CN203038559U - 一种日地月运行演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种日地月运行演示仪，包括太阳壳体、地球壳体、月球壳体、底座和传动机构，传动机构包括地球公转传动机构、地球自转传动机构和月球公转传动机构，地球公转传动机构与地球自转传动机构之间采用链传动机构，所述演示仪可以形象、生动、逼真地模拟月球、地球和太阳在空间的立体运行规律，学生可以更直观地了解地球上日夜的更替、南北极的极昼和极夜现象、四季变化、日食、月食以及月球的盈亏圆缺等自然界的天文景观，且结构简单、成本低且传动误差小。

Description

一种日地月运行演示仪

技术领域

本实用新型涉及教学演示用具，适用于演示月球围绕地球公转、地球自转并围绕太阳公转的相对运动规律，具体的说，涉及一种日地月运行演示仪，属于教学用具的技术领域。

背景技术

目前，教学中所使用的反映月球、地球和太阳之间运行关系的天体教学实物模型多为静态结构，或是具有简单运动关系的结构，其形象较为呆板，不能逼真地模拟月球、地球和大阳在空间的立体运动规律，学生也不能较直观地了解自然界的天文景观。

天体运行规律在日常教学过程中因为缺乏直观演示的仪器，使得教学变得抽象枯燥，学生对天文学的热情和积极性很难被充分调动，直接影响了教学效果，因此急需要一种可以模拟日、地、月之间的相对运动规律的直观教学仪器，它能模拟日、地、月三者在宇宙空间的相对位置，并能形象地表明地球、月球的运动状态，科学解释由此产生的各种自然现象。

为实现此目的，国家知识产权局于2000年9月13日公开的申请号为992450756、名称为地月仪教学模型的实用新型专利，提供了一种可以模拟日、地、月之间的相对运动规律的直观教学仪器，所述地月仪教学模型，由太阳、地球、月球壳体及其支承件、太阳光源以及地球公转行星轮系、地球自转和月球公转机构，地轴倾角控制机构等组成。电机驱动行星轮系运转，行星轮系的臂杆围绕中轴反时针旋转，这一转速就是地球围绕太阳公转的速度。行星轮系中的行星轮自转并围绕中心轮公转，由于地球与太阳有相当的距离，如果在行星轮上直接装上地球，虽然也可以实现地球自转和公转，但内齿轮的尺寸无疑将很大。因此，所述地月仪教学模型采取了延伸臂杆的设计，将臂杆沿径向向外延长至一定的距离，再将行星齿轮的转速通过一系列齿轮传递到远端，从而缩小了内齿轮的尺寸，实现了地球远距离旋转。通过设计传动齿轮的个数，可使地球始终沿反时针方向旋转。月球是围绕地球公转的，因此，只需在地球自转机构中加设一付减速传动齿轮，即可实现月球的公转。地轴倾向即地轴与地球轨道平面的夹角的控制是通过地球支座下端的传动齿轮的旋转来实现的，该传动齿轮的传动力矩也来自于行星齿轮的传动。当该齿轮的转速与臂杆转速相等而方向相反时，地轴就处于一种相对静止状态，使地轴始终指向同一个方向，即北极星方位。

其优点在于：所设计的模型在通电运行状态下可以较形象、生动、逼真地模拟月球、地球和太阳在空间的立体运行规律，使学生可以更多更直观地了解地球上日夜的更替、南北极的极昼和极夜现象、四季变化、日食、月食以及月球的盈亏圆缺等自然界的天文景观，是寓教于乐的理想科普教学仪器。

其缺点在于：采用多级齿轮传动，结构复杂，成本高，且传动误差大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种日地月运行演示仪，克服了现有技术中结构复杂、成本高且传动误差大的缺陷，采用本实用新型的演示仪后，具有结构简单、成本低且传动误差小的优点。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种日地月运行演示仪，包括太阳壳体、地球壳体、月球壳体、底座和传动机构，所述太阳壳体与底座之间设有太阳支杆，所述传动机构包括地球公转传动机构、地球自转传动机构和月球公转传动机构，其特征在于：所述地球公转传动机构与地球自转传动机构之间设有链传动机构；

所述链传动机构包括主动链轮和从动链轮，主动链轮与地球公转传动机构传动连接，从动链轮与地球自转传动机构传动连接，主动链轮和从动链轮之间设有链条。

一种优化方案，所述地球公转传动机构包括电机和延伸臂杆，延伸臂杆设在底座的上方，延伸臂杆套装在太阳支杆的外周；

所述电机传动连接有转盘，转盘与延伸臂杆固定连接；

所述延伸臂杆远离太阳支杆的一端与地球壳体和月球壳体连接。

另一种优化方案，所述地球自转传动机构包括地球支座和地球自转齿轮；

所述地球支座与地球壳体之间设有地球支杆，地球支杆外周套装有第四套筒，第四套筒的一端与地球壳体固定连接，第四套筒的另一端与地球自转齿轮固定连接；

所述地球自转齿轮与从动链轮传动连接。

再一种优化方案，所述地球支座与延伸臂杆之间固定连接有地球支座支架，地球支座支架的外周套装有第二套筒，第二套筒上设有锥齿轮，锥齿轮传动连接有齿轮，齿轮与地球自转齿轮传动连接。

进一步的优化方案，所述月球公转传动机构包括月球公转齿轮；

所述月球公转齿轮与地球自转传动机构传动连接。

再进一步的优化方案，所述月球公转齿轮连接有套装在第四套筒外周的第三套筒；

所述第三套筒与月球壳体固定连接。

更进一步的优化方案，所述太阳壳体内设有太阳光源。

一种优化方案，所述延伸臂杆靠近太阳支杆的一端上设置有平衡块。

另一种优化方案，所述延伸臂杆与底座之间设有滚珠。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：包括太阳壳体、地球壳体、月球壳体、底座和传动机构，传动机构包括地球公转传动机构、地球自转传动机构和月球公转传动机构，地球公转传动机构与地球自转传动机构之间采用链传动机构，所述演示仪可以形象、生动、逼真地模拟月球、地球和太阳在空间的立体运行规律，学生可以更直观地了解地球上日夜的更替、南北极的极昼和极夜现象、四季变化、日食、月食以及月球的盈亏圆缺等自然界的天文景观，且结构简单、成本低且传动误差小。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例中演示仪的结构示意图；

图中，

1-底座，2-电机，3-主齿轮，4-从齿轮，5-第一套筒，6-中心齿轮，7-行星轮，8-行星轮轴，9-链轮轴，10-延伸臂杆，11-平衡块，12-太阳支杆，13-太阳壳体，14-太阳光源，15-主动链轮，16-滚珠，17-从动链轮，18-链条，19-第二套筒，20-地球支座支架，21-锥齿轮，22-锥齿轮，23-齿轮轴，24-地球支座，25-齿轮，26-齿轮轴，27-齿轮，28-地球自转齿轮，29-齿轮，30-月球公转齿轮，31-第三套筒，32-第四套筒，33-地球支杆，34-地球壳体，35-月球支杆，36-月球壳体,37-转盘。

具体实施方式

实施例，如图1所示，一种日地月运行演示仪，包括太阳壳体13、地球壳体34、月球壳体36和传动机构，太阳壳体13连接有底座1，太阳壳体13内设有太阳光源14，太阳壳体13与底座1之间固定连接有太阳支杆12，本实施例中太阳支杆12选用空心杆，所述太阳支杆12的上端与太阳光源14固定连接，所述传动机构包括地球公转传动机构、地球自转传动机构和月球公转传动机构。

所述地球公转传动机构包括电机2和延伸臂杆10，延伸臂杆10设在底座1的上方，延伸臂杆10与底座1之间设有滚珠16，延伸臂杆10套装在太阳支杆12的外周，延伸臂杆10可绕太阳支杆12旋转，延伸臂杆10远离太阳支杆12的一端与地球壳体34和月球壳体36连接，延伸臂杆10靠近太阳支杆12的一端上设置有平衡块11，平衡块11用于平衡地球壳体34、月球壳体36及其传动机构的重量；

所述电机2传动连接有主齿轮3，主齿轮3啮合有从齿轮4，从齿轮4连接有第一套筒5，所述第一套筒5套装在太阳支杆12上，第一套筒5上连接有中心齿轮6，中心齿轮6啮合有行星轮7，所述行星轮7均匀设置有四个，其中一个行星轮7连接有链轮轴9，另外三个行星轮7连接有行星轮轴8，所述行星轮轴8的一端与延伸臂杆10固定连接，行星轮轴8的另一端固定连接有转盘37，转盘37套装在第一套筒5的外周，转盘37随第一套筒5共同旋转，进而推动延伸臂杆10旋转，从而实现了地球的公转演示。

所述地球自转传动机构包括地球支座24和地球自转齿轮28，所述地球支座24与地球壳体34之间设有地球支杆33，地球支杆33外周套装有第四套筒32，第四套筒32的一端与地球壳体34固定连接，第四套筒32的另一端与地球自转齿轮28固定连接；

所述地球支座24与延伸臂杆10之间固定连接有地球支座支架20，地球支座支架20的外周套装有第二套筒19，第二套筒19上设有锥齿轮21，锥齿轮21啮合有锥齿轮22，锥齿轮22连接有齿轮轴23，齿轮轴23穿过地球支座24，齿轮轴23连接有齿轮25，齿轮25与地球自转齿轮28传动连接；

所述地球自转传动机构与地球公转传动机构之间采用链传动机构传递动力，所述链传动机构包括主动链轮15和从动链轮17，主动链轮15和从动链轮17之间设有链条18，所述主动链轮15设置在链轮轴9上，所述从动链轮17设置在第二套筒19上；

在链传动机构的带动下，锥齿轮21旋转，进而带动地球自转齿轮28旋转，从而实现地球的自转演示。

所述月球公转传动机构包括月球公转齿轮30，所述月球公转齿轮30连接有第三套筒31，第三套筒31套装在第四套筒32的外周，第三套筒31与月球壳体36之间固定连接有月球支杆35；

所述月球公转齿轮30啮合有齿轮29，齿轮29连接有齿轮轴26，齿轮轴26上连接有齿轮27，所述齿轮27分别与齿轮25和地球自转齿轮28啮合；

动力经齿轮轴26传递至齿轮29，齿轮29带动月球公转齿轮30和第三套筒31旋转，从而实现月球的公转演示。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种日地月运行演示仪，包括太阳壳体（13）、地球壳体（34）、月球壳体（36）、底座（1）和传动机构，所述太阳壳体（13）与底座（1）之间设有太阳支杆（12），所述传动机构包括地球公转传动机构、地球自转传动机构和月球公转传动机构，其特征在于：所述地球公转传动机构与地球自转传动机构之间设有链传动机构；

所述链传动机构包括主动链轮（15）和从动链轮（17），主动链轮（15）与地球公转传动机构传动连接，从动链轮（17）与地球自转传动机构传动连接，主动链轮（15）和从动链轮（17）之间设有链条（18）。

2.如权利要求1所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述地球公转传动机构包括电机（2）和延伸臂杆（10），延伸臂杆（10）设在底座（1）的上方，延伸臂杆（10）套装在太阳支杆（12）的外周；

所述电机（2）传动连接有转盘（37），转盘（37）与延伸臂杆（10）固定连接；

所述延伸臂杆（10）远离太阳支杆（12）的一端与地球壳体（34）和月球壳体（36）连接。

3.如权利要求2所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述地球自转传动机构包括地球支座（24）和地球自转齿轮（28）；

所述地球支座（24）与地球壳体（34）之间设有地球支杆（33），地球支杆（33）外周套装有第四套筒（32），第四套筒（32）的一端与地球壳体（34）固定连接，第四套筒（32）的另一端与地球自转齿轮（28）固定连接；

所述地球自转齿轮（28）与从动链轮（17）传动连接。

4.如权利要求3所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述地球支座（24）与延伸臂杆（10）之间固定连接有地球支座支架（20），地球支座支架（20）的外周套装有第二套筒（19），第二套筒（19）上设有锥齿轮（21），锥齿轮（21）传动连接有齿轮（25），齿轮（25）与地球自转齿轮（28）传动连接。

5.如权利要求4所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述月球公转传动机构包括月球公转齿轮（30）；

所述月球公转齿轮（30）与地球自转传动机构传动连接。

6.如权利要求5所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述月球公转齿轮（30）连接有套装在第四套筒（32）外周的第三套筒（31）；

所述第三套筒（31）与月球壳体（36）固定连接。

7.如权利要求6所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述太阳壳体（13）内设有太阳光源（14）。

8.如权利要求7所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述延伸臂杆（10）靠近太阳支杆（12）的一端上设置有平衡块（11）。

9.如权利要求8所述的一种日地月运行演示仪，其特征在于：所述延伸臂杆（10）与底座（1）之间设有滚珠（16）。

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