專利名稱：全自動智能三球儀的制作方法
技術領域：
本實用新型的全自動智能三球儀屬天文教學科普儀器。
本全自動智能三球儀能真實直觀地演示日、地、月三者運動關系及一年四季、日蝕、月蝕、月圓、月缺等天文自然現(xiàn)象，為普及天文知識提供了方便。


圖1中的標號名稱1、地球公轉電機，2、太陽輪，3、太陽燈(模擬太陽)，4、太陽燈罩，5、太陽自轉齒輪，6、太陽自轉電機，7、太陽透鏡，8、系桿，9、內環(huán)面板，10、軌道電機，11、軌道齒輪，12、月球公轉齒輪，13、地球，14、地球自轉電機，15、月球，16、月球支撐桿，17、圓周套桿，18、月球公轉轉臂，19、單向鉸鏈，20、月球公轉電機，21、傾斜軸套，22、外環(huán)面板，23、月球軌道軸套，24、地球公轉軸，25同步軸套，26、同步輪，27、月相盤，28、同步帶，29、發(fā)光管，30、同步輪，31、基座，32、軸承套，33、太陽軸。
本全自動智能三球儀，其工作過程敘述如下太陽燈3固定不動以表示三球以太陽為核心，固定在太陽自轉齒輪5上的太陽燈罩4由太陽自轉電機6轉軸上的主動齒輪驅動太陽自動齒輪5進行轉動，按27.275日/一周進行自轉。其(自轉軌道)太陽自轉齒輪5與水平(黃道)成5°56’傾角，將太陽的自轉運動和自轉軌道表演出來。
固定在地球自轉電機14上的地球13，按轉一周為一天(平太陽日)，設計速度為3轉/分鐘，(其他兩球的運動速度均以此為基準計算)。地球自轉電機14與水平(黃道)成23°27’的夾角，表示赤道與水平(黃道)夾角23°27’這一夾角是地球上形成一年四季的成因之一。
地球13的公轉，由系桿8通過軸承套32固定在太陽軸33上，當裝在系桿8上的地球公轉電機1轉動時，電機主軸上的齒輪繞固定在太陽軸33上的太陽輪2自轉加公轉，使地球13通過系桿8繞太陽公轉，若系桿8以每周364.43天的速度繞太陽輪2轉動，則地球13以364.43天(加公轉的一天故為364.43+1＝365.43天/年)的速度繞太陽3公轉，演示出地球的一年。
為演示出地球13的一年四季，表演出太陽光直射，平射和斜射三種狀態(tài)，本實用新型采用兩項措施一、將有限遠的由太陽燈3發(fā)散的“太陽光”經(jīng)太陽透鏡7成為(無限遠的)平行光射到地球13上，從地球上立桿投影的長短可以直觀真實地揭示四季的冷熱和晝夜的長短，同時表演日蝕、月蝕時陰影更清晰明白。
二、在太陽輪2上固定一個同步輪30，在地球公轉軸24上固定一個與同步輪30同齒數(shù)、同直徑(同模數(shù))的同步輪26，兩同步輪用同步帶28相連。地球公轉軸24固定在同步軸套25內，系桿8固定在同步軸套25上。當系桿8公轉即地球自轉軸公轉時，同步輪30經(jīng)同步帶28帶動固定在地球公轉軸24上的同步輪26，使地球公轉軸24以相同的公轉速度轉動，使地球自轉電機14自轉軸的指向不變，只有不變方向的地球自轉軸和地球自轉軌道(赤道)與黃道(地球軌道)有23°27’的夾角才會有一年四季，晝夜長短的變化，充分表演出這一自然現(xiàn)象。
月球的運動因受日、地引力、其他星球的引力及潮汐的影響，其運動相當復雜，本實用新型也可充分表演出這一復雜的日、地、月關系。
首先月球15由支撐桿16支撐，支撐桿16以單向鉸鏈19的方式固定在月球公轉轉臂18上，轉臂18固定在月球公轉齒輪12上，由月球公轉電機20及其上的齒輪驅動，使月球以27.35166天/周的速度圍繞地球公轉軸24公轉，月球公轉軌道面與地球赤道夾角為6°41’(平均)，由月球公轉齒輪12的傾斜軸套21來實現(xiàn)，月球繞地球公轉軌道的橢圓形軌道由圓周套桿17來實現(xiàn)。月球支撐桿16以傾斜軸套21為軸作圓周運動，相對于地球公轉軸24作上下運動，同時在圓周套桿17的約束下繞地球公轉軸24作圓周運動，上下直線運動和圓周運動，兩運動合成為月球繞地球作橢圓軌道公轉。
月球公轉軌道的圓周運動18.6年/一周，其軌道的轉動由軌道齒輪11，軌道電機10及外套在地球公轉軸24上的月球軌道傾斜軸套21來帶動月球公轉電機20的齒輪套。此結構可以形象的解釋為什么不是每一陰歷月都有日蝕、月蝕而只有在月球公轉軌道面處于某一特定位置(18.6年/一周期)時才會有日、月蝕出現(xiàn)。
在系桿上與月球軌道軸套23同軸固定的月相盤27上有定位軸承，此結構使月相盤的轉動速度與地球公轉速度相等，月相盤上有月相圖，并用固定在月球公轉轉臂(18)上的激光二極管(29)發(fā)出的光投射在月相盤(27)上來指示月相——滿月、半月、上弦月、下弦月。
月球15經(jīng)支撐桿16固定在月球公轉轉臂18上，其自轉速度與公轉速度相等，所以地球上永遠只能見到月球的一面而見不到另一面也表演出來了。
權利要求1.一種全自動智能三球儀，其特征在于，其內有太陽燈(3)的太陽燈罩(4)固定在太陽自轉齒輪(5)上，太陽自轉電機(6)裝在太陽軸(33)上，太陽自轉電機(6)主軸上的主動齒輪與太陽自轉齒輪(5)嚙合，地球公轉電機(1)裝在系桿(8)外端部，其電機轉軸上的齒輪與固定于太陽軸(33)上的太陽輪(2)相嚙合，系桿(8)上還裝有太陽透鏡(7)，太陽軸(33)固定在基座(31)上；地球(13)直接固定在地球自轉電機(14)上，此電機裝于置于同步軸套(25)內的地球公轉軸(24)上；月球(15)裝在月球支撐桿(16)上，此支撐桿(16)又通過裝于地球公轉軸(24)上的圓周套桿(17)上，月球支撐桿(16)下端通過單向鉸鏈(19)與其上裝有發(fā)光管(29)的月球公轉轉臂(18)上，此轉臂(18)固定在與月球公轉電機(20)轉軸上的齒輪相嚙合的月球公轉齒輪(12)上，月球公轉電機(20)裝于傾斜軸套(21)上；裝在系桿(8)上的軌道電機(10)通過其轉軸的主動齒輪與裝在月球軌道軸套(23)上的軌道齒輪(11)相嚙合，與月球軌道軸套(23)同軸裝在地球公轉軸(24)上的月相盤(27)置于內環(huán)面板(9)與外環(huán)面板(23)之間，內、外環(huán)面板裝在太陽軸(33)上與同步軸套(25)上，系桿(8)的一端通過軸承套(32)安裝在太陽軸(33)上，另一端裝有同步軸套(25)，裝于地球公轉軸(24)上的同步輪(26)與裝于太陽軸(33)上的同步輪(30)通過同步帶(28)相互連接。
專利摘要一種全自動智能三球儀屬天文教學科普儀器，包括地球公轉電機(1)、太陽輪(2)、太陽燈(3)、燈罩(4)、太陽自轉齒輪(5)、太陽自轉電機(6)、透鏡(7)、系桿(8)、內外環(huán)面板(9)、(22)、軌道電機(10)、軌道齒輪(11)、月球公轉齒輪(12)、地球(13)、自轉電機(14)、月球(15)，支撐桿(16)、圓周套桿(17)、月球公轉轉臂(18)、單向鉸鏈(19)、月球公轉電機(20)、傾斜軸套(21)、月球軌道軸套(22)、地球公轉軸(24)、同步軸套(25)、同步輪(26)、月相盤(27)、同步帶(28)、發(fā)光管(29)、同步輪(30)、基座(31)、軸承套(32)、太陽軸(33)所組成。本三球儀為大、中、小學天文教學，少年宮、科學宮提供了一種能真實、直觀演示日、地、月三球運動關系及一年四季、日蝕、月蝕、月圓、月缺等天文現(xiàn)象的普及天文知識的科普儀。
文檔編號G09B27/02GK2602448SQ0321947
公開日2004年2月4日 申請日期2003年1月21日 優(yōu)先權日2003年1月21日
發(fā)明者徐欽貴 申請人:徐欽貴