一种教学三球仪的制作方法

本实用新型涉及教学教具领域，尤其涉及一种教学三球仪。

背景技术：

三球仪（model of Sun-Moon-Earth），又称月地运行仪，是一种天文教学和天文普及仪器，由代表太阳、地球和月球的三个小球组成，并有机械联动装置，用以演示三球关系和由此产生的一些天文现象。

目前，在小学及中学的课程中均设有讲授季节转变、昼夜更替、月相变化等内容时，因单纯口头上的讲述相对比较抽象，往往学生难于理解，故通常需要借助模拟教具进行演示，但传统的辅助教具有月相盒、月相演示板、昼夜图、季节演示板等，这些教具虽然能看到季节、昼夜、月相等现象，但它不能直观反映地、月、日的位置关系；现有技术的三球仪虽然可以直观的表达出地、月、日的位置关系，但是大部分的地球与月球是正放置的，存在地球和月球的姿态不是实际的姿态，容易造成学生的误解，从而存在误导学生的情况。

针对现有技术存在的问题，专利权人为“青华科教仪器有限公司”、申请号为“201320663796.X”的中国实用新型专利公开了一种教学用三球仪，它包括底座、太阳、地球、月球、连接杆和传动机构，所述的地球、月球和传动机构均设置在连接杆上，所述的连接杆和太阳转动连接在底座上，在传动机构作用下，地球围绕太阳公转的同时自转，月球围绕地球公转，所述的传动机构为齿轮组，所述的地球自转轴与现实地球的自转轴倾斜角度相同，所述的太阳与连接杆之间设有季节盘，所述的季节盘固定在底座上。此专利提出了通过齿轮传动替代带传动的设想，但具体如何实现则在该专利中无法找到相关的方案，同时该专利中地球轴、月球轴共用太阳轴的传动力，基本实现的是月、地同步绕太阳旋转，而无法直观显示月球绕地球公转的现象；再有，虽然地球可以倾斜一定的角度，但该专利中日、月、地处于同一平面内，达不到其所说的与现实的日月地相适配的位置，容易给学生带来误解，不利于教学活动的开展。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型提供一种教学三球仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种教学三球仪，包括底座、太阳球、地球、月亮球、第一主轴、第二主轴、第三主轴、电刷、马达、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第一定齿轮、第二定齿轮、连接轴、连接杆、第一变速齿轮组、第二变速齿轮组、第三变速齿轮组和升降机构，太阳球、地球分别固定穿设在第一主轴上、第二主轴上，电刷与马达相连接，马达通过第一变速齿轮组分别与第一主动齿轮、第二主动齿轮相连接，第一定齿轮、第二定齿轮分别固定套设在第一主轴上，第一主动齿轮与第一定齿轮相啮合，第二主动齿轮通过连接轴与第二变速齿轮组相连接，第二变速齿轮组与第二主轴相连接，第二主轴通过第三变速齿轮组与第三主轴相连接，第三主轴通过连接杆与月亮球相连接；所述的升降机构包括升降板、升降导轨、钢丝绳和拉伸齿轮，升降板的一端设置在升降导轨内且可在升降导轨内滑动，拉伸齿轮的上下端面分别设置有曲柄，钢丝绳的一端固定穿设于升降板后与其中一个曲柄固定连接，钢丝绳的另一端与另一个曲柄固定连接，第二主轴与升降板相连接，拉伸齿轮与第二定齿轮相啮合。

接电后，马达启动，通过第一变速齿轮组带动第一主动齿轮、第二主动齿轮转动，第一主动齿轮带动第一定齿轮从而带动第一主轴旋转，即太阳球旋转；第二主动齿轮通过连接轴、第二变速齿轮组带动第二主轴旋转，即地球旋转；第二主轴通过第三变速齿轮组带动第三主轴旋转，第三主轴通过连接杆带动月球旋转；这样就实现了日、地、月三球异速旋转，通过调节各变速齿轮组实现日、地、月以现实转速的定比例旋转，更接近现实；第二定齿轮在主轴的带动下旋转，从而带动拉伸齿轮旋转，曲柄通过钢丝绳牵引升降板沿升降导轨上下运动，从而实现第二主轴的升降、地球、月球的升降（原理同自行车脚踏板），地球、月球在旋转的同时复合有升降运动，其合运动呈椭圆轨迹，通过调节拉伸齿轮与第二定齿轮的传动比即可实现升降高度的调节，即可实现月、地演示轨迹等比例模拟实际轨迹。

本实用新型进一步改进，所述的第二主轴为空心轴，第三主轴套装于第二主轴内，第三主轴的一端与升降板相连接，第三主轴的另一端通过第三变速齿轮组与第二主轴相连接。这样就实现了地球、月球的分别独立升降，即月球绕地球公转轨迹也可调整。

本实用新型进一步改进，还包括刻度盘、支架和紧定元件，所述的刻度盘套装在第一主轴上、位于太阳球的正下方，支架套装在第一主轴上、位于刻度盘的正下方，电刷、马达、第一主动齿轮、第二主动齿轮、升降导轨分别通过紧定元件与支架相连接，刻度盘上可设定各季节节气等信息。这样就实现了元件的支撑，同时三球仪各元器件可视，季节节气的变换也更加直观，更利于教学活动的开展。

本实用新型进一步改进，还包括光源，光源固定设置在太阳球内、位于第一主轴的一侧，所述的太阳球为透明球，光源与电刷相连接；可以展示出地球的白天黑夜，月球的不同月象，同时还可以显示出地球的南北回归线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、地球公转经过变速箱后转一周365天，因为设计了升降机构，地球黄道轨迹为椭圆形。地轴与黄道面可成夹角。

2、地球自转一周为24小时（即一天）。

3、月球绕地球公转一周为29天。

4、三球仪台面设计了12个月份，24个节气，通过激光照射，反映出地球运行到什么位置。

5、通过太阳灯光照射，可以展示出地球的白天黑夜，月球的不同月象。

6、通过太阳光（光源）直射，可以显示出地球的南北回归线。

7、与现有技术所公开的三球仪相比，结构性能更稳定、更耐用，更接近于现实的三球轨迹，更利于教学活动的开展。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图2中A-A的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种教学三球仪，包括底座1、太阳球2、地球3、月亮球4、第一主轴5、第二主轴6、第三主轴7、电刷8、马达9、第一主动齿轮10、第二主动齿轮11、第一定齿轮12、第二定齿轮13、连接轴14、连接杆15、第一变速齿轮组16、第二变速齿轮组17、第三变速齿轮组18和升降机构，太阳球2、地球3分别固定穿设在第一主轴5上、第二主轴6上，电刷8与马达9相连接，马达9通过第一变速齿轮组16分别与第一主动齿轮10、第二主动齿轮11相连接，第一定齿轮12、第二定齿轮13分别固定套设在第一主轴5上，第一主动齿轮10与第一定齿轮12相啮合，第二主动齿轮11通过连接轴14与第二变速齿轮组17相连接，第二变速齿轮组17与第二主轴6相连接，第二主轴6通过第三变速齿轮组18与第三主轴7相连接，第三主轴7通过连接杆15与月亮球4相连接；所述的升降机构包括升降板19、升降导轨20、钢丝绳21和拉伸齿轮22，升降板19的一端设置在升降导轨20内且可在升降导轨20内滑动，拉伸齿轮22的上下端面分别设置有曲柄23，钢丝绳21的一端固定穿设于升降板19后与其中一个曲柄23固定连接，钢丝绳21的另一端与另一个曲柄23固定连接，第二主轴6与升降板19相连接，拉伸齿轮22与第二定齿轮13相啮合。

外接电源线24后，马达9启动，通过第一变速齿轮组16带动第一主动齿轮10、第二主动齿轮11转动，第一主动齿轮10带动第一定齿轮12从而带动第一主轴5旋转，即太阳球2旋转；第二主动齿轮11通过连接轴14、第二变速齿轮组17带动第二主轴6旋转，即地球3旋转；第二主轴6通过第三变速齿轮组18带动第三主轴7旋转，第三主轴7通过连接杆15带动月球旋转；这样就实现了日、地、月三球异速旋转，通过调节各变速齿轮组实现日、地、月以现实转速的定比例旋转，更接近现实；第二定齿轮13在主轴的带动下旋转，从而带动拉伸齿轮22旋转，曲柄23通过钢丝绳21牵引升降板19沿升降导轨20上下运动，从而实现第二主轴6的升降、地球3、月球的升降（原理同自行车脚踏板），地球3、月球在旋转的同时复合有升降运动，其合运动呈椭圆轨迹，通过调节拉伸齿轮22与第二定齿轮13的传动比即可实现升降高度的调节，即可实现月、地演示轨迹等比例模拟实际轨迹。

本实用新型进一步改进，所述的第二主轴6为空心轴，第三主轴7套装于第二主轴6内，第三主轴7的一端与升降板19相连接，第三主轴7的另一端通过第三变速齿轮组18与第二主轴6相连接。这样就实现了地球3、月球的分别独立升降，即月球绕地球3公转轨迹也可调整。

本实用新型进一步改进，还包括刻度盘25、支架26和紧定元件，所述的刻度盘25套装在第一主轴5上、位于太阳球2的正下方，支架26套装在第一主轴5上、位于刻度盘25的正下方，电刷8、马达9、第一主动齿轮10、第二主动齿轮11、升降导轨20分别通过紧定元件与支架26相连接，刻度盘25上可设定各季节节气等信息。这样就实现了元件的支撑，同时三球仪各元器件可视，季节节气的变换也更加直观，更利于教学活动的开展。

本实用新型进一步改进，还包括光源27，光源27固定设置在太阳球2内、位于第一主轴5的一侧，所述的太阳球2为透明球，光源27与电刷8相连接；可以展示出地球3的白天黑夜，月球的不同月象，同时还可以显示出地球3的南北回归线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、地球3公转经过变速箱后转一周365天，因为设计了升降机构，地球3黄道轨迹为椭圆形。地轴与黄道面成夹角。

2、地球3自转一周为24小时（即一天）。

3、月球绕地球3公转一周为29天。

4、三球仪台面设计了12个月份，24个节气，通过光源照射，反映出地球3运行到什么位置。

5、通过太阳灯光照射，可以展示出地球3的白天黑夜，月球的不同月象。

6、通过太阳光（光源）直射，可以显示出地球3的南北回归线。

7、与现有技术所公开的三球仪相比，结构性能更稳定、更耐用，更接近于现实的三球轨迹，更利于教学活动的开展。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。