專利名稱:天體運(yùn)行儀甲、九星儀；乙、三星儀的制作方法
能夠表現(xiàn)出天體運(yùn)行的儀器就叫做天體運(yùn)行儀。天體運(yùn)行儀分為兩種九星儀，也叫做九大行星儀;乙三星儀。
首先談一談 九星儀。
參照圖一，圖一是行星盤和九大行星運(yùn)行的情況。
在太陽〔0〕系內(nèi)有九顆大行星水星〔1〕，金星〔2〕，地球〔3〕，火星〔4〕，木星〔5〕，土星〔6〕，天王星〔7〕，海王星〔8〕，冥王星〔9〕等，能夠表現(xiàn)出這九顆大行星運(yùn)行的儀器就叫做九星儀。
九大行星運(yùn)行有四個(gè)性質(zhì)(一)、繞日性它們都繞太陽〔0〕公轉(zhuǎn)，以太陽〔0〕作為運(yùn)行中心;
(二)、共面性它們的運(yùn)行軌道面，幾乎在同一平面上，黃道面上;
(三)、同向性它們的運(yùn)行方向都和地球〔3〕的運(yùn)行方向相同;
(四)、近園性它們的運(yùn)行軌道同園相當(dāng)接近。
九星儀就是根據(jù)這四個(gè)性質(zhì)制造的，而把那些不影響大局的誤差全部略去，只把冥王星〔9〕的軌道偏心制造出來，因?yàn)檫@個(gè)誤差比較大。
九大行星距離太陽〔0〕有遠(yuǎn)有近，運(yùn)行的速度也有快有慢，運(yùn)行的周期也有長有短。因此，它們在太陽〔0〕系內(nèi)所處的方向和位置隨著時(shí)間的前進(jìn)，而不斷的千變?nèi)f化。
要想知道九大行星在太陽〔0〕系內(nèi)，在某一時(shí)間的方向和位置，就得必須通過復(fù)雜的計(jì)算才能知道。而九星儀卻不用通過復(fù)雜的計(jì)算，只要把手搖把一搖，使儀表上的指針，轉(zhuǎn)到所需要的時(shí)間上去，這時(shí)在行星盤內(nèi)，就看見了九大行星在太陽〔0〕系內(nèi)的各自方向和位置。
圖二是九星儀在對角線上剖開的縱向剖視圖。為了便利了解，圖中假設(shè)使九大行星轉(zhuǎn)到一側(cè)。
圖三是九星儀傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
圖四是九星儀前面的儀表。
圖五是九星儀后面的儀表。
參照圖二和圖三。九星儀主要分為三大部分(一)行星盤;(二)儀體;(三)儀表。
行星盤是園形的，形狀象盤子，圖一〔10〕，園周內(nèi)壁上有十二宮星宿，也叫做黃道上的宮白羊〔11〕，金?！?2〕，雙子〔13〕巨蟹〔14〕，獅子〔15〕，室女〔16〕，天秤〔17〕，天蝎〔18〕人馬〔19〕，摩羯〔20〕，寶瓶〔21〕，雙魚〔22〕等星座。
整個(gè)行星盤就是一個(gè)縮小了的太陽〔0〕系，太陽〔0〕在行星盤中心，九大行星在行星盤內(nèi)，在自己的軌道上，也就是在黃道面上，繞太陽〔0〕向同一的方向逆時(shí)針周期性的公轉(zhuǎn)。
在行星盤中心，也就是在儀體上橫梁〔24〕上，用螺母〔25〕固定一根心軸〔26〕，心軸〔26〕的方向朝上，和行星盤水平面垂直，也就是和黃道面垂直。心軸〔26〕上端固連一根指針〔27〕，指針尖端是太陽〔0〕的位置。
在心軸〔26〕上套一個(gè)下端帶有固連齒輪的套〔31〕，這個(gè)下端帶有固連齒輪的套〔31〕上，再套上一個(gè)下端帶有固連齒輪的套〔32〕，就這樣如此類推，重疊相套，一共套上了九個(gè)齒輪套〔31〕，〔32〕，〔33〕，〔34〕，〔35〕，〔36〕〔37〕〔38〕，〔39〕。每個(gè)齒輪套之間都是動(dòng)配合，能轉(zhuǎn)動(dòng)。冥王星〔9〕的齒輪套〔39〕是一個(gè)特大的齒輪套，齒輪套〔39〕的中心和心軸〔26〕的中心偏離，偏心的大小正好等于冥王星〔9〕的軌道偏心率。冥王星〔9〕齒輪套〔39〕上的齒，在齒輪套〔39〕的外側(cè)。齒輪套〔39〕用三根支架〔29〕，三條螺栓〔30〕，固定在上橫梁〔24〕上和框架板〔40〕上。齒輪套〔39〕在支架〔29〕上是動(dòng)配合，能轉(zhuǎn)動(dòng)。
儀體和行星盤固連，中間上下相通。儀體是方形的，用四根拉緊螺栓〔41〕分別把二十四塊金屬框架板〔40〕，二十個(gè)金屬套〔42〕和金屬上橫梁〔24〕，下橫梁〔23〕串起來，再用八個(gè)螺帽〔43〕拉緊。兩根上下橫梁〔24〕〔23〕分別串在儀體上面和下面對角線上;四條金屬腿〔44〕的上端有螺紋孔〔61〕，分別上在四根拉緊螺栓〔41〕的下端;四個(gè)側(cè)面的金屬殼板〔45〕，用八個(gè)角鐵〔46〕和十六條螺栓〔47〕固定在框架板〔40〕上。
儀體內(nèi)部分為五層，從下往上數(shù)。
第一層是水星〔1〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔48〕87.969＝ (59×71×87×20×21×10)/(10×10×10×87×20×10) 。
第二層是金星〔2〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔49〕224.701≈224.7009996875＝ (49×71×71×71×41×10×10×15)/(10×10×20×20×10×40×30×10) ;和地球〔3〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔50〕365.25636273≈365.256362016＝ (23×39×103×53×21×37×12×20)/(10×10×10×25×25×10×20×20) 。
第三層是火星〔4〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔51〕686.98≈686.9800026＝ (27×47×79×27×24×47×18×25)/(10×10×10×25×20×10×20×20) ;和木星〔5〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔52〕4332.588≈4332.58802424＝ (41×73×97×49×27×47×10×30)/(10×10×25×10×20×10×25×10) 。
第四層是土星〔6〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔53〕10759.201≈10759.20096069＝ (39×73×73×43×21×39×21×35)/(10×10×25×10×10×10×10×20) ;和天王星〔7〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔54〕30685.93≈30685.9300496＝ (49×101×101×61×37×34×10×40)/(10×10×20×10×10×25×10×10) 。
第五層是海王星〔8〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔55〕60187.65≈60187.6501248＝ (29×44×97×76×31×43×16×45)/(10×10×10×10×10×10×10×15) ;和冥王星〔9〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔56〕90737.2≈90737.200185＝ (38×53×61×71×73×95×10×156)/(10×10×10×10×20×20×20×13) 。
為了減小體積和制造上的方便，天體運(yùn)行儀所采用的齒輪齒數(shù)最多不超過一百二十個(gè)牙，只有冥王星〔9〕齒輪套〔39〕上的齒輪〔99〕是一百五十六個(gè)牙。
天體運(yùn)行儀上的各個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)字，是采用天文書籍上的數(shù)字;是以恒星周期作為周期，以乎太陽日作為時(shí)間的單位。
儀體由于層次的間隔，使各個(gè)齒輪套上的齒輪〔91〕，〔92〕〔93〕，〔94〕，〔95〕，〔96〕，〔97〕，〔98〕，〔99〕，不容易和自己的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)接通，只能用長軸上下接通。
以水星〔1〕為例長軸〔57〕上端固連的齒輪〔58〕和自己齒輪套〔31〕上的齒輪〔91〕齒合，長軸〔57〕下端固連的齒輪〔60〕和自己齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)齒合的齒輪〔77〕齒合。長軸〔57〕的上端用金屬支臂〔62〕和螺釘〔63〕固定在上橫梁〔24〕上，長軸〔57〕下端用金屬支臂〔64〕和螺釘〔65〕固定在齒輪底板〔66〕上。被固定的各個(gè)軸是動(dòng)配合，能轉(zhuǎn)動(dòng)。
在儀體內(nèi)部靠近手搖把〔80〕處，在上橫梁〔24〕和下橫梁〔23〕之間，安裝一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)十個(gè)牙的長形棒狀齒輪〔67〕，齒輪〔67〕上下直通五層，下端和一個(gè)十五個(gè)牙的傘齒輪〔68〕固連。
十個(gè)牙長形棒狀齒輪〔67〕是九大行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的公共首輪;九個(gè)齒輪套下端固連的齒輪〔91〕，〔92〕，〔93〕，〔94〕〔95〕，〔96〕，〔97〕，〔98〕，〔99〕，是九大行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)各自的末輪。
首輪和末輪之間的各個(gè)齒輪的安裝，以水星〔1〕為例在齒輪底板〔66〕上，按著齒輪傳動(dòng)接通的順序和各個(gè)齒輪齒合后的中心距離，確定各個(gè)軸〔69〕的位置，用螺母〔70〕把各個(gè)軸〔69〕固定在齒輪底板〔66〕上。把對應(yīng)的各個(gè)齒輪分別裝在各個(gè)軸〔69〕上，各個(gè)齒輪和各個(gè)軸〔69〕之間是動(dòng)配合，能轉(zhuǎn)動(dòng)。由首輪至末輪全部傳動(dòng)系統(tǒng)齒合接通后，再把齒輪底板〔66〕用螺釘〔71〕固定在框架板〔40〕上。
(59×71×87×20×21×10)/(10×10×10×87×20×10) ，是水星〔1〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔48〕式子。
橫線下面左數(shù)第一個(gè)十個(gè)牙的齒輪，就是長形棒狀齒輪〔67〕它和上面五十九個(gè)牙的齒輪〔72〕齒合，齒輪〔72〕和下面相對的十個(gè)牙齒輪〔73〕固連，齒輪〔73〕和上面七十一個(gè)牙的齒輪〔74〕齒合，齒輪〔74〕和下面相對的十個(gè)牙齒輪〔75〕固連。齒輪〔75〕和上面八十七個(gè)牙的齒輪〔76〕齒合，齒輪〔76〕和下面相對的八十七個(gè)牙齒輪固連(兩個(gè)齒數(shù)相同的齒輪固連是一個(gè)中間輪)，齒輪〔76〕和上面二十個(gè)牙的齒輪〔77〕齒合，齒輪〔77〕和下面相對的二十個(gè)牙齒輪固連(也是中間輪，采用中間輪有兩個(gè)目的(一)是為了達(dá)到齒輪系統(tǒng)的接通;(二)是為了達(dá)到行星運(yùn)轉(zhuǎn)所要求的方向)，齒輪〔77〕和上面二十一個(gè)牙的齒輪〔60〕齒合，齒輪〔60〕和下面相對的十個(gè)牙齒輪〔58〕固連，齒輪〔58〕和上面十個(gè)牙的齒輪〔91〕齒合，齒輪〔91〕是水星〔1〕齒輪套上，下端固連的齒輪。
水星〔1〕的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔48〕接通了。其他行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的接通方法和水星〔1〕一樣，不必重談了。
在儀體前面左下角，靠近長形棒狀齒輪〔67〕處，用螺釘〔78〕角鐵〔79〕和殼板〔45〕固定一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的手搖把〔80〕。搖把〔80〕的軸〔81〕，一端固連一個(gè)十五個(gè)牙的傘齒輪〔82〕，傘齒輪〔82〕和長形棒狀齒輪〔67〕下端固連的十五個(gè)牙傘齒輪〔68〕齒合，軸〔81〕的另一端和一個(gè)十個(gè)牙的齒輪〔83〕固連。
在儀體的前面手搖把〔80〕的右上方，安裝一個(gè)園形儀表〔84〕儀表〔84〕園周有三百六十五個(gè)等分小格(三百六十五天)和十二個(gè)不等分大格(十二個(gè)月)。儀表〔84〕中心有一根順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的大指針〔85〕。
在儀體的后面還有一個(gè)長方形儀表〔86〕，儀表〔86〕是由五個(gè)園形小儀表組成的，每個(gè)園形小儀表的園周上都有十個(gè)等分格，中心都有一根順著時(shí)針旋轉(zhuǎn)的指針〔87〕。
前面儀表〔84〕的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔88〕365.24219878≈365.2421994＝ (73×101×73×36×29×13)/(10×10×20×20×20×25) 。
后面儀表〔86〕的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔89〕100000＝ (20×50×20×50×20×50×20×50×20×50)/(10×10×10×10×10×10×10×10×10×10) 。
兩套齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分別裝在前面和后面的殼板〔45〕上，裝法和水星〔1〕齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔48〕的裝法一樣，不必重談。
一根長軸〔90〕從儀體內(nèi)部的各個(gè)部件空隱之間穿過。前端穿通前面的殼板〔45〕以后，再從一個(gè)十三個(gè)牙的園柱齒輪〔59〕中心穿出來并且固連，穿出來的軸頭又和前面儀表〔84〕上的大指針〔85〕固連;后端穿過后面的殼板〔45〕以后和一個(gè)十個(gè)牙的園柱齒輪〔100〕固連。
手搖把〔80〕軸〔81〕上的十個(gè)牙齒輪〔83〕，是前面儀表〔84〕齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔88〕的首輪;長軸〔90〕上十三個(gè)牙的齒輪〔59〕，是前面儀表〔84〕齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔38〕的末輪。長軸〔90〕上十個(gè)牙的齒輪〔100〕是后面儀表〔86〕齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)〔89〕的首輪，后面儀表〔86〕齒輪傳動(dòng)式上的五個(gè)五十個(gè)牙的齒輪，分別是五個(gè)園形小儀表齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪，五個(gè)末輪的端面分別和五個(gè)園形小儀表的指針〔87〕固連。
首先把各個(gè)儀表上的指針撥到一定的時(shí)間上;再把九大行星運(yùn)行的指針，也撥到在這個(gè)一定的時(shí)間里應(yīng)該運(yùn)行的各自位置上。就這樣，時(shí)間和九大行星運(yùn)行的位置付合了，做為起點(diǎn)。
手搖把〔80〕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一方面通過了傘齒輪〔82〕，帶動(dòng)了九大行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，使九大行星在行星盤里運(yùn)行;同時(shí)在另一方面也通過了園柱齒輪〔83〕，帶動(dòng)了儀表齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，使各個(gè)儀表指針轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，在儀表上看見了時(shí)間是多少;在行星盤里也看見了九大行星在太陽〔0〕系內(nèi)的方向和位置。
手搖把〔80〕轉(zhuǎn)一圈是一天，在前面的儀表〔84〕上指針〔85〕正好轉(zhuǎn)一個(gè)小格，轉(zhuǎn)一個(gè)小格是一天，轉(zhuǎn)一個(gè)大格是一個(gè)月，轉(zhuǎn)一圈是一年。一年是三百六十五天，四年一閏，閏年是三百六十六天。
前面的儀表〔84〕指針〔85〕轉(zhuǎn)一圈，正好是后面的儀表〔86〕第一個(gè)小儀表指針〔87〕轉(zhuǎn)一個(gè)格，轉(zhuǎn)一個(gè)格是一年，轉(zhuǎn)一圈是十年。因?yàn)槲鍌€(gè)小儀表都是十進(jìn)位的，所以后面的第五個(gè)小儀表指針〔87〕轉(zhuǎn)一個(gè)格是一萬年，轉(zhuǎn)一圈是十萬年如果把鐘表固連時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)套和九星儀手搖把〔80〕的軸〔81〕，以傳動(dòng)比為二十四比一齒輪齒合接通，使鐘表整個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和九星儀整個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。組合成為一個(gè)總的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。用鐘表發(fā)條的力量帶動(dòng)這個(gè)總的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。這種組合的儀器叫做九星鐘。
現(xiàn)在再來談一談 三星儀。
構(gòu)成太陽〔A〕系主要有三種星球恒星，行星，衛(wèi)星。太陽〔A〕是恒星。地球〔B〕是行星，月亮〔C〕是衛(wèi)星。能夠表現(xiàn)出這三顆星球運(yùn)行的儀器就叫做三星儀。
三星在空間實(shí)際運(yùn)行的情況是地球〔B〕繞太陽〔A〕轉(zhuǎn)，月亮〔C〕繞地球〔B〕轉(zhuǎn)，而三星儀的制造是太陽〔A〕繞地球〔B〕轉(zhuǎn)，這樣做是為了制造上的方便。
不管是地球〔B〕繞太陽〔A〕轉(zhuǎn)，或者是太陽〔A〕繞地球〔B〕轉(zhuǎn)。都不是絕對的，而是相對的。根據(jù)相對的理論可知雖然兩種運(yùn)行不同，但三星在空間。在任何同一的時(shí)間里，兩種運(yùn)行位置關(guān)系都是一樣的。
請看下面的證明。
假設(shè)在圖六中(一)A和A′為太陽。B和B′為地球，C和C′為月亮，并且都在MN直線上;
(二)上圖是地球〔B〕繞太陽〔A〕轉(zhuǎn)，恒星周期是三百六十天;
(三)下圖是太陽〔A′〕繞地球〔B′〕轉(zhuǎn)，恒星周期是三百六十天;
(四)月亮〔C，C′〕繞地球〔B，B′〕轉(zhuǎn)，恒星周期是三十天;
(五)大園半徑等于黃道半徑，小園半徑等于白道半徑;
(六)上下圖中起點(diǎn)都是一月一日零點(diǎn)時(shí)，三星的位置。
證明(1)圖中所設(shè)的是一月一日零點(diǎn)時(shí)，三星的位置?！逤B＝C′B′(都是白道半徑相等)。BA＝B′A′(都是黃道半徑相等)。并且都在一條直線上?！噙@時(shí)三星在兩種運(yùn)行的情況下。在空間的位置關(guān)系都是一樣的。
(2)讓三星逆著時(shí)針運(yùn)行，一直運(yùn)行到四月五日，也就是使上圖B沿著黃道運(yùn)行到四月五日到B1點(diǎn);使C沿著白道運(yùn)行到四月五日到C1點(diǎn)。連接AC1，AB1，C1B1，并過B1點(diǎn)作MN平行線B1D交于小園上D點(diǎn)。∵運(yùn)行是恒星周期，則起點(diǎn)C和園心的連線作平行移動(dòng)?！郉點(diǎn)就是起點(diǎn)C點(diǎn)。
同時(shí)也使下圖A′沿著黃道運(yùn)行到四月五日到A1′點(diǎn)，使C1′沿著白道運(yùn)行到四月五月日到C1′點(diǎn)，連接A1′B′，A1′C1′，C1′B′。
∵園周角是360°，B和A′在黃道上運(yùn)行一周是360天，則運(yùn)行一天是360°÷360＝1°，而現(xiàn)在B和A′同時(shí)在黃道上運(yùn)行了四個(gè)月零五天，則30×4+5＝125天，也就是1°×125＝125°∴∠BAB1＝∠A′B′A1′＝125°。
∵C和C′在白道上運(yùn)行一周是30天。則運(yùn)行一天是360°÷30＝12°，而C和C′也同時(shí)在白道上運(yùn)行了四個(gè)月零五天，也就是轉(zhuǎn)了四圈又零五天，五天是12°×5＝60°，∴∠C1B1D＝∠C1′B′C′＝60°。
∵∠BAB1＝∠A′B′A1′(已證)，A1′B′和AB1交于MN直線上A點(diǎn)和B′點(diǎn)，∴AB′∥A1′B′，定理是如果兩條線段和另一條直線相交，若外錯(cuò)角相等。則兩條線段互相平行。
∵∠C1B1D＝∠C1′B′C′(已證)，B1D∥B′C′(已證)。并且兩個(gè)角的邊方向相同。∴B1C1∥B′C1′。定理是兩個(gè)角相等，兩條邊的方向相同，若一條邊互相平行，那么另一邊也必平行。
在∠AB1C1和∠A1′B′C1′中∵兩個(gè)角的邊方向相同。AB1∥A1′B′(已證)。B1C1∥B′C1′(已證)。∴∠AB1C1＝∠A1′B′C1′。定理是兩個(gè)角的兩條邊互相平行，并且方向也相同，則兩個(gè)角相等。
在△AB1C1和△A1′B′C1′中∵AB1＝A1′B′(都是黃道半徑)，B1C1＝B′C1′(都是白道半徑)。∠AB1C1＝∠A1′B′C1′(已證)。∴△AB1C1≌△A1′B′C1′。定理是兩個(gè)三角形的兩條邊相等，兩條邊所夾的角也相等，則兩個(gè)三角形是全等三角形。
以上證明可知在兩種情況的運(yùn)行下，四月五日三星在兩個(gè)全等三角形的對應(yīng)角頂上，位置一模一樣。
(3)讓三星繼續(xù)運(yùn)行到九月十日。也就是使上圖B沿著黃道運(yùn)行到B2;使C沿著白道轉(zhuǎn)了九圈后到C2，連接AB2，AC1，B2C2，過B2作MN平行線B2E交于小園E，E點(diǎn)也就是起點(diǎn)C。
同時(shí)使下圖A′也沿著黃道運(yùn)行到A2′;使C′沿著白道運(yùn)行九圈后到C2′，連接A2′B′，A2′C2′，B′C2′。
用前面(2)的證法可知△AB2C2≌△A2′B′C2′，∴在兩種運(yùn)行的情況下，九月十日三星還是在兩個(gè)全等三角形的對應(yīng)角頂上，位置還是一模一樣。
通過證明可知兩種運(yùn)行位置關(guān)系確實(shí)是一樣的，毫無疑意的。
圖七是三星儀在對角線上剖開的縱向剖視圖。為了便利了解，假設(shè)使星球都轉(zhuǎn)到一側(cè)。
圖八是星球架縮小了的示意全圖。
參照圖七和圖八，進(jìn)一步的了解三星儀。
三星儀不用通過復(fù)雜的計(jì)算，只要把手搖把一搖，在儀表上就能看見時(shí)間是多少;在星球架上就能看見三星在空間的方向和位置。如月食，日食，一年春夏秋冬四季的變化和晝夜的變化。
三星儀也分為三個(gè)部分儀表，儀體和星球架。
三星儀和九星儀的儀表，以及儀表上的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng);由手搖把(1)一直到長形棒狀齒輪〔2〕，完全都是一樣的，不必重談了。長形棒狀齒輪〔2〕是各個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的公共首輪。
三星儀的儀體內(nèi)部分為四層，由下往上數(shù)。
第一層是安裝地球〔B〕逆著時(shí)針自轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)0.9972695664≈0.997269570829＝ (47×20×103×25×49×25×61×25×41×)/(10×40×20×100×25×50×25×80×25×50×)(25×41×25×41×20)/(25×50×25×50) 。
第二層是地球〔B〕歲差(地軸傾斜于黃道軸二十三度二十七分八秒。并繞黃道軸順著時(shí)針做錐式運(yùn)動(dòng))齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)9418773.41116＝ (43×58×100×109×100×58×47×31×41)/(10×10×10×10×10×10×10×10×10) 。
第三層是月亮〔C〕逆著時(shí)針公傳齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)27、32166139≈27、3216618114＝ (37×41×113×57×20×41×20×31×11×20)/(10×20×20×20×50×20×50×20×25×20) 。
第四層是白道面和黃道面相交線順著時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)6798、1309668＝ (69×87×97×69×47×18×25)/(10×10×25×10×10×25×20) ;及太陽〔A〕代替地球〔B〕逆著時(shí)針公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)365、25636273≈365、256362016＝ (23×30×103×53×21×37×13×30)/(10×10×10×25×25×10×25×20) 。
前面儀表的齒輪傳轉(zhuǎn)系統(tǒng)365、24219878≈365.2421994＝ (73×101×73×36×29×13)/(10×10×20×20×20×25) 。
后面儀表的齒輪傳轉(zhuǎn)系統(tǒng)100000＝ (20×50×20×50×20×50×20×50×20×50)/(10×10×10×10×10×10×10×10×10×10) 。
三星儀各個(gè)齒輪傳轉(zhuǎn)系統(tǒng)的安裝及接通和九星儀的水星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及接通，方法完全都是一樣的，不必重談了。
星球架在儀體的上面，地球〔B〕在星球架的中心。地球〔B〕內(nèi)部的赤道面是一片和地球〔B〕固連的園形金屬上赤道板〔3〕，周邊有鉤槽〔4〕，鉤槽〔4〕在下面。上赤道板〔3〕的中心，有一個(gè)長方形小孔〔5〕。星球架的中心是一根長軸〔6〕，長軸〔6〕的上端有長方形扁〔7〕，長方形扁〔7〕的大小正好能穿入上赤道板〔3〕長方形小孔〔5〕內(nèi)，并能上下滑動(dòng)。長軸〔6〕的下端安裝在下橫梁〔8〕上，動(dòng)配合能轉(zhuǎn)動(dòng)。長軸〔6〕在儀體第一層內(nèi)和一個(gè)二十個(gè)牙的齒輪〔9〕固連，齒輪〔9〕就是地球〔B〕自轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪。長軸〔6〕的方向和水平面垂直，也就是和黃道面垂直。
在長軸〔6〕外面套上一個(gè)長套〔10〕，長軸〔6〕和長套〔10〕之間是動(dòng)配合能轉(zhuǎn)動(dòng)。長套〔10上端穿通上橫梁〔28〕以后，固連一個(gè)傾斜黃道面二十三度二十七分八秒的園形下赤道板〔11〕，下赤道板〔11〕中心的孔〔12〕和長套〔10〕內(nèi)孔一樣大。下赤道板〔11〕放入上赤道板〔3〕的園周鉤槽〔4〕內(nèi)，動(dòng)配合能轉(zhuǎn)動(dòng)。上赤道板〔3〕和下赤道板〔11〕重合以后，使地球〔B〕也傾斜黃道面二十三度二十七分八秒。長套〔10〕下端申到儀體第二層，和一個(gè)四十一個(gè)牙的齒輪〔13〕固連，齒輪〔13〕就是地球〔B〕歲差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪。
在儀體的上面在長套〔10〕上重疊相套，一共又套上三個(gè)齒輪套，每個(gè)齒輪套之間都是動(dòng)配合能轉(zhuǎn)動(dòng)。
三個(gè)齒輪套，從里往外數(shù)第一個(gè)齒輪套〔14〕下端固連的齒輪〔15〕，是月亮〔C〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪。齒輪套〔14〕的上端固連一根曲棒〔16〕，曲棒〔16〕的上端又接連一個(gè)曲柄〔17〕，曲棒〔16〕和曲柄〔17〕之間是動(dòng)配合，能上下滑動(dòng)，曲柄〔17〕的上端又和園形的上白道板〔18〕固連，上白道板〔18〕的上面又和月亮〔C〕指針〔19〕固連，指針〔19〕的尖端就是月亮〔C〕的位置。
第二個(gè)齒輪套〔20〕下端固連的齒輪〔21〕，是黃道面和白道面相交線逆向運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪。齒輪套〔20〕的上端分別等分固連三根支架〔22〕，三根支架〔22〕的上端固連一個(gè)和黃道面傾斜五度九分的園形下白道板〔23〕，下白道板〔23〕周邊向上有鉤槽〔24〕，把上白道板〔18〕裝入下白道板〔23〕鉤槽〔24〕內(nèi)，動(dòng)配合能轉(zhuǎn)動(dòng)。上白道板〔18〕和下白道板〔23〕重合以后。使上白道板〔18〕也和黃道面傾斜五度九分，月亮〔C〕指針〔19〕也就隨著傾斜黃道面五度九分。
第三個(gè)齒輪套〔25〕下端固連的齒輪〔26〕，是地球〔B〕公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的末輪;齒輪套〔25〕的上端固連一根指針〔27〕，指針〔27〕的尖端是太陽〔A〕，太陽〔A〕代替了地球〔B〕的位置。
三個(gè)齒輪套上的齒輪〔15〕，〔21〕，〔26〕，和自己的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的接通，也像九星儀一樣用長軸上下接通。
三星儀的各個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及接通和九星儀一樣，以水星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為例，不必重談。
首先把儀表上的指針和星球架上的三星指針，統(tǒng)一撥到付合某一時(shí)間的位置上，作為起點(diǎn)。再搖動(dòng)手搖把〔1〕，使儀表上的指針和星球架上的三星指針轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，在儀表上就看見了時(shí)間是多少;同時(shí)，在星球架上也就看見了三星太陽〔A〕，地球〔B〕，月亮〔C〕等在空間的方向和位置。
如果把鐘表固連時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)套和三星儀手搖把〔1〕上的軸〔29〕，以傳動(dòng)比為二十四比一齒輪齒合接通，使鐘表整個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和三星儀整個(gè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，組合成為一個(gè)總的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，用鐘表發(fā)條的力量帶動(dòng)這個(gè)總的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，這種組合的儀器叫做三星鐘。
權(quán)利要求
1.由園周內(nèi)壁上有十二官星宿的行星盤，內(nèi)部分為層次的儀體。表面分格的儀表和手搖把[80]的軸[81]組成的九星儀。
2.由三星運(yùn)行的星球架，內(nèi)部分為層次的儀體，表面分格的儀表和手搖把〔1〕的軸〔29〕組成的三星儀。
3.按權(quán)利要求
1和2的組成，在儀體上安裝的各個(gè)齒輪套，重疊相套，各自轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固連的指針，使各個(gè)星球運(yùn)行。
4.按權(quán)利要求
1和2的組成，手搖把上的軸，同時(shí)帶動(dòng)各個(gè)星球運(yùn)行的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和儀表上的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
5.按權(quán)利要求
3和4的組成，儀體內(nèi)部因?yàn)橛袑哟?，所以各個(gè)星球運(yùn)行的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，要用一個(gè)長形棒狀齒輪和各個(gè)長軸上下齒輪齒合接通。
6.按權(quán)利要求
1和2的組成，九大行星的公轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)水星87.969，金星224.7009996875，地球365.256362016，火星686.9800026，木星4332.58802424，土星10759.20096069，天王星30685.9300496，海王星60187.6501248，冥王星90737.200185，地球自轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)0.997269570829，地球歲差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)9418773.41116，月亮公傳齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)27、3216618114，黃道面和白道面相交線運(yùn)轉(zhuǎn)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)6798、1309668，前面儀表的齒輪傳轉(zhuǎn)系統(tǒng)365、2421994，后面儀表的齒輪傳轉(zhuǎn)系統(tǒng)100000。
7.按權(quán)利要求
1的組成，把鐘表固連時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)套，以傳動(dòng)比為二十四比一和九星儀搖把〔80〕的軸〔81〕齒輪齒合接通，這種組合的儀器叫做九星鐘。
8.按權(quán)利要求
2的組成，把鐘表固連時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)套，以傳動(dòng)比為二十四比一和三星儀搖把〔1〕的軸〔29〕齒輪齒合接通，這種組合的儀器叫做三星鐘。
專利摘要
九星儀是表示水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星，冥王星等九大行星運(yùn)行的儀器。分為儀體，行星盤和儀表三部分。
三星儀是表示太陽，地球，月亮等三個(gè)星球運(yùn)行的儀器。分為儀體，星球架和儀表三部分。
它們都是根據(jù)星球運(yùn)行的規(guī)律，是用機(jī)械原理制造的。
不用通過復(fù)雜的計(jì)算，只要把九星儀和三星儀的手搖把一搖，在儀表上就看見了時(shí)間是多少；同時(shí)，在行星盤里也看見了九大行星，在太陽系內(nèi)的方向和位置；同時(shí)，在星球架上也看見了三星在空間里的方向和位置。一年春夏秋冬四季的變化，日食，月食，地球的自轉(zhuǎn)和晝夜的變化。
文檔編號(hào)G09B27/02GK87103976SQ87103976
公開日1988年12月21日 申請日期1987年5月30日
發(fā)明者徐九龍 申請人:徐九龍導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan