CN208834632U - 一种地月日三球运行仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地月日三球运行仪，属于三球仪领域；所要解决的技术问题是提供了一种结构简单、操作方便、形象直观、符合自然运行规律，模拟准确的地月日三球运行仪；解决该技术问题采用的技术方案为：一种地月日三球运行仪，包括太阳模型、地球模型、月球模型和机械传动装置，通过机械传动装置可以实现对地球、月球、太阳运行轨迹的真实模拟，直观的演示地球自转、公转，近日点、远日点，月球近地点、远地点，月食、日食的规律变化等；本实用新型可广泛应用于三球仪领域。

Description

一种地月日三球运行仪

技术领域

本实用新型一种地月日三球运行仪，属于三球仪技术领域。

背景技术

在小学《科学》及初中《地理》教学中，讲授季节转变、昼夜更替、月相变化等内容时，由于口头讲述比较抽象，学生往往难于理解，通常需要借助模拟教具进行演示，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，但是不能直观反映地、月、日的位置关系，近年来，能模拟地、月、日位置关系的三球仪得到了广泛应用，但是现有的三球仪在模拟的过程中存在以下问题：地球运行在绕太阳的圆周轨道上，无近日点和远日点之分，看不出太阳直射点在地球南北回归线之间的往复移动，月球运行的白道与地球运行的黄道处于同一平面内，导致每个朔望月都有日食和月食发生，月球与地球间距始终不变，无近地点和远地点的区别，不符合实际的运行轨迹。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、操作方便、形象直观、符合自然运行规律，模拟准确的地月日三球运行仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种地月日三球运行仪，包括太阳模型、地球模型、月球模型和机械传动装置，其特征在于：机械传动装置包括横梁，横梁下方从左至右依次啮合设置有第一固轴齿轮、过渡齿轮和第二固轴齿轮，第二固轴齿轮中心设置有太阳轴，太阳轴贯穿横梁，太阳轴上方设置有太阳模型，横梁上方从左至右依次啮合设置有驱动齿轮、第一顺时针齿轮、第一逆时针齿轮、大齿轮盘，大齿轮盘固定套装在太阳轴上，驱动齿轮中心设置有驱动轴，驱动轴贯穿横梁，驱动轴下方套装有第一固轴齿轮，第一顺时针齿轮上方设置有第二顺时针齿轮，第一逆时针齿轮上方设置有第二逆时针齿轮，驱动齿轮上套装有星象盘，星象盘外侧设置有内齿圈盘，内齿圈盘外侧设置有外齿圈盘，星象盘下方与横梁相连，第二顺时针齿轮与内齿圈盘相啮合，星象盘一侧设置有对应第二顺时针齿轮的开口，第二逆时针齿轮与外齿圈盘相啮合，驱动轴上方设置有定向盘，定向盘一侧设置有地球传动轴，地球传动轴上方设置有地球模型，以驱动轴为中心从上至下依次设置有偏心圆盘和白道盘，白道盘与偏心圆盘相对滑动相连，白道盘下方两侧对称设置有白道支柱，白道支柱下表面与内齿圈盘上端面固定相连，偏心圆盘下方对称设置有支柱，支柱下表面与外齿圈盘上端面固定相连，支柱上表面设置有套杆，偏心圆盘两边设置有对应套杆的滑槽，对称设置的白道支柱之间存在高度差，偏心圆盘一侧设置有贯穿偏心圆盘与白道盘的月球支柱，月球支柱上设置有滑块，滑块上设置有垂直与月球支柱的方型滑柱，方型滑柱一端与偏心圆盘滑动相连，方形滑柱上设置有与月球支柱平行的月球支杆，月球支杆上方设置有月球模型，驱动齿轮上方设置有齿轮盘，齿轮盘上设置有月球驱动杆，月球驱动杆与月球支柱相连。

所述的地球传动轴贯穿定向盘，所述的地球传动轴下方设置有地球驱动齿轮，所述的齿轮盘与地球驱动齿轮之间设置有中间齿轮，所述的中间齿轮与齿轮盘、地球齿轮均啮合。

所述的第一顺时针齿轮与第二顺时针齿轮同轴布置，且第一顺时针齿轮与第二顺时针齿轮为一体式结构。

所述的第一逆时针齿轮与第二逆时针齿轮同轴布置，且第一逆时针齿轮与第二逆时针齿轮为一体式结构。

所述的太阳模型上设置有激光灯，所述的太阳模型与横梁之间设置有太阳连杆，所述的太阳连杆背向激光灯设置，所述的太阳轴下方设置有底座，所述的横梁与底座之间设置有拨片。

所述的地球模型下方设置有地球自转轴，地球自转轴与地球传动轴之间通过万向节相连,地球中心与驱动轴中心不在同一轴线上，可以模拟地球与太阳距离的变化。

所述的月球支柱为U字叉型支柱，所述的滑块中心设置有对应方型滑柱的方型孔。

所述的白道盘与水平面的夹角为10度，真实的白道盘与水平面夹角较小，将其设置为10度，便于更直观的演示效果。

所述的过渡齿轮数量为3，所述的第一固轴齿轮、过渡齿轮、第二固轴齿轮直径、齿数均相同。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、地球中心与驱动轴不在同一轴线上，在使用时，地球围绕太阳运行的圆周轨道，在这个轨道上可以真实的模拟近日点和远日点，可以模拟地球先达到二至点，然后通过近日点和远日点的天象，更符合实际天象，这是现有的三球仪所无法模拟的。

2、在太阳模型上设置有激光光源，在运转的时候，激光光源始终正对地球中心位置，可以直观的模拟太阳在南北回归线之间的往复运动，更符合实际天象，这是现有三球仪所无法模拟的。

3、白道盘与水平面成一定的角度，在运转的时候可以更真实的模拟日食和月食发生的周期，一般每年有两到三个食季内才可以发生日食和月食，现有的三球仪的月球白道盘与地球运行的轨道平面在同一平面内，每转一圈都会模拟出现日食和月食，这是与实际天象不符合的，本装置通过白道盘与水平面设置角度，可以更好的模拟实际月食和日食出现的周期。

4、偏心圆盘套装在白道盘中，偏心圆盘和白道盘可以相对转动，偏心圆盘两侧通过滑槽、支柱与外齿圈配合，并随外齿圈转动这样可以真实的模拟月球的近地点和远地点，月球支柱为U型叉字型支柱，主柱上设置有滑块，滑块上设置有方形滑柱，方形滑柱一端与偏心圆盘滑动相连，可以随着偏心圆盘转动而转动，方形滑柱上设置有月球支杆，可以保证月球始终随着偏心圆盘的转动为转动，从而使月球与地球之间的距离不断的变化，可以真实的模拟近地点和远地点，可更真实的模拟月球的复杂天体运动现象。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为内齿圈盘与第二顺时针齿轮盘的结构示意图。

图3为月球支柱的结构示意图。

图4为白道盘和偏心圆盘连接方式示意图。

图中1为太阳模型、2为地球模型、3为月球模型、4为横梁、5为第一固轴齿轮、6为过渡齿轮、7为第二固轴齿轮、8为太阳轴、9为驱动齿轮、10为第一顺时针齿轮、11为第一逆时针齿轮、12为大齿轮盘、13为驱动轴、14为第二顺时针齿轮、15为第二逆时针齿轮、16为内齿圈盘、17为外齿圈盘、18为定向盘、19为地球传动轴、20为偏心圆盘、21为白道盘、22为白道支柱、23为支柱、24为套杆、25为滑槽、26为月球支杆、27为月球支柱、28为滑块、29为拨片、30为底座、31为月球驱动杆、32为激光灯、33为太阳连杆、34为星象盘、35为方形滑杆、36为齿轮盘。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型1.一种地月日三球运行仪，包括太阳模型1、地球模型2、月球模型3和机械传动装置，机械传动装置包括横梁4，横梁4下方从左至右依次啮合设置有第一固轴齿轮5、过渡齿轮6和第二固轴齿轮7，第二固轴齿轮7中心设置有太阳轴8，太阳轴8贯穿横梁4，太阳轴8上方设置有太阳模型1，横梁4上方从左至右依次啮合设置有驱动齿轮9、第一顺时针齿轮10、第一逆时针齿轮11、大齿轮盘12，大齿轮盘12固定套装在太阳轴8上，驱动齿轮9中心设置有驱动轴13，驱动轴13贯穿横梁4，驱动轴13下方套装有第一固轴齿轮5，第一顺时针齿轮10上方设置有第二顺时针齿轮14，第一逆时针齿轮11上方设置有第二逆时针齿轮15，驱动齿轮9上套装有星象盘34，星象盘34外侧设置有内齿圈盘16，内齿圈盘16外侧设置有外齿圈盘17，星象盘34下方与横梁4相连，第二顺时针齿轮14与内齿圈盘16相啮合，星象盘34一侧设置有对应第二顺时针齿轮14的开口，第二逆时针齿轮15与外齿圈盘17相啮合，驱动轴13上方设置有定向盘18，定向盘18一侧设置有地球传动轴19，地球传动轴19上方设置有地球模型2，以驱动轴13为中心从上至下依次设置有偏心圆盘20和白道盘21，白道盘21与偏心圆盘20相对滑动相连，白道盘21下方两侧对称设置有白道支柱22，白道支柱22下表面与内齿圈盘16上端面固定相连，偏心圆盘20下方对称设置有支柱23，支柱23下表面与外齿圈盘17上端面固定相连，支柱23上表面设置有套杆24，偏心圆盘20两边设置有对应套杆24的滑槽25，对称设置的白道支柱22之间存在高度差，偏心圆盘20一侧设置有贯穿偏心圆盘20与白道盘21的月球支柱27，月球支柱27上设置有滑块28，滑块28上设置有垂直与月球支柱27的方型滑柱35，方型滑柱35一端与偏心圆盘20滑动相连，方形滑柱35上设置有与月球支柱27平行的月球支杆26，月球支杆26上方设置有月球模型3，驱动齿轮9上方设置有齿轮盘36，齿轮盘36上设置有月球驱动杆31，月球驱动杆31与月球支柱27相连，地球传动轴19贯穿定向盘18，所述的地球传动轴19下方设置有地球驱动齿轮，所述的齿轮盘36与地球驱动齿轮之间设置有中间齿轮，所述的中间齿轮与齿轮盘36、地球齿轮均啮合，第一顺时针齿轮10与第二顺时针齿轮14同轴布置，且第一顺时针齿轮10与第二顺时针齿轮14为一体式结构，第一逆时针齿轮11与第二逆时针齿轮15同轴布置，且第一逆时针齿轮11与第二逆时针齿轮15为一体式结构，太阳模型1上设置有激光灯32，所述的太阳模型1与横梁4之间设置有太阳连杆33，所述的太阳连杆33背向激光灯32设置，所述的太阳轴8下方设置有底座30，横梁4与底座30之间设置有拨片29，地球模型2下方设置有地球自转轴，地球自转轴与地球传动轴19之间通过万向节相连，月球支柱27为U字叉型支柱，所述的滑块28中心设置有对应方型滑柱35的方型孔，白道盘21与水平面的夹角为10度，过渡齿轮6数量为3，所述的第一固轴齿轮5、过渡齿轮6、第二固轴齿轮7直径、齿数均相同。

本实用新型在使用时，通过横梁4下方的拨片带动横梁4沿逆时针方向运转，演示地球围绕太阳公转，横梁下方的固轴齿轮和过渡齿轮在横梁转动的时候可以确保驱动轴13不会转动，保证地球两级的指向不变，横梁4上方的大齿轮盘12固定在太阳轴8上，不会随着横梁4转动而转动，横梁4转动带动第一逆时针齿轮11围绕大齿轮盘12转动，进而带动第一顺时针齿轮10转动，进而带动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9转动带动月球驱动杆转动，同时第二逆时针齿轮15与第二顺时针齿轮14转动，带动外齿圈盘和内齿圈盘顺时针转动，内齿圈盘转动，带动白道盘顺时针转动，白道盘两侧的白道支柱存在高度差，白道盘与水平面成固定夹角，白道盘上方设置有偏心盘，偏心盘下方设置有凸缘，白道盘上设置有与凸缘配合的滑槽，偏心盘与白道盘滑动相连，偏心盘两侧的支柱设置在外齿圈盘上，内外齿圈盘转速不一，所以在偏心盘两侧设置有滑槽和套杆便于偏心盘随着白道盘转动而各自运转，同时在偏心盘上滑动设置有月球支柱和方形滑杆，月球支柱上设置有滑块，滑块上设置有对应方形滑杆的方形开口，方形滑杆端部设置有月球支杆，支杆上设置有月球，在转动时控制月球上下、左右移动，模拟近地点和远地点的真实运行轨迹，地球中心与驱动齿轮9不在同一轴线上，通过中间齿轮连接，同时在地球模型下方设置有万向节，可以模拟地球与太阳之间的近日点和远日点的真实轨迹，在太阳模型中设置有激光光源，可以确保激光始终正对地球的中心位置，太阳连杆可以确保太阳与横梁作同步旋转。

本装置可演示以下内容：1、地球的绕轴自转，且两极在空间的指向不变；2、地球的公转，且对太阳存在近日点和远日点；3、太阳直射点在地球南北回归线之间的往复运动，从而可以直观理解地球南北半球的昼夜长短和寒暑变化以及极昼极夜现象；4、地球的近日点、远日点与二至点不重合，经过二至点后半个月左右才经过远、近日点；5、月球始终以相同的一面朝向地球，在每个朔望月中月相的变化规律；6、白道平面的旋转和月球升、降交点的逆运行规律；7、月地距离的变化以及近地点、远地点的顺行运行，可深刻理解日食和月食的食相及变化规律；8、二十四个节气的循环变化；9、地球上同一时刻和同一地点的昼夜晨昏现象变化。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种地月日三球运行仪，包括太阳模型（1）、地球模型（2）、月球模型（3）和机械传动装置，其特征在于：机械传动装置包括横梁（4），横梁（4）下方从左至右依次啮合设置有第一固轴齿轮（5）、过渡齿轮（6）和第二固轴齿轮（7），第二固轴齿轮（7）中心设置有太阳轴（8），太阳轴（8）贯穿横梁（4），太阳轴（8）上方设置有太阳模型（1），横梁（4）上方从左至右依次啮合设置有驱动齿轮（9）、第一顺时针齿轮（10）、第一逆时针齿轮（11）、大齿轮盘（12），大齿轮盘（12）固定套装在太阳轴（8）上，驱动齿轮（9）中心设置有驱动轴（13），驱动轴（13）贯穿横梁（4），驱动轴（13）下方套装有第一固轴齿轮（5），第一顺时针齿轮（10）上方设置有第二顺时针齿轮（14），第一逆时针齿轮（11）上方设置有第二逆时针齿轮（15），驱动齿轮（9）上套装有星象盘（34），星象盘（34）外侧设置有内齿圈盘（16），内齿圈盘（16）外侧设置有外齿圈盘（17），星象盘（34）下方与横梁（4）相连，第二顺时针齿轮（14）与内齿圈盘（16）相啮合，星象盘（34）一侧设置有对应第二顺时针齿轮（14）的开口，第二逆时针齿轮（15）与外齿圈盘（17）相啮合，驱动轴（13）上方设置有定向盘（18），定向盘（18）一侧设置有地球传动轴（19），地球传动轴（19）上方设置有地球模型（2），以驱动轴（13）为中心从上至下依次设置有偏心圆盘（20）和白道盘（21），白道盘（21）与偏心圆盘（20）相对滑动相连，白道盘（21）下方两侧对称设置有白道支柱（22），白道支柱（22）下表面与内齿圈盘（16）上端面固定相连，偏心圆盘（20）下方对称设置有支柱（23），支柱（23）下表面与外齿圈盘（17）上端面固定相连，支柱（23）上表面设置有套杆（24），偏心圆盘（20）两边设置有对应套杆（24）的滑槽（25），对称设置的白道支柱（22）之间存在高度差，偏心圆盘（20）一侧设置有贯穿偏心圆盘（20）与白道盘（21）的月球支柱（27），月球支柱（27）上设置有滑块（28），滑块（28）上设置有垂直与月球支柱（27）的方型滑柱（35），方型滑柱（35）一端与偏心圆盘（20）滑动相连，方型滑柱（35）上设置有与月球支柱（27）平行的月球支杆（26），月球支杆（26）上方设置有月球模型（3），驱动齿轮（9）上方设置有齿轮盘（36），齿轮盘（36）上设置有月球驱动杆（31），月球驱动杆（31）与月球支柱（27）相连。

2.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的地球传动轴（19）贯穿定向盘（18），所述的地球传动轴（19）下方设置有地球驱动齿轮，所述的齿轮盘（36）与地球驱动齿轮之间设置有中间齿轮，所述的中间齿轮与齿轮盘（36）、地球齿轮均啮合。

3.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的第一顺时针齿轮（10）与第二顺时针齿轮（14）同轴布置，且第一顺时针齿轮（10）与第二顺时针齿轮（14）为一体式结构。

4.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的第一逆时针齿轮（11）与第二逆时针齿轮（15）同轴布置，且第一逆时针齿轮（11）与第二逆时针齿轮（15）为一体式结构。

5.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的太阳模型（1）上设置有激光灯（32），所述的太阳模型（1）与横梁（4）之间设置有太阳连杆（33），所述的太阳连杆（33）背向激光灯（32）设置，所述的太阳轴（8）下方设置有底座（30），所述的横梁（4）与底座（30）之间设置有拨片（29）。

6.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的地球模型（2）下方设置有地球自转轴，地球自转轴与地球传动轴（19）之间通过万向节相连。

7.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的月球支柱（27）为U字叉型支柱，所述的滑块（28）中心设置有对应方型滑柱（35）的方型孔。

8.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的白道盘（21）与水平面的夹角为10度。

9.根据权利要求1所述的一种地月日三球运行仪，其特征在于：所述的过渡齿轮（6）数量为3，所述的第一固轴齿轮（5）、过渡齿轮（6）、第二固轴齿轮（7）直径、齿数均相同。