CN207571968U - 一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪 - Google Patents

Abstract

一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，属于演示仪技术领域。其特征在于：太阳模型（5）设置在旋转架（3）上侧，地球模型（6）和月球模型（7）设置在太阳模型（5）一侧的旋转架（3）上侧，传动机构的输出端连接旋转架（3）和月球模型（7）并带动地球模型（6）和月球模型（7）公转，传动机构的输出端还与地球模型（6）相连并带动地球模型（6）自转；地球模型安装轴（8）为由下至上逐渐靠近传动轴（14）的倾斜状，传动轴（14）的上部设有支撑板（12），支撑板（12）为沿靠近传动轴（14）的方向逐渐降低的倾斜状。本单驱动式日地月天体模拟运动演示仪实现了四季的变化，真实的模拟了地球和月球绕太阳的运动。

Description

一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪

技术领域

一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，属于演示仪技术领域。

背景技术

目前，市面上出售的普通地球仪只能静态地反应地球上各地理位置的特征，无法全面直观的动态表达地球绕太阳公转、自转及月球绕地球转动时的空间状态。

申请号为201010593557.2的发明专利申请公开了一种电动太阳、地球、月球运动演示仪，其月球模型支杆、地球模型支杆以及太阳模型支杆均竖直设置，无法真实的模拟出月球相对于地球和太阳的相对运动状态。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够真实反映出地球、月球和太阳的相对运动、并模仿出四季变化的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：包括圆盘、太阳模型、地球模型、月球模型及动力模块，圆盘的上侧转动安装有旋转架，太阳模型设置在旋转架上侧，且太阳模型同轴安装在圆盘上，地球模型和月球模型设置在太阳模型一侧的旋转架上侧，动力模块的输出端连接有传动机构，传动机构的输出端连接旋转架和月球模型并带动地球模型和月球模型公转，传动机构的输出端还与地球模型相连并带动地球模型自转；

地球模型同轴安装在地球模型安装轴上侧，太阳模型一侧的旋转架上安装有传动轴，地球模型安装轴为由下至上逐渐靠近传动轴的倾斜状，传动轴的上部设有支撑板，支撑板为沿靠近传动轴的方向逐渐降低的倾斜状，支撑板与传动轴相连并随传动轴的转动而同步转动，地球模型安装轴转动安装在支撑板上，传动机构与传动轴相连并带动传动轴转动。

优选的，所述的地球模型安装轴的轴线与水平面的夹角为66.5°。

优选的，所述的支撑板所在平面与地球模型安装轴垂直。

优选的，所述的旋转架与圆盘之间设有用于对旋转架导向的导向机构。

优选的，所述的导向机构包括导向轮以及设置在圆盘上侧的导向槽，导向轮设置在旋转架与圆盘之间，且导向轮转动安装在旋转架上，导向轮下侧设置在导向槽内。

优选的，所述的月球模型通过月球模型安装架与传动机构相连，月球模型安装架的下部为水平部，上部为由下至上逐渐远离地球模型的倾斜部，水平部与传动机构的输出端相连并在水平面内转动，月球模型安装在倾斜部上。

优选的，所述的传动机构包括公转轮系和自转轮系，动力模块与公转轮系相连，公转轮系与旋转架和月球模型相连，自转轮系的输入端与公转轮系相连，自转轮系的输出端通过万向节与地球模型安装轴相连。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的动力模块通过传动机构分别与地球模型、月球模型和旋转架相连，从而能够实现地球模型的自转、地球模型绕太阳模型的公转、月球模型绕地球模型的公转以及月球模型随地球模型绕太阳模型转动等动作，地球模型安装轴倾斜设置，且安装在支撑板上，支撑板随传动轴的转动而同步转动，从而在地球模型公转时实现了四季的变化，进而更加真实的模拟了地球和月球绕太阳的运动状态，模拟效果好，通过一个动力模块即可实现动力输入。

2、地球模型的转轴与水平面的夹角为66.5°，与真实情况相符，运动状态模拟准确。

3、支撑板能够使地球模型安装轴维持倾斜状态，从而使地球模型的运动状态稳定，且运动轨迹准确。

4、导向轮转动安装在旋转架上，并随旋转架同步移动，圆盘上设置导向槽，从而对导向轮进行导向，既能够起到导向作用，又能够对圆盘起到支撑作用，使地球模型、月球模型的运动稳定，且运动轨迹准确。

5、月球模型通过月球模型安装架安装，从而实现了绕地球的公转。

6、传动机构包括自转轮系和公转轮系，从而通过一个动力模块实现了地球模型、月球模型和太阳模型的运动，并且保证了真实的运动轨迹，模拟效果好。

附图说明

图1为单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的立体示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的主视示意图。

图4为单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的俯视示意图。

图5为单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的传动机构的传动系统图。

图中：1、底座 2、圆盘 201、导向槽 3、旋转架 4、太阳模型安装轴 5、太阳模型 6、地球模型 7、月球模型8、地球模型安装轴 9、月球模型安装架 10、导向轮安装架 11、万向节 12、支撑板 13、电机 14、传动轴 15、第一齿轮 16、第二齿轮 17、第三齿轮 18、第四齿轮 19、第五齿轮20、固定齿轮 21、第六齿轮 22、第七齿轮 23、第八齿轮 24、第九齿轮 25、第十齿轮 26、第十一齿轮 27、第十二齿轮 28、第十三齿轮 29、行星架 30、第十四齿轮31、第十五齿轮 32、第十六齿轮 33、第十七齿轮 34、第十八齿轮 35、第十九齿轮 36、第二十齿轮。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，包括圆盘2、太阳模型5、地球模型6、月球模型7及动力模块，圆盘2的上侧转动安装有旋转架3，太阳模型5设置在旋转架3上侧，且太阳模型5同轴安装在圆盘2上，地球模型6和月球模型7设置在太阳模型5一侧的旋转架3上侧，动力模块的输出端连接有传动机构，传动机构的输出端连接旋转架3和月球模型7并带动地球模型6和月球模型7公转，传动机构的输出端还与地球模型6相连并带动地球模型6自转；地球模型6同轴安装在地球模型安装轴8上侧，太阳模型5一侧的旋转架3上安装有传动轴14，地球模型安装轴8为由下至上逐渐靠近传动轴14的倾斜状，传动轴14的上部设有支撑板12，支撑板12为沿靠近传动轴14的方向逐渐降低的倾斜状，支撑板12与传动轴14相连并随传动轴14的转动而同步转动，地球模型安装轴8转动安装在支撑板12上，传动机构与传动轴14相连并带动传动轴14转动。本单驱动式日地月天体模拟运动演示仪的动力模块通过传动机构分别与地球模型6、月球模型7和旋转架3相连，从而能够实现地球模型6的自转、地球模型6绕太阳模型5的公转、月球模型7绕地球模型6的公转以及月球模型7随地球模型6绕太阳模型5转动等动作，地球模型安装轴8倾斜设置，且安装在支撑板12上，支撑板12随传动轴14的转动而同步转动，从而在地球模型6公转时实现了四季的变化，进而更加真实的模拟了地球和月球绕太阳的运动状态，模拟效果好，通过一个动力模块即可实现动力输入。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

如图1~4所示：圆盘2为圆环状，圆盘2的下部设有底座1，圆盘2安装在底座1上侧，圆盘2水平设置。太阳模型5通过太阳模型安装轴4安装在底座1上，且太阳模型安装轴4竖直设置，太阳模型安装轴4的下端安装在底座1上，太阳模型5安装在太阳模型安装轴4的上端，太阳模型安装轴4与圆盘2同轴设置。旋转架3设置在圆盘2上侧并与圆盘2间隔设置，旋转架3的中部与太阳模型安装轴4转动连接，旋转架3绕太阳模型安装轴4转动。

旋转架3的一侧设有竖向的传动轴14，传动轴14的下部转动安装在旋转架3上，传动轴14设置在太阳模型安装轴4的一侧。传动轴14的上部安装有安装板，安装板与传动轴14的上部固定连接并随传动轴14的转动而同步转动。安装板上转动安装有自转轴，自转轴竖向设置在传动轴14的一侧。自转轴通过万向节11与地球模型安装轴8相连，地球模型6安装在地球模型安装轴8的上端，并随地球模型安装轴8的转动而同步转动。传动轴14的上部还设有支撑板12，支撑板12与传动轴14固定连接，并随传动轴14的转动而同步转动，支撑板12设置在安装板的上侧，地球模型安装轴8的与支撑板12转动连接，从而使地球模型安装轴8倾斜设置。在本实施例中，地球模型安装轴8的与水平面的夹角为66.5°，从而与真实情况相符，使模拟的运动状态更加准确。由于传动轴14、支撑板12和地球模型安装轴8的设置，使地球模型6在绕太阳模型5公转时，模拟出了四季变化，模拟更加准确。地球模型安装轴8的轴线设置在地球模型6的一侧，即地球模型安装轴8与地球模型6偏心设置，从而在地球模型安装轴8带动地球模型6转动的过程中实现了近日点和远日点的变化。地球模型安装轴8的转速与旋转架3的转速相等且转向相反，从而使地球模型安装轴8的朝向不变。

月球模型7通过月球模型安装架9安装在传动轴14上，月球模型安装架9的下部为水平部，上部为由下至上逐渐远离地球模型6的倾斜部，水平部的端部与传动机构的输出端相连，水平部绕传动轴14在水平面内转动，水平部设置在安装板下侧，月球模型7安装在倾斜部的上端。

在本实施例中，动力模块为电机13，且电机13有且只有一个。电机13的输出轴与传动机构相连，传动机构的输出端与旋转架3和月球模型安装架9的水平部相连，从而实现了地球模型6的公转、月球模型7绕太阳模型5的公转以及月球模型7绕太阳模型5的公转，传动机构通过自转轴与地球模型安转轴8相连并带动地球模型安装轴8转动，从而带动地球模型6的自转。

圆盘2和旋转架3之间设有导向机构。导向机构包括导向轮和设置在圆盘2上侧的导向槽201，导向槽201与圆盘2同轴设置。旋转架3的一端设有用于安装导向轮的导向轮安装架10，导向轮转动安装在导向轮安装架10内，导向轮的下侧设置在导向槽201内，导向轮既能够与导向槽201相配合对旋转架3的旋转起到导向作用，还能够对旋转架3起到支撑作用，保证旋转架3运行稳定。

如图5所示：传动机构为齿轮传动机构，在传动机构中，第五齿轮19为主动轮，电机13的输出轴与第五齿轮19相邻，并带动第五齿轮19转动。在本实施例中，第五齿轮19、第十六齿轮32、第四齿轮18、第十五齿轮31、第三齿轮17、固定齿轮20、第六齿轮21、第十四齿轮30、第二齿轮16和第一齿轮15构成公转轮系，第五齿轮19与第十六齿轮32啮合，第十六齿轮32与第四齿轮18为双联齿轮，第十六齿轮32与第四齿轮18转动安装在旋转架3上，且第十六齿轮32与第四齿轮18转动安装在太阳模型安装轴4上，并与太阳模型安装轴4同轴设置，第四齿轮18与第十五齿轮31啮合，第十五齿轮31与第三齿轮17为双联齿轮，第十五齿轮31和第三齿轮17转动安装在旋转架3上，且第十五齿轮31和第三齿轮17的轴线设置在传动轴14和太阳模型安装轴4之间，第三齿轮17同时与固定齿轮20和第六齿轮21啮合，固定齿轮20同轴安装在太阳模型安装轴4上并与太阳模型安装轴4固定设置，第六齿轮21与传动轴14同轴连接并保持同步转动，传动轴14与支撑板12相连并带动支撑板12摆动，从而使地球模型6实现了四季的变化。第十四齿轮30和第二齿轮16为双联齿轮，第十四齿轮30和第二齿轮16转动安装在旋转架3上，且第十四齿轮30和第二齿轮16的轴线设置在传动轴14和第三齿轮17的轴线之间，第十四齿轮30也与第三齿轮17啮合，第二齿轮16和第一齿轮15啮合，第一齿轮15转动安装在传动轴14上，月球模型安装架9的水平部安装在第一齿轮15上侧，从而实现了月球模型7绕地球模型6的转动。第十七齿轮33同轴安装在传动轴14上并与传动轴14保持同步转动，第十七齿轮33和第七齿轮22相啮合，第七齿轮22与第八齿轮23相啮合，第八齿轮23和第十八齿轮34同轴设置并保持同步转动，第七齿轮22和第八齿轮23依次设置在传动轴14外侧的旋转架3上，且第七齿轮22和第八齿轮23转动设置。第十八齿轮34、第九齿轮24、第十九齿轮35、第十齿轮25以及行星架29形成行星轮系，第十九齿轮35与第十齿轮25相啮合，第十齿轮25安装在旋转架3上并随旋转架3同步转动，行星架29还与第十九齿轮35的转轴转动连接，第十一齿轮26安装在行星架29上并与行星架29保持同步转动，第十二齿轮27与第十一齿轮26相啮合，第十二齿轮27和第二十齿轮36为双联齿轮，第十二齿轮27和第二十齿轮36均转动安装在传动轴14上，第十三齿轮28安装在地球模型安装轴8上并与地球模型安装轴8保持同步转动，第十三齿轮28与第二十齿轮36啮合。

各齿轮的参数如下表所示：

。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：包括圆盘（2）、太阳模型（5）、地球模型（6）、月球模型（7）及动力模块，圆盘（2）的上侧转动安装有旋转架（3），太阳模型（5）设置在旋转架（3）上侧，且太阳模型（5）同轴安装在圆盘（2）上，地球模型（6）和月球模型（7）设置在太阳模型（5）一侧的旋转架（3）上侧，动力模块的输出端连接有传动机构，传动机构的输出端连接旋转架（3）和月球模型（7）并带动地球模型（6）和月球模型（7）公转，传动机构的输出端还与地球模型（6）相连并带动地球模型（6）自转；

地球模型（6）同轴安装在地球模型安装轴（8）上侧，太阳模型（5）一侧的旋转架（3）上安装有传动轴（14），地球模型安装轴（8）为由下至上逐渐靠近传动轴（14）的倾斜状，传动轴（14）的上部设有支撑板（12），支撑板（12）为沿靠近传动轴（14）的方向逐渐降低的倾斜状，支撑板（12）与传动轴（14）相连并随传动轴（14）的转动而同步转动，地球模型安装轴（8）转动安装在支撑板（12）上，传动机构与传动轴（14）相连并带动传动轴（14）转动。

2.根据权利要求1所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的地球模型安装轴（8）的轴线与水平面的夹角为66.5°。

3.根据权利要求1所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的支撑板（12）所在平面与地球模型安装轴（8）垂直。

4.根据权利要求1所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的旋转架（3）与圆盘（2）之间设有用于对旋转架（3）导向的导向机构。

5.根据权利要求4所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的导向机构包括导向轮以及设置在圆盘（2）上侧的导向槽（201），导向轮设置在旋转架（3）与圆盘（2）之间，且导向轮转动安装在旋转架（3）上，导向轮下侧设置在导向槽（201）内。

6.根据权利要求1所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的月球模型（7）通过月球模型安装架（9）与传动机构相连，月球模型安装架（9）的下部为水平部，上部为由下至上逐渐远离地球模型（6）的倾斜部，水平部与传动机构的输出端相连并在水平面内转动，月球模型（7）安装在倾斜部上。

7.根据权利要求1所述的单驱动式日地月天体模拟运动演示仪，其特征在于：所述的传动机构包括公转轮系和自转轮系，动力模块与公转轮系相连，公转轮系与旋转架（3）和月球模型（7）相连，自转轮系的输入端与公转轮系相连，自转轮系的输出端通过万向节（11）与地球模型安装轴（8）相连。