CN208141668U - 一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其包括：仿真太阳装置、仿真地球装置、仿真月球装置、传动装置、固定装置、低速电机。仿真太阳装置与传动装置刚性连接并同体绕核心转轴转动。仿真地球装置在绕地轴自转的同时与本身所在的连杆以及定向齿轮同体转动，仿真月球装置通过仿真地球装置上的过渡齿轮带动其月球小伞齿轮、过渡齿轮实现转动。仿真太阳装置、仿真地球装置、仿真月球装置通过传动装置实现连动。本实用新型巧妙的仿真太阳、地球、月亮之间运动，更好的演示太阳的东升西落、月相变换情况、季节的成因、物体影子移动、南北回归线、南北极圈这些自然现象，并能够大型化设计成游览设施供普通百姓游览。

Description

一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，具体涉及一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪。

背景技术

自然界中太阳的东升西落、月相变换情况、季节的成因、物体影子移动、南北回归线、南北极圈这些自然现象，都是由于太阳、地球以及月球因为运动而发生的位置关系的变化所引起的。尽管人们在日常生活中可观察、感觉到这些自然现象，但是由于人们本身是处于地球这个环境当中，造成了人们对于自然界中的这些变化的本质并不了解，且无法直观地观察这些变化。

目前，随着科技的不断发展，研究者对于自然界中太阳的东升西落、月相变换情况、季节的成因、物体影子移动、南北回归线、南北极圈这些自然现象有了深入的了解。现有的教学所用的三球仪仅用于教学使用，并且现有三球仪由于光源不理想以及太阳、地球、月球的运动与实际的复合程度差的结构缺陷，演示效果不甚理想。同时现有的三球仪无大型化设计，一般只是用教学。现有的三球仪无法作为游览设施，供普通的百姓进行参观。

如何巧妙的仿真太阳、地球、月亮之间运动，更好的演示太阳的东升西落、月相变换情况、季节的成因、物体影子移动、南北回归线、南北极圈这些自然现象，并能够大型化设计成游览设施供普通百姓游览是本实用新型有待解决的问题。

实用新型内容

本发明的目的在于提供一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪。用以解决现有的三球仪中，太阳、地球、月球的运动与实际的复合程度差的结构缺陷，以及演示效果不甚理想，无法大型化设计供普通百姓游览的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪。所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪包括：仿真太阳装置、仿真地球装置、仿真月球装置、传动装置、固定装置、低速电机。仿真太阳装置通过传动装置绕核心转轴转动。仿真地球装置在绕地轴自转的同时与本身所在的连杆以及定向齿轮同体转动，仿真月球装置通过仿真地球装置上的过渡齿轮以及月球小伞齿轮、过渡齿轮实现转动。仿真太阳装置、仿真地球装置、仿真月球装置通过传动装置实现连动。

所述的仿真太阳装置包括:首端平面镜、过渡平面镜、顶端平面镜、末端平面镜、核心转轴、手柄、灯泡。所述的末端平面镜与核心转轴刚性连接，末端平面镜镜面水平夹角为45°。所述的顶端平面镜与固定装置刚性连接，并且顶端平面镜镜面的水平面夹角为45°。所述过渡平面镜(103)与首端平面镜(104)各自可以单独移动，并且各自的镜面角度可以调整，用于调整太阳光线。

所述的核心转轴与低速电机连接，并通过低电机提供动力。所述的手柄在梦幻太空游览和教学演示的三球仪作为小型演示仪器时，手柄代替低速电机，为核心转轴提供动力。

所述的灯泡设置在末端平面镜处，在没有阳光的状况下，该灯泡为梦幻太空游览和教学演示的三球仪提供光源。

所述的仿真地球装置包括：地球、地轴、过渡齿轮、连杆、地球小伞齿轮。所述的过渡齿轮的个数为三个。其中两个过渡齿轮与地球、地轴是刚性连接的。另一个过渡齿轮与地球小伞齿轮之间刚性连接，并且与另外的过渡齿轮啮合。并且过渡大齿轮地球小伞齿轮与地球大伞齿轮啮合，地轴与水平面的夹角为66°34′。

所述的仿真月球装置包括：月球、月球大轴承、月球大伞齿轮、月球小伞齿轮、过渡齿轮、连接杆。其中月球与月球大伞齿轮刚性连接，月球大伞齿轮在月球大轴承上自转。月球大伞齿轮的齿轮平面与水平面夹角为5°，并且月球大伞齿轮303的中垂线穿过地球仪201的几何中心。月球小伞齿轮与过渡齿轮刚性连接，且月球小伞齿轮与月球大伞齿轮之间啮合。

所述的传动装置包括:定向齿轮、中间齿轮、固定齿轮、四季定位齿轮、过渡齿轮、地球大伞齿轮、环绕连杆。定向齿轮、中间齿轮、固定齿轮以及四季定位齿轮和过渡齿轮的参数相同。定向齿轮、中间齿轮、固定齿轮相互啮合后安装于环绕连杆下面。定向齿轮与连杆、连接杆以及月球大轴承刚性连接。中间齿轮与过渡齿轮刚性连接，过渡齿轮与四季定位齿轮啮合。固定齿轮与固定装置刚性连接，固定在主体支架上。地球大伞齿轮与环绕连杆刚性连接。

所述的固定装置包括：圆柱筒外壳、主体支架、支撑轮腿。所述的圆柱筒外壳为梦幻太空游览和教学演示的三球仪的基架。主体支架设置在圆柱筒外壳的底部，主体支架与固定齿轮刚性连接，起到支撑作用。支撑轮腿的上端与环绕连杆刚性连接，支撑轮腿的下端安装有滚动轮并且随着环绕连杆40的转动而转动，同时对于环绕连杆有支撑作用。

所述的低速电机设置在圆柱筒外壳内，与核心转轴连接。其作用是为核心转轴提供动力。

本发明方法具有如下优点：巧妙的仿真太阳、地球、月亮之间运动，更好的演示太阳的东升西落、月相变换情况、季节的成因、物体影子移动、南北回归线、南北极圈这些自然现象；并能够大型化设计成游览设施供普通百姓游览。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，梦幻太空游览和教学演示的三球仪包括：仿真太阳装置1、仿真地球装置2、仿真月球装置3、传动装置4、固定装置5、低速电机6。仿真太阳装置1与传动装置4刚性连接并同体绕核心转轴 105转动。地球201在绕地轴202自转的同时与本身所在的连杆205、连杆306、月球大轴承302以及定向齿轮401同体转动。仿真月球装置3 通过过渡齿轮203、过渡齿轮305、月球小伞齿轮304带动转动。通过传动装置4使仿真太阳装置1、仿真地球装置2、仿真月球装置3连动。

仿真太阳装置1包括:末端平面镜101、顶端平面镜102、过渡平面镜103、首端平面镜104、核心转轴105、手柄106、灯泡107。末端平面镜101与核心转轴105刚性连接且镜面水平夹角为45°；核心转轴 105与低速电机6连接，并通过低速电机6提供动力。顶端平面镜102与固定装置5刚性连接并且镜面的水平机面夹角为45°；根据过渡平面镜103与首端平面镜104调整太阳光的射入角度，确定射入的光线的方向。所述的灯泡107设置在末端平面镜101处，在没有阳光的状况下，该灯泡为梦幻太空游览和教学演示的三球仪提供光源。

仿真地球装置2包括：地球201、地轴202、过渡齿轮203、过渡齿轮204、连杆205、过渡齿轮206、地球小伞齿轮207。其中地球201、地轴202、过渡齿轮203以及过渡齿轮204是刚性连接，过渡齿轮206 与地球小伞齿轮207刚性连接，过渡齿轮206与过渡齿轮204啮合，地球小伞齿轮207与地球大伞齿轮406啮合，地轴202与水平面夹角为 66°34′。

仿真月球装置3包括：月球301、月球大轴承302、月球大伞齿轮 303、月球小伞齿轮304、过渡齿轮305、连接杆306。其中月球301与月球大伞齿轮303刚性连接，月球大伞齿轮303在月球大轴承302上自转。月球大伞齿轮303的齿轮平面与水平面夹角为5°，并且月球大伞齿轮303的中垂线穿过地球201的几何中心。月球小伞齿轮304与过渡齿轮305刚性连接，且月球小伞齿轮304与月球大伞齿轮303之间啮合，过渡齿轮305与过渡齿轮203啮合。

传动装置4包括:定向齿轮401、中间齿轮402、固定齿轮403、四季定位齿轮404、过渡齿轮405、地球大伞齿轮406、环绕连杆407。定向齿轮401、中间齿轮402、固定齿轮403以及四季定位齿轮404和过渡齿轮405的参数相同。定向齿轮401、中间齿轮402、固定齿轮403相互啮合后安装于环绕连杆407下面。定向齿轮401与连杆205、连接杆306 以及月球大轴承302刚性连接。中间齿轮402与过渡齿轮405刚性连接，过渡齿轮405与四季定位齿轮404啮合。固定齿轮403与固定装置5刚性连接，固定在主体支架502上。地球大伞齿轮406与环绕连杆407刚性连接。四季定位齿轮404与环绕连杆407以及核心转轴105之间是自由的。

固定装置5包括：圆柱筒外壳501、主体支架502、支撑轮腿503。圆柱筒外壳501为梦幻太空游览和教学演示的三球仪的基架。主体支架502设置在圆柱筒外壳501的底部，主体支架502与固定齿轮403刚性连接并支撑作用。支撑轮腿503的上端与环绕连杆407刚性连接，下端安装有滚动轮并且随着环绕连杆407的转动而转动，同时对于环绕连杆407有支撑作用。

所述的低速电机6设置在圆柱筒外壳501内，与核心转轴105连接。其作用是为核心转轴105提供动力。

实施例

在使用状态下，低速电机6带动核心转轴105逆时针旋转(本文的时针转向皆为俯视状况下)。固定齿轮403固定在固定装置5的主体支架502上。环绕连杆407与核心转轴105同体逆时针旋转时，与环绕连杆407连接的所有齿轮结构与环绕连杆407同时运动，中间齿轮402逆时针旋转并且带动定向齿轮401顺时针旋转。在此过程中，定向齿轮401的方位始终不变，从而保证了地轴202的方位始终不变，与地球实际运转情况相符合。同时地球小伞齿轮围绕地球大伞齿转动并顺时针自转。通过过渡齿轮207、过渡齿轮206以及过渡齿轮204带动地轴202和地球201实现逆时针自转，这与地球实际运转情况符合。

当地轴逆时针自转时，过渡齿轮305和月球小伞齿轮304同体顺时针自转，月球大伞齿轮303逆时针自转，月球301围绕地球201逆时针公转，这与月球的实际运转情况相符合。

当绕连杆407与核心转轴105同体逆时针旋转时，中间齿轮402 和过渡齿轮405同体逆时针自转，四季定位齿轮404的方位始终不变。在四季定位齿轮404上刻印四季的标识，这与四季在地球公转轨道的实际情况相符合。

环绕连杆407与核心转轴105同体逆时针旋转时，地球201的几何中心与环绕连杆407的相对位置始终不变。当以太阳光为入射光时，调整首端平面镜104和过渡平面镜103的角度获得水平太阳光并指向顶端平面镜102，顶端平面镜102的反射光垂直向下作为末端平面镜 101的入射光，末端平面镜101的反射光指向地球201和月球301，这与太阳照射地球、月球的实际光线相符合。当没有太阳光时，在末端平面镜101位置设置灯泡，灯泡放置在抛物面的焦点以获得平行光。

当该梦幻太空游览和教学演示的三球仪大型化时，低速电机6和支撑轮退503是必要的；当该梦幻太空游览和教学演示的三球仪为小型演示仪器时，手柄106可以代替电机6，支撑轮退503可以舍弃。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪包括：仿真太阳装置(1)、仿真地球装置(2)、仿真月球装置(3)、传动装置(4)、固定装置(5)、低速电机(6)；所述的仿真太阳装置(1)、仿真地球装置(2)、仿真月球装置(3)、传动装置(4)设置在固定装置(5)上；通过传动装置(4)使仿真太阳装置(1)、仿真地球装置(2)、仿真月球装置(3)连动。

2.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的仿真太阳装置包括:末端平面镜(101)、顶端平面镜(102)、过渡平面镜(103)、首端平面镜(104)、核心转轴(105)、手柄(106)、灯泡(107)；

所述的末端平面镜(101)与核心转轴(105)刚性连接且镜面水平夹角为45°；顶端平面镜(102)与固定装置(5)刚性连接并且镜面的水平机面夹角为45°；所述过渡平面镜(103)与首端平面镜(104)各自可以单独移动，并且各自的镜面角度可以调整；

所述的核心转轴(105)与低速电机(6)连接；所述的手柄(106)在作为小型演示仪器时，代替低速电机(6)；所述的灯泡(107)设置在末端平面镜(101)处。

3.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的仿真地球装置(2)包括：地球(201)、地轴(202)、过渡齿轮(203)、过渡齿轮(204)、连杆(205)、过渡齿轮(206)、地球小伞齿轮(207)；

所述的地球(201)、地轴(202)、过渡齿轮(203)以及过渡齿轮(204)是刚性连接；所述的过渡齿轮(206)与地球小伞齿轮(207)刚性连接，过渡齿轮(206)与过渡齿轮(204)啮合；地轴(202)与水平面夹角为66°34′。

4.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的仿真月球装置(3)包括：月球(301)、月球大轴承(302)、月球大伞齿轮(303)、月球小伞齿轮(304)、过渡齿轮(305)、连接杆(306)；

所述的月球(301)与月球大伞齿轮(303)刚性连接，月球大伞齿轮(303)在月球大轴承(302)上自转；月球大伞齿轮(303)的齿轮平面与水平面夹角为5°，并且月球大伞齿轮(303)的中垂线穿过地球(201)的几何中心；

所述的月球小伞齿轮(304)与过渡齿轮(305)刚性连接，且月球小伞齿轮(304)与月球大伞齿轮(303)之间啮合，过渡齿轮(305)与过渡齿轮(203)啮合。

5.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的传动装置(4)包括:定向齿轮(401)、中间齿轮(402)、固定齿轮(403)、四季定位齿轮(404)、过渡齿轮(405)、地球大伞齿轮(406)、环绕连杆(407)；

所述的定向齿轮(401)、中间齿轮(402)、固定齿轮(403)相互啮合后安装于环绕连杆(407)下面；定向齿轮(401)与连杆(205)、连接杆(306)以及月球大轴承(302)刚性连接；

所述的中间齿轮(402)与过渡齿轮(405)刚性连接，过渡齿轮(405)与四季定位齿轮(404)啮合；所述的固定齿轮(403)与固定装置(5)刚性连接；地球大伞齿轮(406)与环绕连杆(407)刚性连接。

6.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的固定装置(5)包括：圆柱筒外壳(501)、主体支架(502)、支撑轮腿(503)；

所述的圆柱筒外壳(501)为梦幻太空游览和教学的三球仪的基架，主体支架(502)设置在圆柱筒外壳(501)的底部，主体支架(502) 与固定齿轮(403)刚性连接；

所述的支撑轮腿(503)上端与环绕连杆(407)刚性连接，下端安装有滚动轮。

7.根据权利要求1所述的梦幻太空游览和教学演示的三球仪，其特征在于，所述的低速电机(6)设置在圆柱筒外壳(501)内，与核心转轴(105)连接。