[发明专利]日地月模行仪

说明书

本发明公开了一种日地月模行仪，它解决了现有技术存在运行不真实、与实际误差较大等问题，其特征在于：通过蜗轮蜗杆使中心转管和水平转杆作圆周运动，固定在中心管上的同步轮与转动的中心转管，通过同步轮和转杆将运动传递到水平转杆悬臂端顶部设置的驱动齿轮和中心轴之间，并保持中心轴和托板自转角速度为零，由驱动齿轮和中心轴之间的相对运动，通过齿轮传动装置分别带动内中心轴套管和外中心轴套管旋转，外中心轴套管带动月转杆和月球，内中心轴套管通过顶端锥齿轮和地球自转轴带动地球转动。具有结构合理、运行真实、形象直观、符合实际等优点，适合中小学生的教学演示。

技术领域

本发明属于天体模拟运行演示领域，尤其涉及一种日地月模行仪。

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。因此一些天体演示仪应运而生，它们虽然解决了一些上述问题，但普遍不能保持地球自转赤道平面和公转黄道平面之间的夹角在空间的方向恒定，从而不能体现地球气候的季节性变化；地球公转周期、地球自转周期、月球公转周期之间的比例关系与实际情况差别较大，不能较准确地进行日期和时辰刻度划分，更没有潮汐时刻指示功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构合理、运行真实、形象直观、符合实际的日地月模行仪。

本发明所采取的技术方案是：它是由底座、电机、太阳支撑管、太阳模型、地球自转轴、地球模型、日晷、月转杆、月亮模型和齿轮传动装置等部件构成，在太阳支撑管中部设置了水平转杆，其圆心端与套装在太阳支撑管下部的中心转管相连，悬臂端上方设置了地球自转装置和月亮绕地球公转装置。太阳支撑管固定安装在底座上，其下部设置的中心转管通过下方设置的蜗轮与设置在底座内的蜗杆相啮合，由设置在底座内的电机驱动，实现地球模型绕太阳公转。在水平转杆内两端分别设置了同步轮，同步轮Ⅰ固定安装在太阳支撑管上，悬臂端的同步轮Ⅱ固定安装在中心轴的下方，两端同步轮之间设有传输带，并在水平转杆悬臂端的上方设置了驱动齿轮，通过齿轮传动装置驱动地球自转装置和月亮绕地球公转装置，在底座上方设置了刻度示意盘Ⅰ。

进一步的，所述地球自转装置是由中心轴、内中心轴套管、锥齿轮、地球自转轴、地球模型安装块、地球模型和日晷等零部件构成，中心轴安装在水平转杆悬臂端的同步轮Ⅱ上，内中心轴套管套装在中心轴上，地球自转轴与太阳支撑杆之间呈23.45º夹角安装在中心轴顶部的地球模型安装块上，轴顶部安装地球模型，下部设置锥齿轮与内中心轴套管顶部设置的锥齿轮啮合，与地球模型同轴安装有日晷。所述月亮绕地球公转装置是由外中心轴套管、潮汐指针、月转杆、月亮模型和刻度示意盘Ⅱ构成，外中心轴套管套装在内中心轴套管上，顶部设置潮汐指针，月转杆固定安装在外中心轴套管上，月亮模型安装在月转杆顶端。刻度示意盘Ⅱ设置在月转杆和齿轮传动装置之间，与水平转杆固定在一起；在中心轴下部固定设置了安装齿轮传动装置的托板，所述齿轮传动装置的输入齿轮与水平转杆悬臂端顶部设置的驱动齿轮啮合，其两级输出齿轮分别与内中心轴套管底部设置的齿轮Ⅰ和外中心轴套管底部设置的齿轮Ⅱ相啮合。通过同步轮带（或链条）和水平转杆将运动传递到悬臂端的同步带轮（即中心轴）和水平转杆悬臂端顶部设置的驱动齿轮之间，并保持中心轴和托板自转角速度为零，进而保证中心轴顶端地球自转轴的倾斜方向在空间中保持不变。由驱动齿轮和中心轴之间的相对运动，通过齿轮传动装置，分别带动内外中心轴套管绕中心轴逆时针方向旋转。外中心轴套管带动月转杆和月球（模拟月球自转和绕地球公转），内中心轴套管通过顶端锥齿轮（保证地球自转轴倾角角度）和地球自转轴带动地球转动（模拟地球自转）。

进一步的，齿轮传动装置通过多级变速输出，驱动外中心轴套管转动，使地球公转圈数与月球公转圈数（均为恒星周期）比为1：13.36559，齿轮传动装置通过多级变速输出，驱动内中心轴套管转动，使地球公转圈数与地球自转圈数（均为恒星周期）比为1：365.2622。上述传动比例可保证在一个朔望月周期，地球将自转约29.53周，在一个恒星年周期，地球将自转约365.26周。