【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地球仪，具体涉及一种高斯投影地球仪。
技术介绍
1、高斯投影(高斯-克吕格投影)的基本概念是：假想有一个等径椭圆柱面横套在地球椭球体外面，并与某一条子午线(此子午线称为中央子午线或轴子午线)相切，椭圆柱的中心轴通过椭球体中心，然后用一定投影方法，将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面展开即成为投影面。高斯投影带可分为高斯投影6°带、高斯投影3°带，其中6°带的划分原理是：自0子午线起每隔经差6自西向东分带，依次编号1,2,3,…，从而将整个地球仪分为60个6°带。如果是3°带，则整个地球仪分为120个3°带。
2、在教学领域中，学生理解高斯投影较为困难，原因是不同的学生的立体空间想象能力不同，很难很清晰的理解高斯投影的真正含义。
3、而目前的地球仪为一个空心的球壳，地球仪的转轴贯穿南北极后再转动连接在地球仪的底座上。球壳状的地球仪是无法拆分的，无法将单个或多个3°带或6°带拆卸下来展开而直观地展示，不利于学生对高斯投影的理解。现有授权公告号cn218568259u的专利，公开了了一种3d立体拼图式地球仪，其包括底座，与所述底座连接的弓形弧形框架，活动连接在所述弓形弧形框架上的转轴，以及与所述转轴固定连接的地球仪本体，所述地球仪本体包括球形弧形框架，拼插覆盖在所述球形弧形框架外构成球形基面的基础拼接块，以及拼插覆盖在所述球形基面外的陆地拼接块。
4、很明显，虽然上述一种3d立体拼图式地球仪公开了一种可拼装的地球仪，但其并未按照高斯投影原理设计地球仪的各个
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，降低对高斯投影理解的困难度和教学难度。本专利技术提供了一种高斯投影地球仪，包括底座、转轴、弧形框架和地球仪壳体；所述转轴的两端分别贯穿地球仪壳体的南极和北极后通过弧形框架转动连接于底座；所述地球仪壳体的北极通过上轴承与所述转轴转动连接，以及地球仪壳体的南极通过下轴承与转轴转动连接；地球仪壳体的表面设有多条经线，且每相邻两条经线之间的间距均相等；沿着相邻两条经线的中间分隔，进而将地球仪壳体平均分为多个弧形底板，且每个弧形底板均可弹性形变；位于地球仪壳体内部的转轴设有支撑架，每个弧形底板的上端和下端分别与上轴承和下轴承可拆分连接，以及每个弧形底板的内表面与所述支撑架可拆分连接，进而使所有的弧形底板沿着周向依次拼接且每个弧形底板均可单独拆分；每个弧形底板的外表面分别粘连相应的地球仪图案层，通过所有的弧形底板依次拼接于支撑架，进而将所有的地球仪图案层拼接形成完整的地球仪地图；沿着弧形底板中间的经线与对应地球仪图案层内表面的中间粘连，以及弧形底板的边缘与对应地球仪图案层的边缘粘连，进而使弧形底板与对应的地球仪图案层重合。
2、本设备的有益效果体现在：整个地球仪壳体可分为60个6°弧形底板或120个3°弧形底板，也可以自定义度数，分成更多或更少的弧形底板，根据实际情况设计制造。在教学过程中，可以拆分一个或多个弧形底板，拆下来的弧形底板可以手持并保持其弯曲程度，便于展示地球仪的横断面形状。弧形底板也可以在弹力作用下恢复平整的初状态，同时地球仪图案层的中间经线不变化，但中间经线两侧的图案层因弧形底板展开而出现褶皱，高度还原了高斯-克吕格投影，即将抽象的高斯-克吕格投影原理直观地在课堂上展示，即抽象理论实体化，可大大提高学生对高斯-克吕格投影原理的深刻理解，辅助教学。
3、优选地，所述转轴包括上转轴、中转轴和下转轴，所述上轴承与上转轴和中转轴连接，以及上转轴与弧形框架的上端连接；所述下轴承与中转轴和下转轴连接，以及下转轴与弧形框架的下端连接。转轴分为三段，方便拆装。
4、优选地，所述上轴承包括外圈、滚珠组件和内圈，上轴承的外圈的外侧壁设有周向的上环形卡槽，且上环形卡槽的高度与弧形底板的厚度适配，每个弧形底板的上端卡入上环形卡槽中，进而使每个弧形底板的上端与上轴承的外圈可拆分连接；所述上轴承的内圈为实心圆柱，所述滚珠组件滚动连接于外圈内侧沟槽与内圈外侧的沟槽之间；所述内圈的上端面与上转轴之间，以及下端面与中转轴之间分别通过螺纹可拆分连接。所述下轴承的结构与上轴承的结构相同，下轴承的外圈的外侧壁设有周向的下环形卡槽，每个弧形底板的下端卡入下环形卡槽中，进而使每个弧形底板的下端与下轴承的外圈可拆分连接；所述下轴承的内圈的上端面与中转轴之间以及下端面与下转轴之间分别通过螺纹可拆分连接。上轴承和下轴承的作用相同，一是起到连接转轴、地球仪壳体和弧形框架作用，而是起到连接每个弧形底板两端的作用，且连接弧形底板采用的是卡接，拆装和定位均方便。
5、优选地，所述支撑架包括上圆盘、中圆盘和下圆盘，上圆盘、中圆盘和下圆盘分别转动连接于中转轴的上部、中部和下部；每个弧形底板的内表面分别与上圆盘、中圆盘和下圆盘可拆分连接。所述上圆盘的边缘与弧形底板上部的内表面贴合，中圆盘的边缘与弧形底板中部的内表面贴合，以及下圆盘的边缘与弧形底板下部的内表面贴合；所述上圆盘的边缘与弧形底板之间，中圆盘的边缘与弧形底板之间，以及下圆盘的边缘与弧形底板之间分别通过连接件可拆分连接。采用连接件对每个弧形底板的上部、中部和下部分别进行了定位连接，再结合上下端的上轴承和下轴承定位连接，每个弧形底板采用五点定位，拼接精准，拼接完成可使每相邻两个弧形底板紧邻，误差极小，形成一个完整的球壳形状。
6、优选地，所述连接件包括螺杆以及固定连接于螺杆一端的定位珠；所述上圆盘的边缘、中圆盘的边缘和下圆盘的边缘均设有与对应螺杆适配的螺纹孔，每个弧形底板内表面的上部、中部和下部均设有与所述定位珠适配的定位孔，通过定位珠压入定位孔中，进而使连接件与上圆盘、中圆盘或下圆盘可拆分连接。所述定位珠的材料为钢材，所述定位孔内覆盖塑料层。拼接使，只需要由外朝内挤压弧形底板，使定位珠挤入定位孔内即可，通过塑料层的弹性形变卡住定位珠，安装方便，而三点连接件可确定弧形底板的唯一安装位置。
7、优选地，所述弧形底板的材料为弹性塑料，通过往地球仪壳体的内侧方向弯曲弧形底板的上部和下部，进而使弧形底板卡在上轴承和下轴承之间。每个弧形底板原本是平整的，拼装的时候弯曲两端插入上环形卡槽和下环形卡槽，而拆分后弯曲的弧形底板可自行平展开，无需手动压平。
8、优选地，所述上圆盘、中圆盘和下圆盘分别通过圆锥滚子轴承与中转轴转动连接，且每个圆锥滚子轴承的上方和下方分别设有套于中转轴的限位环。每个圆锥滚子轴承的内圈均是朝上的，用于承受往下的轴向力和周向转动摩擦力，而限位环卡住每个圆锥滚子轴承的上下两端，防止圆锥滚子轴承的内圈和外圈分离，起到限位安装的作用。
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1.一种高斯投影地球仪；其特征在于：包括底座(1)、转轴、弧形框架(2)和地球仪壳体(3)；所述转轴的两端分别贯穿地球仪壳体(3)的南极和北极后通过弧形框架(2)转动连接于底座(1)；
2.根据权利要求1所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述转轴包括上转轴(8)、中转轴(9)和下转轴(10)，所述上轴承(4)与上转轴(8)和中转轴(9)连接，以及上转轴(8)与弧形框架(2)的上端连接；所述下轴承(5)与中转轴(9)和下转轴(10)连接，以及下转轴(10)与弧形框架(2)的下端连接。
3.根据权利要求2所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述上轴承(4)包括外圈(11)、滚珠组件(12)和内圈(13)，上轴承(4)的外圈(11)的外侧壁设有周向的上环形卡槽(14)，且上环形卡槽(14)的高度与弧形底板(7)的厚度适配，每个弧形底板(7)的上端卡入上环形卡槽(14)中，进而使每个弧形底板(7)的上端与上轴承(4)的外圈(11)可拆分连接；所述上轴承(4)的内圈(13)为实心圆柱，所述滚珠组件(12)滚动连接于外圈(11)内侧沟槽与内圈(13)外侧的沟槽之
4.根据权利要求3所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述下轴承(5)的结构与上轴承(4)的结构相同，下轴承(5)的外圈(11)的外侧壁设有周向的下环形卡槽(15)，每个弧形底板(7)的下端卡入下环形卡槽(15)中，进而使每个弧形底板(7)的下端与下轴承(5)的外圈(11)可拆分连接；所述下轴承(5)的内圈(13)的上端面与中转轴(9)之间以及下端面与下转轴(10)之间分别通过螺纹可拆分连接。
5.根据权利要求2所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述支撑架包括上圆盘(16)、中圆盘(17)和下圆盘(18)，上圆盘(16)、中圆盘(17)和下圆盘(18)分别转动连接于中转轴(9)的上部、中部和下部；每个弧形底板(7)的内表面分别与上圆盘(16)、中圆盘(17)和下圆盘(18)可拆分连接。
6.根据权利要求5所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述上圆盘(16)的边缘与弧形底板(7)上部的内表面贴合，中圆盘(17)的边缘与弧形底板(7)中部的内表面贴合，以及下圆盘(18)的边缘与弧形底板(7)下部的内表面贴合；所述上圆盘(16)的边缘与弧形底板(7)之间，中圆盘(17)的边缘与弧形底板(7)之间，以及下圆盘(18)的边缘与弧形底板(7)之间分别通过连接件(21)可拆分连接。
7.根据权利要求6所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述连接件(21)包括螺杆(22)以及固定连接于螺杆(22)一端的定位珠(23)；所述上圆盘(16)的边缘、中圆盘(17)的边缘和下圆盘(18)的边缘均设有与对应螺杆(22)适配的螺纹孔(24)，每个弧形底板(7)内表面的上部、中部和下部均设有与所述定位珠(23)适配的定位孔(26)，通过定位珠(23)压入定位孔(26)中，进而使连接件(21)与上圆盘(16)、中圆盘(17)或下圆盘(18)可拆分连接。
8.根据权利要求7所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述定位珠(23)的材料为钢材，所述定位孔(26)内覆盖塑料层(25)。
9.根据权利要求4所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述弧形底板(7)的材料为弹性塑料，通过往地球仪壳体(3)的内侧方向弯曲弧形底板(7)的上部和下部，进而使弧形底板(7)卡在上轴承(4)和下轴承(5)之间。
10.根据权利要求5所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述上圆盘(16)、中圆盘(17)和下圆盘(18)分别通过圆锥滚子轴承(19)与中转轴(9)转动连接，且每个圆锥滚子轴承(19)的上方和下方分别设有套于中转轴(9)的限位环(20)。
...【技术特征摘要】
1.一种高斯投影地球仪；其特征在于：包括底座(1)、转轴、弧形框架(2)和地球仪壳体(3)；所述转轴的两端分别贯穿地球仪壳体(3)的南极和北极后通过弧形框架(2)转动连接于底座(1)；
2.根据权利要求1所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述转轴包括上转轴(8)、中转轴(9)和下转轴(10)，所述上轴承(4)与上转轴(8)和中转轴(9)连接，以及上转轴(8)与弧形框架(2)的上端连接；所述下轴承(5)与中转轴(9)和下转轴(10)连接，以及下转轴(10)与弧形框架(2)的下端连接。
3.根据权利要求2所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述上轴承(4)包括外圈(11)、滚珠组件(12)和内圈(13)，上轴承(4)的外圈(11)的外侧壁设有周向的上环形卡槽(14)，且上环形卡槽(14)的高度与弧形底板(7)的厚度适配，每个弧形底板(7)的上端卡入上环形卡槽(14)中，进而使每个弧形底板(7)的上端与上轴承(4)的外圈(11)可拆分连接；所述上轴承(4)的内圈(13)为实心圆柱，所述滚珠组件(12)滚动连接于外圈(11)内侧沟槽与内圈(13)外侧的沟槽之间；所述内圈(13)的上端面与上转轴(8)之间，以及下端面与中转轴(9)之间分别通过螺纹可拆分连接。
4.根据权利要求3所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述下轴承(5)的结构与上轴承(4)的结构相同，下轴承(5)的外圈(11)的外侧壁设有周向的下环形卡槽(15)，每个弧形底板(7)的下端卡入下环形卡槽(15)中，进而使每个弧形底板(7)的下端与下轴承(5)的外圈(11)可拆分连接；所述下轴承(5)的内圈(13)的上端面与中转轴(9)之间以及下端面与下转轴(10)之间分别通过螺纹可拆分连接。
5.根据权利要求2所述的一种高斯投影地球仪，其特征在于：所述支撑架包括上圆盘(16)、中圆盘(17)和下圆盘(18)，上圆盘(16)、中圆盘(...
【专利技术属性】
技术研发人员：温婉丽，黄洪亮，李艳芳，苏丽飞，高迎凤，李荣山，柳东丽，张堃，李蕾，李剑峰，李斌，刘哲颖，任娅娜，任亚杰，王晓东，高春利，肖向宇，魏文博，崔宏亮，丁永忠，底素卫，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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