《宋史
·舆服志》里记载了燕肃制作的指南车结构,它是利用离合原理来实现指南的。然而这种指南车在转弯的时候必须先停下来,原地转完之后才能继续前行,这在使用时是非常不便的。而且,它的误差也比较大,远没有古籍中说的那么神。于是一些学者认为古代的指南车应该采用了差动轮系,转弯的时候就不必停下了,误差也比燕肃指南车要小很多。也就是说,早在三国时期,我国就很有可能掌握差动轮系了。
我们先来看它的左边部分,如图,左边的车轮上固定有一个齿轮,这个齿轮通过一个惰轮带动中间的齿轮。
再看它的右边部分,如图,和左边不一样的是它中间是上下两个固定在一起的齿轮,下面的齿轮由附在车轮上的齿轮驱动,再通过上面的齿轮,带动中间的齿轮转动。
最后看它的中间部分。首先是最下面的齿轮,实际上是由一个直齿轮和一个锥形齿轮组成。
接着是四个行星轮,中间的竖杆和行星架固定在一起,当行星轮公转的时候竖杆就会跟着旋转,从而带动其顶部的小木人旋转。
最后是上面的齿轮,和下面的齿轮一样,它也是由一个直齿轮和一个锥形齿轮组成的。
当指南车行进时,上下两个齿轮的转向是相反的。当它们的转速相等时,也就是指南车直行时,行星轮只做自转,行星架不动,竖杆也不动。
当指南车转弯时,左右轮的转速不一样,中间部分上下两齿轮的转速也就有了差异,行星轮除了自转之外还会公转,并使行星架转动,从而使竖杆和其顶部的小人转动。最后,控制各齿轮间的传动比,使小人的转动正好抵消车身的转动,便可实现小人一直指向南方。
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不明白的看这个视频:
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还不明白的直接看模型:
http://www.sailcg.com/cdznc.html
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