,所述鏈傳動機(jī)構(gòu)包括主動鏈輪15和從動鏈輪17，主動鏈輪15和從動鏈輪17之間設(shè)有鏈條18，所述主動鏈輪15設(shè)置在鏈輪軸9上，所述從動鏈輪17設(shè)置在第二套筒19上；在鏈傳動機(jī)構(gòu)的帶動下，錐齒輪21旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動地球自轉(zhuǎn)齒輪28旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)演示。所述月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括月球公轉(zhuǎn)齒輪30，所述月球公轉(zhuǎn)齒輪30連接有第三套筒31，第三套筒31套裝在第四套筒32的外周，第三套筒31與月球殼體36之間固定連接有月球支桿35 ；所述月球公轉(zhuǎn)齒輪30嚙合有齒輪29，齒輪29連接有齒輪軸26，齒輪軸26上連接有齒輪27，所述齒輪27分別與齒輪25和地球自轉(zhuǎn)齒輪28嚙合；動力經(jīng)齒輪軸26傳遞至齒輪29，齒輪29帶動月球公轉(zhuǎn)齒輪30和第三套筒31旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)月球的公轉(zhuǎn)演示。以上所述為本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本實(shí)用新型的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種日地月運(yùn)行演不儀，包括太陽殼體(13)、地球殼體(34)、月球殼體(36)、底座(I)和傳動機(jī)構(gòu)，所述太陽殼體(13)與底座(I)之間設(shè)有太陽支桿(12)，所述傳動機(jī)構(gòu)包括地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)之間設(shè)有鏈傳動機(jī)構(gòu)；所述鏈傳動機(jī)構(gòu)包括主動鏈輪(15)和從動鏈輪(17)，主動鏈輪(15)與地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，從動鏈輪(17)與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接，主動鏈輪(15)和從動鏈輪(17)之間設(shè)有鏈條(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)(2)和延伸臂桿(10)，延伸臂桿(10)設(shè)在底座(I)的上方，延伸臂桿(10)套裝在太陽支桿(12)的外周； 所述電機(jī)(2)傳動連接有轉(zhuǎn)盤(37)，轉(zhuǎn)盤(37)與延伸臂桿(10)固定連接； 所述延伸臂桿(10)遠(yuǎn)離太陽支桿(12)的一端與地球殼體(34)和月球殼體(36)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括地球支座(24)和地球自轉(zhuǎn)齒輪(28)； 所述地球支座(24 )與地球殼體(34 )之間設(shè)有地球支桿(33 )，地球支桿(33 )外周套裝有第四套筒(32 )，第四套筒(32 )的一端與地球殼體(34 )固定連接，第四套筒(32 )的另一端與地球自轉(zhuǎn)齒輪(28)固定連接； 所述地球自轉(zhuǎn)齒輪(28 )與從動鏈輪(17 )傳動連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述地球支座(24)與延伸臂桿(10 )之間固定連接有地球支座支架(20 )，地球支座支架(20 )的外周套裝有第二套筒(19)，第二套筒(19)上設(shè)有錐齒輪(21 )，錐齒輪(21)傳動連接有齒輪(25)，齒輪(25)與地球自轉(zhuǎn)齒輪(28 )傳動連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)包括月球公轉(zhuǎn)齒輪(30)； 所述月球公轉(zhuǎn)齒輪(30 )與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)傳動連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述月球公轉(zhuǎn)齒輪(30)連接有套裝在第四套筒(32)外周的第三套筒(31)； 所述第三套筒(31)與月球殼體(36)固定連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述太陽殼體(13)內(nèi)設(shè)有太陽光源(14)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述延伸臂桿(10)靠近太陽支桿(12)的一端上設(shè)置有平衡塊(11)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種日地月運(yùn)行演示儀，其特征在于:所述延伸臂桿(10)與底座(I)之間設(shè)有滾珠(16)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種日地月運(yùn)行演示儀，包括太陽殼體、地球殼體、月球殼體、底座和傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)包括地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)、地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)和月球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，地球公轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)與地球自轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)之間采用鏈傳動機(jī)構(gòu)，所述演示儀可以形象、生動、逼真地模擬月球、地球和太陽在空間的立體運(yùn)行規(guī)律，學(xué)生可以更直觀地了解地球上日夜的更替、南北極的極晝和極夜現(xiàn)象、四季變化、日食、月食以及月球的盈虧圓缺等自然界的天文景觀，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低且傳動誤差小。
文檔編號G09B27/02GK203038559SQ201320064618
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者王文平 申請人:王文平