专利名称：天地日月演象仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于天文运行规律的演示仪器。
二背景技术：
天文运行规律演示的仪器，目前有天球仪、月象演示仪、太阳系演示仪，演示功能较单一，而我国古代制造的浑天仪结构简洁明快，但表现不直观，一般人看不懂，不利于天文学的科学普及。
三
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是用机械联动装置和灯光照射来实现其技术方案的。解决其技术问题采用的技术方案一种天地日月之间运行规律的演示仪，它主要有台座、弧型架、天球壳、太阳灯、地球仪、月球、旋钮齿轮、固定套梁、悬梁板、章动传动轮组、地自转传动轮组、章动轴、地自转轴套、月运行传动组、黄极半轴、月滑道盘、地滑道盘等组成。该演象仪与现有的天球仪在外型上都具有地球仪外型类似的共有的必要的技术特征，本实用新型区别于最接近的现有技术天球仪的技术特征是天球旋转轴设在天球黄极轴线上，天球壳设置绘有天球经纬坐标和赤道环黄道环，在天球壳上优先绘有星象图，由透明材料制的天球壳内腔中设有能演示地球、月球公转自转章动变化的旋动组件并设有太阳灯发光装置，所述的演象仪，其特征是固定套梁安装于弧型架上，赤轴齿柱安装于固定套梁上，旋钮齿轮活接在固定套梁上与赤轴齿轮相啮合，并与槽口轴套相联动，悬梁板由槽口轴套带动旋转并由槽口轴套上的滑键限定上下滑动，旋转的悬梁板内侧导轮通过与赤轴齿柱啮合转动分别传递给设在悬梁板上的章动传动轮组和地自转传动组，并分别传递给章动轴和地自转轴套，由安装有地球仪的地自转轴套以及设在该轴套内的章动轴将转动传递给月运行传动轮组，月的公转自转由设在月运转轴套上的斜齿轮通过安装在其上的月支杆带动月球运行，地、月的上下移动由设在黄极半轴上的地、月滑道盘限定。所述演象仪的章动传动轮组，可用多个传动轮如皮带轮制成。所述演象仪的地自转传动轮组，可用多个传动轮如齿轮与皮带轮的组合制成。所述演象仪的月运行传动轮组，月支梁固定在章动轴上，传动轮组中有两对传动轮如皮带轮和一对齿轮以及由斜齿轮与能使斜齿轮延啮合部位上下滑动的齿柱所组成的一对齿轮，斜齿轮轴与月运转轴套为一整体，月球通过设在斜齿轮上的月支杆带动运行。所述演象仪的旋钮齿轮，在弧型架上设置有与旋钮齿轮联动的拖动电机和指示公元或万年历时间的计数器，所述演象仪的内球壳、弧型架和台座，可用带有四个支柱的经纬架代替，其中经纬架带有刻度盘。
本实用新型的有益效果是提供一种便携的、生动直观的、能比较充分地全面反映天地日月相互运行规律关系的天文演示仪器，以利于更加有效的教研和天文爱好者识天及科普推广。
四
附图是本实用新型地球北半球处于冬至时的工作示意图，此时地球处于与水平交角23°27′的过球心的截面上，其中槽口轴套17为局部剖视，赤轴齿盘16、固定梁20、悬梁板14为全剖视，地自转轴套12为全剖视；地球9为全剖视，月运转轴套5为全剖视，黄极半轴2为全剖视，月运行传动轮组全剖视。
五具体实施方式
要实用新型的目的是由如下具体技术方案来实现的如附图所示，本实用新型的结构是由台座28、支架柱管27、弧型架26、内球壳22、外球壳23、固定套梁20、旋钮齿轮21、赤轴齿盘16、赤轴齿柱19、键销18、槽口轴套17、悬梁板14、章动传动轮组15、地自转传动轮组13、地自转轴套12、地章动轴11、地球仪9、月球10、月运行传动轮组8、月支梁7、月支杆6、月运转轴套5、月滑道盘4、地滑道盘3、黄极半轴2、导线1、卡簧、垫圈、螺母等所组成。台座28、支架柱管27、台架26、固定套梁20用硬质材料制成，旋钮齿轮21、赤轴齿盘16、赤轴齿柱19、键销18、槽口轴套17、悬梁板14、章动传动组轮15、地自转传动轮组13、章动轴11、地自转轴套12、月运转轴套5、月滑道盘4、地滑道盘3、黄极半轴管2用硬质材料制作，地球仪9、月球10用弹性胶质材料制成，天球壳23用透明材料制作。技术要点之一是赤轴齿柱19固定于固定套梁20上，赤轴齿盘16用键销18带动槽口轴套17，槽口轴套17上的凸键带动悬梁板14一起转动的同时赤轴齿柱19啮合悬梁板14内侧导轮，悬梁板14内侧上面第四导轮带动其上面的章动传动轮组15、同时悬梁板内侧下面第二导轮带动其下面的地自转传动轮组13。技术要点之二是地球仪9随地自转轴套12一起转动的同时还带动月运行传动轮组8，月支梁7固定于章动轴上，月运行传动轮组8由四对传动轮组成，其中下面的一对传动轮由斜轴齿轮和齿柱组成，斜轴齿轮的一端固定有月支杆6，斜轴与赤轴交角为6°41′，固定于支杆6上的月球赤道面与地滑道盘4交角为1°30′，月自转轴平行于斜轴，斜轴齿轮内的斜轴属于月运转轴套5整体的一部分，月运转轴套5内设凸键与章动轴11的凹键活接并可相对滑动，在月运转轴套5底部和章动轴11底部设有凹槽并与月滑道盘4、地滑道盘3滑动联接，交角为5°8′43″的月滑道盘4与地滑道盘3固定于黄极半轴管2上，地滑道盘3与天球赤道面即与天球水平面交角23°27′，地球仪的赤道面与天球赤道面平行。技术要点之三是太阳灯25安装在与天球中心垂线即与赤轴交角为23°27′的黄极半轴管2的顶端，位于天球内腔中心，并设有灯罩24，电源由台座28上的电源插头经支架柱管27，黄极半轴管2中空部位引进导线1，黄极半轴2下端固定在弧型架26上并在外球壳23之间的外侧设置有卡簧使天球壳23只能绕轴转动不能上下移动。
本实用新型的工作原理手捻或电机拖动旋钮齿轮21啮合赤轴齿盘16带动槽口轴套17，同时带动悬梁板14转动，与此同时固定不动的赤轴齿柱与转动的悬梁板14上内侧导轮相啮合将转动分别传给章动传动轮组15和地自转传动轮组13使地球仪在自转的同时也进行延黄道公转运行；月球的公转自转是由地自转轴套12传递给月运行传动轮组8实现的，章动的变化主要由月运转轴套5上的斜轴19年反向转动18转并伴随悬梁板一起转动19转合成转数一周来表现的。月滑道盘4、地滑道盘3控制着月球、地球在公转时的上下即南北迁移的角度变化情况，也就是客观上在地球上所观察到的日、月南北迁移的变化情况；在太阳灯25接通电源发光时即可演示地球昼夜、月象变化；由于地章动角只有9″本实用新型忽略不计，而只以月球公转轴19年的角度变化周期来表示地球章动运行规律；演示岁差变化周期时，手动绘有星象(或星图)、三垣、四象、十二次、十二宫、二十八星宿标识的外球壳23，此时在绘有天球经纬坐标、黄道环、节气，并由黄极半轴、固定套梁、赤轴齿柱指针三点固定不动的内球壳22上，由赤轴齿柱指针可指示岁差周期年内实际天球北极位置的变化情况。
权利要求1.一种天地日月之间运行规律的演象仪，它主要有台座、弧型架、天球壳、太阳灯、地球仪、月球、旋钮齿轮、固定套梁、赤轴齿柱、悬梁板、章动传动轮组、地自转传动轮组、章动轴、地自转轴套、月运行传动轮组、黄极半轴、月滑道盘、地滑道盘组成；其特征是天球旋转轴设在天球黄极轴线上，天球壳设置绘有天球经纬坐标和赤道环黄道环，在天球壳上优先绘有星象图，7由透明材料制成的天球壳内腔中设有能演示地球、月球公转自转章动变化的旋动组件并设有太阳灯发光装置；固定套梁安装于弧形架上，赤轴齿柱安装于固定套梁上，旋钮齿轮活接在固定套梁上与赤轴齿轮相啮合，并与槽口轴套相联动，悬梁板由槽口轴套带动旋转并由槽口轴套上的滑键限定上下滑动，旋转的悬梁板内侧导轮通过与赤轴齿柱啮合转动分别传递给设在悬梁板上的章动传动轮组和地自转传动轮组，并分别传递给章动轴和地自转轴套，由安装有地球仪的地自转轴套以及设在该轴套内的章动轴将转动传递给月运行传动轮，月的公转自转由设在月转轴套上的斜齿轮通过安装在其上的月支杆带动月球运行，地、月的上下移动由设在黄极半轴上的地、月滑道盘限定。
2.根据权利要求1所述演象仪，其特征是所述的章动传动轮组可用多个传动轮。
3.根据权利要求1所述演象仪，其特征是所述的地自转传动轮组可用多个传动轮。
4.根据权利要求1所述演象仪，其特征是所述的月运行传动轮组的月支梁固定在章动轴上，传动轮组中有两对传动轮如皮带轮和一对齿轮以及由斜齿轮与能使斜齿轮延啮合部位上下滑动的齿柱所组成的一对齿轮，斜齿轮轴与月运转轴套为一整体，月球通过设在斜齿轮上的月支杆带动运行。
5.根据权利要求1所述演象仪，其特征是在弧型架上设置有与旋钮齿轮联动的拖动电机和指示公元时间的计数器。
6.根据权利要求1所述演象仪，其特征是所述的弧型架、内球壳和台座可用带有四个支柱的经纬架代替，其中经纬架带有刻度盘。
专利摘要一种全面直观演示天地日月之间运行规律的天文演示仪，它主要由台架、天球内外壳、太阳灯、地球仪、月球、固定套梁、赤轴齿柱、章动传动轮组、地自转传动轮组、地自转轴套，月运行传动轮组、黄极半轴、以及月、地滑道盘等组成。其技术要点是通过旋钮齿轮啮合赤轴齿盘在带动悬梁板的同时由固定不动的赤轴齿柱啮合悬梁板上的导轮从而带动章动轴和地自转轴套转动，又通过月运行传动轮组带动月球，从而实现了机械联动的结构要求。当太阳灯发光时手动或电机拖动旋钮齿轮能全面直观的演示天地日月之间运行规律变化，本仪器适用天文学教研及科普并对航天、气象、农业、军事等具有一定意义。
文档编号G09B27/02GK2615792SQ0225959
公开日2004年5月12日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月29日
发明者刘东辉 申请人:刘东辉