燕肃五行指南车制造技术

燕肃五行指南车是一种由五只齿轮、两只滑轮、两支弦索和一只横杠、一只辘轳组装的，具有定位指南功能的双轮独辕车。该项技术发明专利技术是用来研究、复制《宋史.舆服志》记载的宋代燕肃指南车。在中国，第一个根据《宋史.舆服志》的文字记述复制指南车的人是历史学家王天幕，１９５９年，由他设计的燕肃指南车（以下简称“前者”）收藏在中国历史博物馆，但是，前者不具备定位指南的功能。燕肃五行指南车（以下简称“后者”）比之前者，都是根据史书的文字记述设计的，但是两者使用的机械原理以及具体的实施方式，则是完全不同的。两者不同的关键是：前者的五只齿轮都是普通齿轮；后者的五只齿轮中有四只是普通齿轮，一只是行星齿轮，并由此带来一系列的不同。正是上述的不同，后者具备了前者没有的、定位指南的功能。可以说，燕肃五行指南车完美的再现了宋代燕肃指南车的原貌。

【技术实现步骤摘要】

燕肃五行指南车是一种由五只木质齿轮、120个轮齿、两只滑轮、两支弦索和一只 横杠、一只辘轳组装的，具有定位指南功能的指南车。该项技术专利技术是用来研究、复制《宋 史 舆服志》记载的燕肃指南车。
技术介绍
指南车是中国古代最伟大的专利技术之一，是一种比指南针更古老的定位指南的工 具。但是，在历史上的指南车又是一种失传了的科技专利技术。为什么呢？因为史书上虽然有 许多关于指南车的专利技术朝代、专利技术人的记载，也有一些关于其外观特点与功能的描述，但都 没有机械结构与工作原理的说明，更没有留下图纸或实物，所以历史上的指南车到底是什 么样？ 一直是个谜。在众多的只言片语的文字记述中，惟有《宋史，舆服志》对北宋朝代的 燕肃指南车的机械结构有一段相对较为具体、确切的文字论述。由于《宋史》是史官所著而非科技人员撰写，所以这段文字论述极为晦涩难懂。经过许多学者的长期研究、解读，得到 公认的是燕肃指南车是由五只木质齿轮、共有120个轮齿、两只滑轮、两支弦索和一只横 杠、一只辘轳组装的双轮独辕车。最早采用这种结构复原指南车的人是英国学者穆乐，他在 1924年的《通报》上发表了有关论文，并附有机械图。在中国，第一个采用这种结构的人是 历史学家王天幕，1959年由他设计的燕肃指南车被制成实物模型，收藏在中国历史博物馆。 但是，穆乐与王天幕设计的车型都不具备定位指南的功能。最早设计成功具备定位指南功 能的指南车的人，是英国学者兰澈斯特，他在1947年用立体式差速齿轮装置设计、制造 出具有定位指南功能的指南车，得到科学界的高度评价。英国著名的汉学家李约瑟称其为 世界上最早的自动控制装置；日本著名的汉学家薮内清称其为中国古代独一无二的伟 大专利技术。在中国，一位名叫刘海涛的工程师于1963年用平面式差速齿轮装置设计、制 造出具有定位指南功能的指南车。但是，兰澈斯特的指南车使用了 IO只齿轮，刘海涛的指 南车使用了 8只齿轮，同时，他们的指南车上都没有使用滑轮、弦索和横杠、辘栌，所以都与 《宋史*舆服志》对燕肃指南车的论述不附。综上所述，设计、复原燕肃指南车的技术关键就 是设计一种由五只木质齿轮、120个轮齿、两只滑轮、两只弦索和一只横杠、一只辘轳组装 的，具有定位指南功能的指南车。
技术实现思路
燕肃五行指南车就是一种由五只木质齿轮、120个轮齿、两只弦索、两只滑轮和一 只横杠、一只辘轳组装的，具有定位指南功能的指南车。如果仅从文字论述的字面上看，燕 肃五行指南车(以下简称后者)比之王天幕的燕肃指南车(以下简称前者)两者的机械结 构、组装的各个零部件，几乎是完全一样的；如果从附图和附图说明上看，两者的机械原理、 各个零部件的细节、组装方法以及具体的实施方式，则是完全不同的。具体的说，两者的不 同之处主要有4项 —、前者用的五只齿轮都是普通齿轮，后者用的五只齿轮有四只是普通齿轮，其中一只是行星齿轮； 二、前者的五只木质齿轮只有一种类型，后者用的五只木质齿轮是中国古代特有 的木质棒齿轮，并且有四种类型； 三、前者与后者的五只齿轮、两只弦索、两只滑轮和一只横杠、一只辘轳的组装方 法和操作方法截然不同； 四、由于上述的不同，与之匹配的车厢、机械架、车轴和车辕等也不同。 为了清楚、明了的表明前者与后者的异同，下面用两者的对比法进行论述。附图说明 首先参看图1(前者的鸟瞰图)、图2(前者的主视图) (1)大中心齿轮 一一它是前者的最大的齿轮，有48个轮齿，平卧安装在车厢的中 间稍前。它的轴心竖立安装着大中轴，并由它带动大中轴运转。 (2)左小平齿轮一一它位于大中心齿轮的左方稍后，有12个轮齿。它平卧安装在 左竖轴上，可以在左竖轴上自由的上下移动。 (3)右小平齿轮一一它位于大中心齿轮的右方稍后，有12个轮齿。它平卧安装在 右竖轴上，可以在右竖轴上自由的上下移动。 (4)左竖齿轮 一一 它竖立安装在左车轮的轮毂上，有24个轮齿，由左车轮带动运转。 转。 轴。 (9)车辕一一前者的车辕。它安装在车厢下方中间的大中轴的下端，并以大中轴 为轴，可以左右旋转一定的角度，其功能相当一只辘轳的把柄。 (10)横杠一一它的中间横向安装在车辕的后端上，横杠的左端系拴着左弦索，右 端系拴着右弦索。_它安装在车厢的左上方，其功能是为左弦索导向。 _它安装在车厢的右上方，其功能是为右弦索导向。 -它的一头系拴在横杠的左端，通过左滑轮的导向，另一头系拴在(5) 右竖齿轮(6) 左车轮一(7) 右车轮一(8) 大中轴一一它竖立安装在右车轮的轮毂上，有24个轮齿，由右车轮带动运前者的左轮，轮直径与轨宽相等。 前者的右轮，轮直径与轨宽相等。竖立安装在前者车厢的中间稍前，它是大中心齿轮和车辕共用的 (11)左滑轮--— (12)右滑轮--— (13)左弦索一—左小平齿轮上。(14)右弦索--—右小平齿轮上。(15)司南仙人— (16)左竖轴一—可以在该轴上做上下移动' (17)右竖轴一—可以在该轴上做上下移动'它的一头系拴在横杠的右端，通过右滑轮的导向，另一头系拴在一前者的指向器，安装在大中轴的顶端上，由大中轴带动运转。 它是左小平齿轮的轴，竖立安装在车厢的左方稍后，左小平齿轮它是右小平齿轮的轴，竖立安装在车厢的右方稍后，右小平齿轮 (18)车轴 一一前者的车轴，与普通双轮马车一样，只有一副。 (19)车厢 一一 前者的车厢，也是各部机械零件的机械架。 (20)天柱盘 一一 司南仙人站立的底坐，安装在大中轴的顶端上，由大中轴带动运 转。 前者的各个机械部件的运转方式和相互关系如下 车辕(9)以大中轴(8)为轴的左右旋转中，车辕(9)的前端有三种同定的位置 左转一定的角度、右转一定的角度和中间位置。当车辕(9)的前端左转一定的角度时，车辕 (9)后端的横杠(10)就会右转一定的角度，系拴在横杠(10)左端的左弦索(13)拉紧，并通 过左滑轮(11)导向牵引左小平齿轮(2)上升；系拴在横杠(10)右端的右弦索(14)放松， 并通过右滑轮(12)导向放松牵引，右小平齿轮(3)下降，右小平齿轮(3)就会跟大中心齿 轮(1)和右竖齿轮(5)同时咬合。这时，右车轮(7)的运转就可以通过右竖齿轮(5)、右小 平齿轮(3)带动大中心齿轮(1)运转，大中心齿轮(1)的运转带动大中轴(8)、天柱盘(20) 运转，最终使司南仙人(15)运转。当车辕(9)的前端右转一定的角度时，右小平齿轮(3) 上升，脱离跟右竖齿轮(5)和大中心齿轮(1)的咬合，而左小平齿轮(2)则下降，并且跟左 竖齿轮(4)和大中心齿轮(1)同时咬合，这时左车轮(6)的运转就可以通过左竖齿轮(4)、 左小平齿轮(2)、大中心齿轮(1)、大中轴(8)，带动司南仙人(15)运转。当车辕(9)的前端 固定在中间位置时，车辕(9)后端的横杠(10)也处于中间位置，这时的左小平齿轮(2)和 右小平齿轮(3)都处在半高的状态，不跟任何齿轮咬合，司南仙人(15)则相对前者的车厢 来说静止不动。 接下来参看图3(后者的鸟瞰图)、图4(后者的主视图) (1)大中心齿轮一一它是后者最大的齿轮，是一只木质棒齿轮，有36个棒齿，属长 棒型直齿轮，它平卧安装在车厢的正中间。长棒型直齿轮的棒齿的上端跟左竖齿轮咬合，下 端跟行星齿轮咬合。 (2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
燕肃五行指南车是一种具有定位指南功能的双轮独辕车，其特征是：它的大中心齿轮与小中心齿轮平卧安装在车厢中间，行星齿轮安装在大中心齿轮与小中心齿轮之间；车厢左边安装有左竖齿轮、左滑轮和左弦索；车厢右边安装有右竖齿轮、右滑轮和右弦索；车厢中间竖立安装有大中轴，大中轴下端安装有横杠、顶端安装有天柱盘和司南仙人；车上还有行星齿轮轴架、短车轴和长车轴，车辕前端安装有辘轳。

【技术特征摘要】
燕肃五行指南车是一种具有定位指南功能的双轮独辕车，其特征是它的大中心齿轮与小中心齿轮平卧安装在车厢中间，行星齿轮安装在大中心齿轮与小中心齿轮之间；车厢左边安装有左竖齿轮、左滑轮和左弦索；车厢右边安装有右竖齿轮、右滑轮和右弦索；车厢中间竖立安装有大中轴，大中轴下端安装有横杠、顶端安装有天柱盘和司南仙人；车上还有行星齿轮轴架、短车轴和长车轴，车辕前端安装有辘轳。2. 根据权利要求1所述，燕肃五行指南车的特征是它的五只木质齿轮中有一只是行 星齿轮；该行星齿轮有两个轴一个自转轴和一个公转轴；自转轴安装在行星齿轮轴架的 一端，行星齿轮轴架的另一端安装在大中轴上；大中轴是大中心齿轮、小中心齿轮和横杠共 用的轴，还是行星齿轮的公转轴，并由行星齿轮的公转带动运转。3. 根据权利要求1所述，燕肃五行指南车的特征是它的五只木质齿轮都是中国古代 特有的木质棒齿轮，并且有四种类型大中心齿轮是长棒型直齿轮，有36个棒齿；小中心齿 轮是双面型直齿轮，其上下两面各有12个棒齿；行星齿轮是木质棒齿轮的平齿轮，有12个 棒齿；左竖齿轮和右竖齿轮都是木质棒齿轮的直齿轮，各有24个棒齿。4. 根据权利要求1、3所述，燕肃五行指南车的特征是大中心齿轮平卧安装在车厢中 间，其棒齿的上端跟左竖齿轮咬合，其棒齿的下端跟行星齿轮咬合；小中心齿轮平卧安装在 大中心齿轮中间，其上面的棒齿跟右竖齿轮咬合，下面的棒齿跟行星齿轮咬合；行星齿轮同 时跟大中心齿轮和小中心齿轮咬合，并由它们共同带动运转；左竖齿轮竖立安装在大中心 齿轮的左上方，并跟大中心齿轮咬合；右...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，
申请(专利权)人：刘海涛，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]