CN214098925U - 月球绕地球运行演示机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种月球绕地球运行演示机构，属于天文知识科普技术领域。它解决了现有的月球绕地球运行演示机构运行精度不高且结构较为复杂的问题。本月球绕地球运行演示机构，包括支架，支架上设有地球轴，地球轴的上端固连有地球，地球轴铰接在支架上支架上轴向固连有能够转动的月球齿轮，地球轴穿过月球齿轮，地球轴上设有月球支架，月球支架的上端固连有月球，月球支架的中部具有滑套且滑套套设在地球轴上，月球支架的下端与月球齿轮活动相连，且月球齿轮能够带动月球支架运动使月球绕地球的球心转动。本月球绕地球运行演示机构具有运转精确且结构简单紧凑的优点。

Description

月球绕地球运行演示机构

技术领域

本实用新型属于天文知识科普技术领域，涉及一种演示机构，特别是一种月球绕地球运行演示机构。

背景技术

在天文知识以及地理知识的教学活动中，所使用的主要反映月球自转和公转的天体教学实物模型少之又少，大多是以模拟月球、地球和大阳在空问中的立体运动规律，学生被地球和太阳的白转及公转所影响，不能直观地了解离我们地球最近的月球转动规律；这直接影响了学生对月球的了解和教学效果，因此急需要一种只模拟月球的自转与公转运动规律的直观教学仪器。

如中国专利文献公开了一种全自动智能三球仪(申请号：03219473.0)，太阳灯(模拟太阳)置于太阳灯罩内，太阳灯罩固定在太阳自转齿轮上，太阳自转电机装在太阳轴上，太阳自转电机转轴上的齿轮与太阳自转齿轮啮合：地球公转电机装在系杆上，其转轴上的主动轮与装于太阳轴上的太阳轮啮合，其中心线与太阳灯中心线处于同一水平线上的太阳透镜装在系杆上；地球(模拟地球)直接固定在地球自动转电机上，此电机装在置于同步轴套内的地球公转轴上；月球装在月球支撑杆上，此月球支撑杆通过装于地球公转轴上的圆周套杆上，月球支撑杆下端通过单向铰链固定在与其上装有发光管的月球公转转臂上，此转臂固定在与月球公转电机转轴上的主动齿轮相啮合的月球公转齿轮上，月球公转电机装于倾斜轴套上：装在系杆上的轨道电机通过其转轴的主动齿轮与装在月球轨道轴套上轨道齿轮相啮合；在系杆上与月球轨道轴套同轴(地球公转轴)固定的月相盘上有定位轴承，装于地球公转轴上的同步轮与装于太阳轴上的同步轮通过同步带相互连接。但该全自动智能三球仪通过装在倾斜轴套的月球公转电机通过齿轮传动带动月球绕地球转动，因此长时间工作后，容易造成运行精度不高，需要经常调试，同时结构较为复杂。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种运转精确且结构简单紧凑的月球绕地球运行演示机构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：月球绕地球运行演示机构，包括支架，所述的支架上设有倾斜设置的地球轴，所述的地球轴的上端固连有地球，所述的地球轴铰接在支架上且所述的地球轴能够带动所述的地球水平转动，其特征在于，所述的支架上轴向固连有能够转动的月球齿轮，所述的地球轴穿过所述的月球齿轮，所述的地球轴上设有月球支架，所述的月球支架的上端固连有月球，所述的月球支架的中部具有滑套且所述的滑套套设在所述的地球轴上，所述的月球支架的下端与所述的月球齿轮活动相连，且所述的月球齿轮能够带动所述的月球支架运动使所述的月球绕所述的地球的球心转动。

在工作时，月球齿轮带动月球支架转动，由于月球支架的滑套套设在地球轴上，因此月球支架绕地球轴转动，地球轴呈倾斜设置，月球支架的下端与所述的月球齿轮活动相连，并使月球始终绕地球的球心转动，具有运行精确且结构简单紧凑的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的月球齿轮的上端面放置有驱动板，所述的驱动板上固连有水平设置的导杆，所述的月球齿轮的一端面定位有凸出的导柱，所述的导柱上设有水平贯穿的导向孔，所述的导杆与所述的导向孔相匹配且所述的导杆穿过所述的导向孔，所述的驱动板上设有滑槽，所述的月球支架的下端固连有滑块且所述的滑块嵌于所述的滑槽内。月球齿轮的转动带动驱动板转动，同时带动驱动板沿着导柱与导向孔的导向相对月球齿轮水平移动，由于月球支架的下端的滑块嵌于滑槽内，因此驱动板带动月球支架转动，使月球绕地球转动，具有传动可靠、运行稳定、结构简单且装配较为方便的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的滑槽的槽底与水平面形成的夹角为23.5゜至28.6゜。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的支架上轴向固连有能够转动的地球齿轮，所述的月球齿轮位于所述的地球齿轮的上侧，所述的地球齿轮能够带动所述的地球轴绕其轴线转动，所述的地球轴穿过所述的月球齿轮以及所述的地球齿轮。采用上述设置，具有运行精确且机构简单紧凑的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的地球轴与所述的水平线形成的角度为66.5゜。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的地球轴上固连有同轴设置的球头一，所述的地球齿轮的中部具有供球头一嵌入的球面槽且所述的球头一嵌于所述的球面槽内，所述的球头一与所述的地球齿轮之间周向相固连。通过键或销使球头一与地球齿轮周向相连，使地球齿轮的转动能够带动球头一以及地球轴绕圈地球轴的轴线转动，具有能够顺畅传动且传动较为可靠、结构较为简单的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的驱动板的中部定位有供地球轴穿过的球头二且所述的球头二与所述的地球轴相连。通过球头二带动驱动板转动且使驱动板相对月球齿轮平移，具有结构简单且传动效果较好且装配较为方便的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的地球齿轮包括上地球半齿轮以及下地球半齿轮，所述的上地球半齿轮与所述的下地球半齿轮相固连，所述的上地球半齿轮与所述的下地球半齿轮的内端面均设有结构和位置相对应的半球面槽，两个所述的半球面槽形成上述的球面槽。球头一与地球轴相固连且球头一嵌于两个半球面槽形成的球面槽内，具有对球头定位效果较好且装配较为方便的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，包括底座，所述的底座上设有固定板、活动板以及主轴，所述的底座、固定板与所述的主轴相固连，所述的固定板与所述的主轴相固连，所述的固定板上设有电机以及减速机构，所述的减速机构包括与电机的转轴相连的输入端以及输出端一、输出端二，所述的输出端一能够带动所述的活动板转动，所述的支架固连在所述的活动板的一端。

在工作时，通过一个电机与减速机构的输入端相连并带动输出端一与输出端二转动，输出端一带动活动板转动，输出端二通过两组齿轮传动分别带动地球齿轮转动以及月球齿轮转动，具有运行精确、结构简单且传动可靠的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的活动板的一侧轴向固连有旋转座且所述的旋转座与所述的活动板的转速相同且转向相反，地球轴的下端轴向固连在所述的旋转座的轴线的一侧，所述的球头一的球心位于所述的旋转座的轴线上。旋转座的上端面为与水平形成的23.5度的斜面，旋转座的下端通过轴承轴向固连在活动板上，通过上述的旋转座，使倾斜的地球轴能够顺畅的转动，并使演示机构能够运行更真实以及更精确的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的主轴上固连有齿轮一，所述的旋转座固连有齿轮二，所述的活动板上轴向固连有奇数个传动齿轮，相邻的传动齿轮依次相啮合，位于两侧的传动齿轮分别于齿轮一与齿轮二相啮合，所述的齿轮一与所述的齿轮二的齿数相同。通过上述的传动齿轮使齿轮一与齿轮二传动相连，使旋转座与活动板的转速相同且转向相反，具有结构较为简单紧凑的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的输出端一为轴向固连在主轴上的输出齿轮一，所述的输出齿轮一上垂直固连有连杆，所述的连杆位于所述的主轴的轴线的一侧，所述的连杆的下端插设在所述的活动板上。输出齿轮一通过连杆带动活动板绕主轴转动，具有结构简单紧凑且传动效率较高的优点。

在上述的月球绕地球运行演示机构中，所述的输出端二为轴向固连在固定板上的输出齿圈，所述的输出齿圈的内齿部通过齿轮传动与所述的电机的转轴传动相连，所述的输出齿圈的外齿部通过两组齿轮组传动分别带动所述的地球齿轮以及月球齿轮转动。上述的齿轮组传动可采用链条链轮传动以及同步带传动替代。

与现有技术相比，本月球绕地球运行演示机构具有以下优点：

1、由于月球支架的滑套套设在地球轴上，因此月球支架绕地球轴转动，地球轴呈倾斜设置，月球支架的下端与所述的月球齿轮活动相连，并使月球始终绕地球的球心转动，具有运行精确且结构简单紧凑的优点；

2、月球齿轮的转动带动驱动板转动，同时带动驱动板沿着导柱与导向孔的导向相对月球齿轮水平移动，由于月球支架的下端的滑块嵌于滑槽内，因此驱动板带动月球支架转动，使月球绕地球转动，具有传动可靠、运行稳定、结构简单且装配较为方便的优点；

3、旋转座的上端面为与水平形成的23.5度的斜面，旋转座的下端通过轴承轴向固连在活动板上，通过上述的旋转座，使倾斜的地球轴能够顺畅的转动，并使演示机构能够运行更真实以及更精确的优点；

4、输出齿轮一通过连杆带动活动板绕主轴转动，具有结构简单紧凑且传动效率较高的优点。

附图说明

图1是本月球绕地球运行演示机构的结构示意图。

图2是本月球绕地球运行演示机构的工作示意图。

图3是本月球绕地球运行演示机构的局部俯视示意图。

图4图2的A放大示意图。

图中，1、底座；2、固定板；3、活动板；4、主轴；5、电机；6、减速机构；6a、输出端一；6a1、输出齿轮一20；6a2、连杆；6b、输出端二；6b1、输出齿圈；7、支架；8、地球轴；9、地球；10、地球齿轮；10a、上地球半齿轮；10b、下地球半齿轮；11、月球齿轮；12、月球；12a、滑套；13、球头一；14、驱动板；14a、滑槽；15、导杆；16、导柱；16a、导向孔；17、月球支架；17a、滑块；18、球头二；19、旋转座；20、齿轮一；21、齿轮二；22、传动齿轮；

传动所涉及到的齿轮：齿轮A；齿轮B；齿轮B’；齿轮C；齿轮C’；齿轮D；内齿部D’；外齿部E；齿轮E’；齿轮E”；齿轮E”’；齿轮E、齿轮F’；齿轮F”；齿轮F”’。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至4所示，月球绕地球运行演示机构，包括底座1，底座1上设有固定板2、活动板3以及主轴4，底座1、固定板2与主轴4相固连，固定板2上设有电机5以及减速机构6，减速机构6包括与电机5的转轴相连的输入端以及输出端一6a、输出端二6b。输出端一6a为轴向固连在主轴4上的输出齿轮一6a1，输出齿轮一6a1上垂直固连有连杆6a2，连杆6a2位于主轴4的轴线的一侧，连杆6a2的下端插设在活动板3上。

具体来说，减速机构6包括齿轮A、齿轮B、齿轮B’、齿轮C、齿轮C’、齿轮D、输出齿轮一6a1以及输出齿圈6b1，输出齿圈6b1包括内齿部D’以及外齿部E,电机5带动齿轮A与齿轮B转动，输出端二6b为输出齿圈6b1。

活动板3的一侧固连有支架7，支架7上设有倾斜设置的地球轴8，地球轴8的上端固连有地球9，支架7上轴向固连有地球齿轮10以及月球齿轮11，输出端二6b能够带动地球齿轮10与月球齿轮11转动，地球齿轮10能够带动地球轴8绕地球轴8的轴线转动，地球轴8穿过月球齿轮11以及地球齿轮10。输出齿圈6b1的内齿部D’通过齿轮传动与电机5的转轴传动相连，输出齿圈6b1的外齿部E通过两路齿轮组传动分别带动地球齿轮10以及月球齿轮11转动。地球轴8与主轴4形成的角度为23.5゜。活动板3的转速：月球齿轮11的转速：地球齿轮10的转速为1:12.3:365.2。

地球轴8上固连有同轴设置的球头一13，地球齿轮10的中部具有供球头一13嵌入的球面槽且球头一13嵌于球面槽内，球头一13与地球齿轮10之间周向相固连。地球齿轮10包括上地球半齿轮10a以及下地球半齿轮10b，上地球半齿轮10a与下地球半齿轮10b通过螺钉相固连，上地球半齿轮10a与下地球半齿轮10b的内端面均设有结构和位置相对应的半球面槽，两个半球面槽形成上述的球面槽。球头一13与地球轴8相固连且球头一13嵌于两个半球面槽形成的球面槽内，具有对球头定位效果较好且装配较为方便的优点。

地球轴8上设有月球支架17，月球支架17的上端固连有月球12，月球支架17的中部具有滑套12a且滑套12a套设在地球轴8上，月球支架17的下端与月球齿轮11活动相连，且月球齿轮11能够带动月球支架17运动使月球12绕地球9水平转动。月球齿轮11位于地球齿轮10的上侧，月球齿轮11的上端面放置有驱动板14，驱动板14上固连有水平设置的导杆15，月球齿轮11的一端面定位有凸出的导柱16，导柱16上设有贯穿的导向孔16a，导杆15与导向孔16a相匹配且导杆15穿过导向孔16a，驱动板14上设有滑槽14a，月球支架17的下端固连有滑块17a且滑块17a嵌于滑槽14a内,滑槽14a的槽底与水平面形成的夹角b为18.28゜至28.58゜。驱动板14的中部定位有供地球轴8穿过的球头二18且球头二18与地球轴8相连。

活动板3的一侧轴向固连有旋转座19，旋转座19与活动板3的转速相同且转向相反，地球轴8的下端轴向固连在旋转座19的轴线的一侧，球头一13的球心位于旋转座19的轴线上。主轴4上固连有齿轮一20，旋转座19固连有齿轮二21，活动板3上轴向固连有奇数个传动齿轮22，相邻的传动齿轮22依次相啮合，位于两侧的传动齿轮22分别于齿轮一20与齿轮二21相啮合，齿轮一20与齿轮二21的齿数相同。

在工作时，通过电机5带动齿轮A与齿轮B转动，通过齿轮A与输出齿轮一6a1的啮合带动输出齿轮一6a1转动，并通过连杆6a2带动活动板3转动。齿轮B转动通过与齿轮B与齿轮B’啮合、齿轮C与齿轮C’的啮合、齿轮D与输出齿圈6b1的内齿部D’的啮合带动输出齿圈6b1转动。

输出齿圈6b1的外齿部E通过设置在活动板3上的齿轮F’、齿轮F”、齿轮F”’传动带动地球齿轮10转动，地球齿轮10的转动带动球头一13以及地球轴8绕圈地球轴8的轴线转动，实现地球9的自转。

输出齿圈6b1的外齿部E通过设置在活动板3上的齿轮E’、齿轮E”、齿轮E”’带动月球齿轮11转动。月球齿轮11的转动通过球头二18带动驱动板14转动，同时带动驱动板14沿着导柱16与导向孔16a的导向相对月球齿轮11水平移动，由于月球支架17的下端的滑块17a嵌于滑槽14a内，因此驱动板14带动月球支架17水平转动，使月球12绕地球9水平转动，实现月球12绕地球9公转。上述的齿轮传动可采用链条链轮传动以及同步带传动替代。

活动板3的转动通过齿轮一20、传动齿轮22以及齿轮二21相啮合从而带动旋转座19转动，旋转座19转动使倾斜的地球轴8能够顺畅的转动，并使本演示机构能够运行更真实以及更精确的优点。

地球齿轮10通过地球轴8带动地球9自转，月球齿轮11通过月球支架17带动月球12绕地球9水平转动，本月球绕地球运行演示机构通过一个电机5同时带动地球9自转、地球9公转、月球12的公转，具有运行精确、结构简单且传动可靠的优点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.月球绕地球运行演示机构，支架(7)，所述的支架(7)上设有倾斜设置的地球轴(8)，所述的地球轴(8)的上端固连有地球(9)，所述的地球轴(8)铰接在支架(7)上且所述的地球轴(8)能够带动所述的地球(9)水平转动，其特征在于，所述的支架(7)上轴向固连能够转动的月球齿轮(11)，所述的地球轴(8)穿过所述的月球齿轮(11)，所述的地球轴(8)上设有月球支架(17)，所述的月球支架(17)的上端固连有月球(12)，所述的月球支架(17)的中部具有滑套(12a)且所述的滑套(12a)套设在所述的地球轴(8)上，所述的月球支架(17)的下端与所述的月球齿轮(11)活动相连，且所述的月球齿轮(11)能够带动所述的月球支架(17)运动使所述的月球(12)绕所述的地球(9)的球心转动。

2.根据权利要求1所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，本演示机构包括底座(1)，所述的底座(1)上设有固定板(2)、活动板(3)以及主轴(4)，所述的底座(1)、固定板(2)与所述的主轴(4)相固连，所述的固定板(2)上设有电机(5)以及减速机构(6)，所述的减速机构(6)包括与电机(5)的转轴相连的输入端以及输出端一(6a)、输出端二(6b)，所述的输出端一(6a)能够带动所述的活动板(3)转动，所述的支架(7)设置在所述的活动板(3)的一侧，所述的支架(7)上轴向固连有能够转动的地球齿轮(10)，所述的月球齿轮(11)位于所述的地球齿轮(10)的上侧，所述的地球齿轮(10)能够带动所述的地球(9)轴绕其轴线转动，所述的地球轴(8)穿过所述的月球齿轮(11)以及所述的地球齿轮(10)。

3.根据权利要求2所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的地球轴(8)上固连有同轴设置的球头一(13)，所述的地球齿轮(10)的中部具有供球头一(13)嵌入的球面槽且所述的球头一(13)嵌于所述的球面槽内，所述的球头一(13)与所述的地球齿轮(10)之间周向相固连。

4.根据权利要求2所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的地球齿轮(10)包括上地球半齿轮(10a)以及下地球半齿轮(10b)，所述的上地球半齿轮(10a)与所述的下地球半齿轮(10b)相固连，所述的上地球半齿轮(10a)与所述的下地球半齿轮(10b)的内端面均设有结构和位置相对应的半球面槽，两个所述的半球面槽形成上述的球面槽。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的月球齿轮(11)的上端面放置有驱动板(14)，所述的驱动板(14)上固连有水平设置的导杆(15)，所述的月球齿轮(11)的一端面定位有凸出的导柱(16)，所述的导柱(16)上设有贯穿的导向孔(16a)，所述的导杆(15)与所述的导向孔(16a)相匹配且所述的导杆(15)穿过所述的导向孔(16a)，所述的驱动板(14)上设有滑槽(14a)，所述的月球支架(17)的下端固连有滑块(17a)且所述的滑块(17a)嵌于所述的滑槽(14a)内，所述的驱动板(14)的中部定位有供地球轴(8)穿过的球头二(18)且所述的球头二(18)与所述的地球轴(8)相连。

6.根据权利要求3所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的活动板(3)的一侧轴向固连有旋转座(19)且所述的旋转座(19)与所述的活动板(3)的转速相同且转向相反，地球轴(8)的下端轴向固连在所述的旋转座(19)的轴线的一侧，所述的球头一(13)的球心位于所述的旋转座(19)的轴线上，所述的主轴(4)上固连有齿轮一(20)，所述的旋转座(19)固连有齿轮二(21)，所述的活动板(3)上轴向固连有奇数个传动齿轮(22)，相邻的传动齿轮(22)依次相啮合，位于两侧的传动齿轮(22)分别于齿轮一(20)与齿轮二(21)相啮合，所述的齿轮一(20)与所述的齿轮二(21)的齿数相同。

7.根据权利要求2或3或4所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的输出端一(6a)为轴向固连在主轴(4)上的输出齿轮一(6a1)，所述的输出齿轮一(6a1)上垂直固连有连杆(6a2)，所述的连杆(6a2)位于所述的主轴(4)的轴线的一侧，所述的连杆(6a2)的下端插设在所述的活动板(3)上。

8.根据权利要求2或3或4所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的输出端二(6b)为轴向固连在固定板(2)上的输出齿圈(6b1)，所述的输出齿圈(6b1)的内齿部通过齿轮传动与所述的电机(5)的转轴传动相连，所述的输出齿圈(6b1)的外齿部通过两组齿轮组传动分别带动所述的地球齿轮(10)以及月球齿轮(11)转动。

9.根据权利要求5所述的月球绕地球运行演示机构，其特征在于，所述的滑槽(14a)的槽底与水平面形成的夹角为23.5゜至28.6゜。

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