首页 / 专利库 / 天文学 / 宇宙 / 星系 / 银河系 / 太阳系 / 太阳系八大行星演示仪

太阳系八大行星演示仪

阅读:54发布:2020-05-12

专利汇可以提供太阳系八大行星演示仪专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于一种科普教学仪器,特别涉及一种天文演示仪器。 太阳系 八大行星演示仪,其技术方案是:它包括: 主轴 总成, 动 力 分配 总成, 导轨 总成, 齿轮 齿圈总成以及 机体 组;本发明可以较完美地演示太阳系八大行星围绕地球的公转与自传,且结构简单,系统 稳定性 较高易于加工制造、易于更换部件同时成本能够得到很好地控制。也可以作为机械类学生学习机械课程,特别是轮系传动的一个参考。,下面是太阳系八大行星演示仪专利的具体信息内容。

1.太阳系八大行星演示仪,其特征在于:它包括:主轴总成(1),分配总成(4),导轨总成(3),齿轮齿圈总成(2)以及机体组(5);
所述主轴总成(1)包括:平放置的电机(110);由所述电机(110)同轴带动的锥齿轮Ⅳ(109);由所述锥齿轮Ⅳ(109)所带动的轴向垂直的锥齿轮Ⅲ(108);由所述锥齿轮Ⅲ(108)带动的主轴(106);与所述主轴(106)同轴固连的同步带轮Ⅰ(107);与所述主轴(106)同轴通过深沟球轴承连接的行星架(105);一端固连于所述主轴(106)上部,另一端固连水星模型(103)的L形水星立杆(104);直立在所述主轴(106)顶端连接太阳模型(101)的太阳立杆(102);
所述动力分配总成(4)包括:由所述主轴(106)同轴固连的同步带轮Ⅰ(107)通过同步带轮Ⅱ(415)带动的传动轴Ⅰ(419),所述传动轴Ⅰ(419)上端固连地球齿轮(211);由所述传动轴Ⅰ(419)通过同步带轮Ⅲ(416)、同步带轮Ⅳ(417)带动的传动轴Ⅱ(418),所述传动轴Ⅱ(418)上端固连火星齿轮(212);由所述主轴(106)上的蜗杆(119)带动的蜗轮(412),所述蜗轮(412)上同轴固连锥齿轮Ⅰ(410);所述锥齿轮Ⅰ(410)再带动锥齿轮Ⅱ(409)、传动轴Ⅲ(411)、主动齿轮(407)同轴转动;所述主动齿轮(407)再带动被动齿轮(422)、传动轴Ⅳ(420)、链轮Ⅰ(421)转动;所述链轮Ⅰ(421)再带动链轮Ⅱ(404)、传动轴Ⅴ(414)转动,所述传动轴Ⅴ(414)上端固连木星齿轮(214);所述木星齿轮(214)还带动土星齿轮(215)转动;所述锥齿轮Ⅱ(409)还带动皮带轮Ⅰ(408)转动,从而带动皮带轮Ⅱ(402)及传动轴Ⅶ(406)转动,所述传动轴Ⅶ(406)上端固连天王星齿轮(216);所述传动轴Ⅶ(406)上的同步带轮Ⅴ(405)带动同步带轮Ⅵ(403)及传动轴Ⅷ(401)转动,所述传动轴Ⅷ(401)上端固连海王星齿轮(217);
所述导轨总成(3)包括:以所述主轴(106)为圆心、直径各不相同的6圈导轨,每圈导轨上间隔120°设置的3个滑,垂直连接在所述滑块上的支撑杆;由内至外分别为:地球导轨(301),其上的地球滑块(302)及齿圈Ⅱ支撑杆(303);火星导轨(306),其上的火星滑块(305)及齿圈Ⅲ支撑杆(304);木星导轨(307),其上的木星滑块(308)及齿圈Ⅳ支撑杆(309);土星导轨(312),其上的土星滑块(311)及齿圈Ⅴ支撑杆(310);天王星导轨(315),其上的天王星滑块(314)及齿圈Ⅵ支撑杆(313);海王星导轨(316),其上的海王星滑块(318)及齿圈Ⅶ支撑杆(317);
所述齿轮齿圈总成(2)由内至外分别为:与所述主轴(106)同轴转动的太阳轮(219),及由所述太阳轮(219)带动在齿圈Ⅰ(220)内运动的3个行星轮(218),其中一个所述行星轮(218)连接金星立杆(222)及其上的金星模型;连接地球立杆及其上的地球模型(221)的齿圈Ⅱ(208),所述齿圈Ⅱ(208)由所述地球齿轮(211)所带动;连接火星立杆及其上的火星模型(204)的齿圈Ⅲ(207),所述齿圈Ⅲ(207)由所述火星齿轮(212)所带动;连接木星立杆及其上的木星模型(201)的齿圈Ⅳ(206),所述齿圈Ⅳ(206)由所述木星齿轮(214)所带动;连接土星立杆及其上的土星模型(210)的齿圈Ⅴ(205),所述齿圈Ⅴ(205)由所述土星齿轮(215)所带动;连接天王星立杆及其上的天王星模型(213)的齿圈Ⅵ(203),所述齿圈Ⅵ(203)由所述天王星齿轮(216)所带动;连接海王星立杆及其上的海王星模型(209)的齿圈Ⅶ(202),所述齿圈Ⅶ(202)由所述海王星齿轮(217)所带动;所述齿轮齿圈总成(2)中的齿圈Ⅱ-齿圈Ⅶ由所述导轨总成(3)的所述滑块上的支撑杆实现支撑,所有星球模型通过星球立杆随所在齿圈转动实现公转;除所述水星立杆(104)和所述金星立杆外,其它星球立杆通过深沟球轴承连接在相应的齿圈上,所述其它星球立杆下端与一个胶轮(230)过盈连接,所述胶轮(230)与导轨上端的凹槽内侧(240)保持接触
所述机体组(5)从下至上分为:数个下端带有万向轮(509)的万向轮立柱(510);由所述万向轮立柱(510)水平支撑的机架下盘(508),其下部安装所述电机(110);在所述机架下盘(508)上的机架中盘支撑杆(507);由所述中盘支撑杆(507)水平支撑,并用于支撑所述土星导轨(312)、天王星导轨(315)、海王星导轨(316)的机架中盘(506);通过3根地球导轨支撑盘支撑杆(504)立在机架中盘(506)上的地球导轨支撑盘(502);通过3根火星导轨支撑盘支撑杆立在所述机架中盘(506)上的火星导轨支撑盘(503);通过3根木星导轨支撑盘支撑杆(505)立在所述机架中盘(506)上的木星导轨支撑盘(501)。
2.根据权利要求1所述的太阳系八大行星演示仪,其特征是:所述主轴(106)分为上下两段,通过YLD4凸缘联轴器连接在一起;所述主轴(106)上端面打有一个安装轴承的轴向盲孔,所述太阳立杆(102)与该轴承配合支撑在所述主轴(106)上。
3.根据权利要求1或2所述的太阳系八大行星演示仪,其特征是:所述导轨截面呈工字形,上端开有容纳所述胶轮(230)的凹槽(250),所述滑块与所述导轨之间采用滚珠(260)接触,并加注润滑油进行润滑。

说明书全文

太阳系八大行星演示仪

技术领域

[0001] 本发明属于一种科普教学仪器,特别涉及一种天文演示仪器。

背景技术

[0002] 目前课堂上演示行星运转的方法有两种,一种是利用光学投影设备,如投影仪进行展示。但是这种方法不能直观的感受天体运动,带来的视觉冲击也无法比拟实物演示。第二种是利用实物模型,较之于图像展示视觉效果好,但是目前市售的仪器或为静态展示,无法了解运动规律;或为动态展示,但是结构复杂、体积庞大、自转公转比例无科学依据,不适于作为课堂演示仪器,而且错乱的转动比率容易对学生产生误导。总的来看,目前还没有完全通过机械传动来实现天体运行的太阳系模型。虽然人们对此进行不断的改进,但由于上述问题不能得到彻底解决,限制了太阳系八大行星演示装置的推广和应用。

发明内容

[0003] 本发明的目的是:为了解决现在课堂教学,天文馆讲授太阳系相关知识时没有相应教具,单调乏味的现象,提供一种太阳系八大行星演示仪;
[0004] 本发明的技术方案是:太阳系八大行星演示仪,其特征在于:它包括:主轴总成,分配总成,导轨总成,齿轮齿圈总成以及机体组;
[0005] 主轴总成位于太阳系八大行星演示仪轴心部位,包括:平放置的电机;由电机同轴带动的锥齿轮Ⅳ;由锥齿轮Ⅳ所带动的轴向垂直的锥齿轮Ⅲ;由锥齿轮Ⅲ带动的主轴;与主轴同轴固连的同步带轮Ⅰ;与主轴同轴通过深沟球轴承连接的行星架;一端固连于主轴上部,另一端固连水星模型的L形水星立杆;直立在主轴顶端连接太阳模型的太阳立杆;
[0006] 动力分配总成包括:由主轴同轴固连的同步带轮Ⅰ通过同步带轮Ⅱ带动的传动轴Ⅰ,传动轴Ⅰ上端固连地球齿轮;由传动轴Ⅰ通过同步带轮Ⅲ、同步带轮Ⅳ带动的传动轴Ⅱ,传动轴Ⅱ上端固连火星齿轮;由主轴上的蜗杆带动的蜗轮,蜗轮上同轴固连锥齿轮Ⅰ;锥齿轮Ⅰ再带动锥齿轮Ⅱ、传动轴Ⅲ、主动齿轮同轴转动;主动齿轮再带动被动齿轮、传动轴Ⅳ、链轮Ⅰ转动;链轮Ⅰ再带动链轮Ⅱ、传动轴Ⅴ转动,传动轴Ⅴ上端固连木星齿轮;木星齿轮还带动土星齿轮转动;锥齿轮Ⅱ还带动皮带轮Ⅰ转动,从而带动皮带轮Ⅱ及传动轴Ⅶ转动,传动轴Ⅶ上端固连天王星齿轮;传动轴Ⅶ上的同步带轮Ⅴ带动同步带轮Ⅵ及传动轴Ⅷ转动,传动轴Ⅷ上端固连海王星齿轮;
[0007] 导轨总成位于太阳系八大行星演示仪的中层,包括:以主轴为圆心、直径各不相同的6圈导轨,每圈导轨上间隔120°设置的3个滑,垂直连接在滑块上的支撑杆,用于支撑齿轮齿圈总成中的6个齿圈;由内至外分别为:地球导轨,其上的地球滑块及齿圈Ⅱ支撑杆;火星导轨,其上的火星滑块及齿圈Ⅲ支撑杆;木星导轨,其上的木星滑块及齿圈Ⅳ支撑杆;土星导轨,其上的土星滑块及齿圈Ⅴ支撑杆;天王星导轨,其上的天王星滑块及齿圈Ⅵ支撑杆;海王星导轨,其上的海王星滑块及齿圈Ⅶ支撑杆;
[0008] 齿轮齿圈总成位于太阳系八大行星演示仪上层,由内至外分别为:与主轴同轴转动的太阳轮,及由太阳轮带动在齿圈Ⅰ内运动的3个行星轮,其中一个行星轮连接金星立杆及其上的金星模型;连接地球立杆及其上的地球模型的齿圈Ⅱ,齿圈Ⅱ由地球齿轮所带动;连接火星立杆及其上的火星模型的齿圈Ⅲ,齿圈Ⅲ由火星齿轮所带动;连接木星立杆及其上的木星模型的齿圈Ⅳ,齿圈Ⅳ由木星齿轮所带动;连接土星立杆及其上的土星模型的齿圈Ⅴ,齿圈Ⅴ由土星齿轮所带动;连接天王星立杆及其上的天王星模型的齿圈Ⅵ,齿圈Ⅵ由天王星齿轮所带动;连接海王星立杆及其上的海王星模型的齿圈Ⅶ,齿圈Ⅶ由海王星齿轮所带动;所有星球模型通过星球立杆随所在齿圈转动实现公转;除水星立杆和金星立杆外,其它星球立杆通过深沟球轴承连接在相应的齿圈上,其它星球立杆下端与一个胶轮过盈连接,胶轮与导轨上端的凹槽内侧始终保持接触,由于摩擦力使胶轮转动,从而使其它星球立杆带动其上的星球模型自转;
[0009] 机体组为连接支撑太阳系八大行星演示仪各组成部分的结构,从下至上分为:数个下端带有万向轮的万向轮立柱;由万向轮立柱水平支撑的机架下盘,其下部安装电机;在机架下盘上的机架中盘支撑杆;由中盘支撑杆水平支撑、用于支撑土星导轨、天王星导轨、海王星导轨的机架中盘;通过3根地球导轨支撑盘支撑杆立在机架中盘上的地球导轨支撑盘;通过3根火星导轨支撑盘支撑杆立在机架中盘上的火星导轨支撑盘;通过3根木星导轨支撑盘支撑杆立在机架中盘上的木星导轨支撑盘。
[0010] 有益效果是:
[0011] 1、本发明可以较完美地演示太阳系八大行星围绕地球的公转与自传,且结构简单,系统稳定性较高易于加工制造、易于更换部件同时成本能够得到很好地控制。也可以作为机械类学生学习机械课程,特别是轮系传动的一个参考。
[0012] 2、本发明仅需要一个电机,并采用齿圈及辅助机构传动,结构简单,系统稳定性较高易于加工制造、易于更换部件同时成本能够得到很好地控制。
[0013] 3、本发明精简的机构使得机架及行星杆等支撑及传动部分体积减小,减小其对运动中行星的视觉干扰,突出演示重点,增强视觉效果。附图说明
[0014] 图1为本发明的整体结构三维图;
[0015] 图2为本发明的主轴总成示意图;
[0016] 图3为本发明的动力分配总成三维图;
[0017] 图4为本发明的导轨总成三维图;
[0018] 图5为本发明的齿轮齿圈总成三维图;
[0019] 图6为本发明的胶轮摩擦自转细节图;
[0020] 图7为本发明的机体组三维图;
[0021] 图8为本发明的导轨滑块配合三维图;
[0022] 其中,1-主轴总成,2-齿轮齿圈总成,3-导轨总成,4-动力分配总成,5-机体组,101-太阳模型、102-太阳立杆、103-水星模型,104-水星立杆,105-行星架,106-主轴,107-同步带轮Ⅰ,108-锥齿轮Ⅲ,109-锥齿轮Ⅳ,110-电机,119-蜗杆,201-木星模型,202-齿圈Ⅶ,203-齿圈Ⅵ,204-火星模型,205-齿圈Ⅴ,206-齿圈Ⅳ,207-齿圈Ⅲ,208-齿圈Ⅱ,209-海王星模型,210-土星模型,211-地球齿轮,212-火星齿轮,213-天王星模型,214-木星齿轮,
215-土星齿轮,216-天王星齿轮,217-海王星齿轮,218-行星轮,219-太阳轮,220-齿圈Ⅰ,
221-地球模型,222-金星立杆,230-胶轮,240-凹槽内侧,250-凹槽,260-滚珠,301-地球导轨,302-地球滑块,303-齿圈Ⅱ支撑杆,304-齿圈Ⅲ支撑杆,305-火星滑块,306-火星导轨,
307-木星导轨,308-木星滑块,309-齿圈Ⅳ支撑杆,310-齿圈Ⅴ支撑杆,311-土星滑块,312-土星导轨,313-齿圈Ⅵ支撑杆,314-天王星滑块,315-天王星导轨,316-海王星导轨,317-齿圈Ⅶ支撑杆,318-海王星滑块,401-传动轴Ⅷ,402-皮带轮Ⅱ,403-同步带轮Ⅵ,404-链轮Ⅱ,405-同步带轮Ⅴ,406-传动轴Ⅶ,407-主动齿轮,408-皮带轮Ⅰ,409-锥齿轮Ⅱ,410-锥齿轮Ⅰ,411-传动轴Ⅲ,412-蜗轮,414-传动轴Ⅴ,415-同步带轮Ⅱ,416-同步带轮Ⅲ,417-同步带轮Ⅳ,418-传动轴Ⅱ,419-传动轴Ⅰ,420-传动轴Ⅳ,421-链轮Ⅰ,422-被动齿轮,501-木星导轨支撑盘,502-地球导轨支撑盘,503-火星导轨支撑盘,504-地球导轨支撑盘支撑杆,
505-木星导轨支撑盘支撑杆,506-机架中盘,507-机架中盘支撑杆,508-机架下盘,509-万向轮,510-万向轮立柱。

具体实施方式

[0023] 参见附图1,太阳系八大行星演示仪,它包括:主轴总成1,动力分配总成4,导轨总成3,齿轮齿圈总成2以及机体组5;
[0024] 参见附图2,主轴总成1位于太阳系八大行星演示仪轴心部位,包括:水平放置的电机110;由电机110同轴带动的锥齿轮Ⅳ109;由锥齿轮Ⅳ109所带动的轴向垂直的锥齿轮Ⅲ108;由锥齿轮Ⅲ108带动的主轴106;与主轴106同轴固连的同步带轮Ⅰ107;与主轴106同轴通过深沟球轴承连接的行星架105;一端固连于主轴106上部,另一端固连水星模型103的L形水星立杆104;直立在主轴106顶端连接太阳模型101的太阳立杆102;
[0025] 参见附图3,动力分配总成4包括:由主轴106同轴固连的同步带轮Ⅰ107通过同步带轮Ⅱ415带动的传动轴Ⅰ419,传动轴Ⅰ419上端固连地球齿轮211;由传动轴Ⅰ419通过同步带轮Ⅲ416、同步带轮Ⅳ417带动的传动轴Ⅱ418,传动轴Ⅱ418上端固连火星齿轮212;由主轴106上的蜗杆119带动的蜗轮412,蜗轮412上同轴固连锥齿轮Ⅰ410;锥齿轮Ⅰ410再带动锥齿轮Ⅱ409、传动轴Ⅲ411、主动齿轮407同轴转动;主动齿轮407再带动被动齿轮422、传动轴Ⅳ
420、链轮Ⅰ421转动;链轮Ⅰ421再带动链轮Ⅱ404、传动轴Ⅴ414转动,传动轴Ⅴ414上端固连木星齿轮214;木星齿轮214还带动土星齿轮215转动;锥齿轮Ⅱ409还带动皮带轮Ⅰ408转动,从而带动皮带轮Ⅱ402及传动轴Ⅶ406转动,传动轴Ⅶ406上端固连天王星齿轮216;传动轴Ⅶ406上的同步带轮Ⅴ405带动同步带轮Ⅵ403及传动轴Ⅷ401转动,传动轴Ⅷ401上端固连海王星齿轮217;
[0026] 参见附图4,导轨总成3位于太阳系八大行星演示仪的中层,包括:以主轴106为圆心、直径各不相同的6圈导轨,每圈导轨上间隔120°设置的3个滑块,垂直连接在滑块上的支撑杆,用于支撑齿轮齿圈总成2中的6个齿圈;由内至外分别为:地球导轨301,其上的地球滑块302及齿圈Ⅱ支撑杆303;火星导轨306,其上的火星滑块305及齿圈Ⅲ支撑杆304;木星导轨307,其上的木星滑块308及齿圈Ⅳ支撑杆309;土星导轨312,其上的土星滑块311及齿圈Ⅴ支撑杆310;天王星导轨315,其上的天王星滑块314及齿圈Ⅵ支撑杆313;海王星导轨316,其上的海王星滑块318及齿圈Ⅶ支撑杆317;
[0027] 参见附图5、6,齿轮齿圈总成2位于太阳系八大行星演示仪上层,由内至外分别为:与主轴106同轴转动的太阳轮219,及由太阳轮219带动在齿圈Ⅰ220内运动的3个行星轮218,其中一个行星轮218连接金星立杆222及其上的金星模型;连接地球立杆及其上的地球模型
221的齿圈Ⅱ208,齿圈Ⅱ208由地球齿轮211所带动;连接火星立杆及其上的火星模型204的齿圈Ⅲ207,齿圈Ⅲ207由火星齿轮212所带动;连接木星立杆及其上的木星模型201的齿圈Ⅳ206,齿圈Ⅳ206由木星齿轮214所带动;连接土星立杆及其上的土星模型210的齿圈Ⅴ
205,齿圈Ⅴ205由土星齿轮215所带动;连接天王星立杆及其上的天王星模型213的齿圈Ⅵ
203,齿圈Ⅵ203由天王星齿轮216所带动;连接海王星立杆及其上的海王星模型209的齿圈Ⅶ202,齿圈Ⅶ202由海王星齿轮217所带动;所有星球模型通过星球立杆随所在齿圈转动实现公转;除水星立杆104和金星立杆外,其星球立杆通过深沟球轴承连接在相应的齿圈上,其它星球立杆下端与一个胶轮230过盈连接,胶轮230与导轨上端的凹槽内侧240始终保持接触,由于摩擦力使胶轮230转动,从而使其它星球立杆带动其上的星球模型自转;
[0028] 参见附图7,机体组5为连接支撑太阳系八大行星演示仪各组成部分的结构,从下至上分为:数个下端带有万向轮509的万向轮立柱510;由万向轮立柱510水平支撑的机架下盘508,其下部安装电机110;在机架下盘508上的机架中盘支撑杆507;由中盘支撑杆507水平支撑、用于支撑土星导轨312、天王星导轨315、海王星导轨316的机架中盘506;通过3根地球导轨支撑盘支撑杆504立在机架中盘506上的地球导轨支撑盘502;通过3根火星导轨支撑盘支撑杆504立在机架中盘506上的火星导轨支撑盘503;通过3根木星导轨支撑盘支撑杆505立在机架中盘506上的木星导轨支撑盘501。
[0029] 上述方案中,考虑到主轴106受力问题,将主轴106分为上下两段,通过YLD4凸缘联轴器连接在一起;主轴106上端面打有一个安装轴承的轴向盲孔,太阳立杆102与该轴承配合支撑在主轴106上。
[0030] 参见附图8,上述方案中,导轨截面呈工字形,上端开有容纳胶轮230的凹槽250,滑块与导轨之间采用滚珠260接触,并加注润滑油进行润滑。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈