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动手能力强的入：一种极低成本的高性能赤道仪构想

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tbb1 发表于 2012-10-26 13:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–上海–上海 东方有线

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最近倒腾自行车，然后开始琢磨赤道仪，突然发现了一个极低成本但是极高性能的赤道仪方案，贡献出来供大伙探讨：
赤道仪最核心的指标是两个轴向的稳定性，轴承的性能直接决定了赤道仪的承载重量和精确度。
而现在我发现了最适合作为DIY赤道仪的轴承，那就是------自行车的中轴！
中轴在自行车中径向受力最大，同时还要承担轴向力，市面上2、3十元的方孔中轴，就可以达到非常高的承载能力，特别重要的，是中轴的轴与轴套之间径向位移非常小，尤其是所谓培林中轴，其径向位移完全可以忽略。
中轴还有个好处，两端有大螺母，轴向上有内螺丝，非常便于与外界连接。

这样，DIY就变得非常容易：
方案1：只需找两个大号的三通，正好可以装入中轴，二者之间再用螺丝固定，即可形成赤道仪主体
方案2：用内攻丝的铝管或钢管，外加抱箍，形成类似三通结构，二者之间再连接固定，同样可形成主体。

在此还特别推荐一种中空中轴，全新顶级不过100来元，二手的2、3十即可买到，因为中空，中间可以放置镜片或者是指星激光笔，直打北极星！

哪位有加工能力的同好，可以合作倒腾个出来哈！
的, 成本, 能力

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购买望远镜就在牧夫天文商城
danming 发表于 2012-10-26 13:36 | 显示全部楼层 来自： 中国–山西–忻州 联通
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 13:39 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
补充个这种中轴的链接：http://item.taobao.com/item.htm? ... Zq&id=972899530
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xwxwwx 发表于 2012-10-26 13:43 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–黄石 联通
你说的自行车中轴只是解决了承载力度的问题，赤道仪的精度和太多因素有关系了，承载力度只是其中之一。

点评

tbb1
就结构而言，精度最主要的有这么几个因素： 1、轴承的轴与轴套间中心对准程度 2、轴与轴套位移的余量，尤其是重载下的位移量 3、轴承承重时的润滑度 4、赤经赤纬轴向的垂直度 5、主镜与极轴的平行度 采用中轴，极低  详情 回复 发表于 2012-10-26 13:51
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 13:51 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
xwxwwx 发表于 2012-10-26 13:43

                               
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你说的自行车中轴只是解决了承载力度的问题，赤道仪的精度和太多因素有关系了，承载力度只是其中之一。 ...

就结构而言，精度最主要的有这么几个因素：
1、轴承的轴与轴套间中心对准程度
2、轴与轴套位移的余量，尤其是重载下的位移量
3、轴承承重时的润滑度
4、赤经赤纬轴向的垂直度
5、主镜与极轴的平行度

采用中轴，极低成本解决了前三个问题。
第4个问题可以通过设置固定连接的微调来解决
第5个问题可以通过微调解决

点评

mallard
赤道仪，最主要的是赤经轴的精度（包括蜗轮蜗杆的精度），要求任何时候都指向北天极，匀速转动，赤经轴的精度决定了赤纬轴的精度。 至于赤道仪上的赤纬轴，不是真正的赤纬轴，只能称之为纬轴，是方便调整镜子指向的  详情 回复 发表于 2012-10-26 17:00
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xwxwwx 发表于 2012-10-26 14:00 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–黄石 联通
不仅仅是你所说的几个因素，还有赤道仪驱动部分的精度，你说的那几个只是保证赤道仪精度的前提，也就是说那几个因素只是赤道仪质量的基本因素，而后面的驱动部分更重要，比如说144齿和60齿的精度可以说是没法比的，驱动蜗杆、涡轮的精度和契合性等等，可以说任何一个因素都可以对最终结果造成影响，为什么高精度赤道仪价格那么贵？这些都是原因，哪怕各种精度条件都达到了，就是最终的组装都可能会对精度产生很大影响，就算是高精度的赤道仪也是需要精确调试才能保证精度的。

点评

tbb1
驱动其实是最容易解决的问题，在赤道仪本体精度有保障的情况下，驱动的成本会非常低。 调整主镜与极轴的平行度、赤经赤纬垂直度如果借助激光笔，应当是件不难的事情。 我直觉齿轮驱动不是最好的办法，因为齿轮的驱  详情 回复 发表于 2012-10-26 14:21
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 14:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
xwxwwx 发表于 2012-10-26 14:00

                               
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不仅仅是你所说的几个因素，还有赤道仪驱动部分的精度，你说的那几个只是保证赤道仪精度的前提，也就是说那 ...

驱动其实是最容易解决的问题，在赤道仪本体精度有保障的情况下，驱动的成本会非常低。
调整主镜与极轴的平行度、赤经赤纬垂直度如果借助激光笔，应当是件不难的事情。

我直觉齿轮驱动不是最好的办法，因为齿轮的驱动无论多大齿比，理论上是有间隙的，只有皮带或是摩擦轮的驱动方式才是真正连续的驱动。
所以提高驱动的办法应该是？：
加大电机转速，加大减速齿轮齿比，或是使用多级减速齿轮
有同学用皮带驱动的么？呵呵

点评

雪殒冰尘
蜗杆+齿轮应该是不错的选择吧  详情 回复 发表于 2012-10-26 16:45
xwxwwx
哦哈哈，握个手，我就是使用皮带轮驱动赤道仪的。 那个驱动部分的成本可不低的，调试的话就是调试驱动部分，你说的使用摩擦、皮带驱动的话，我感觉还是不够稳定，重载的情况下很容易发生打滑、跳动，这种驱动方式的  详情 回复 发表于 2012-10-26 14:31
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ZYFASD1 发表于 2012-10-26 14:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–珠海 联通
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xwxwwx 发表于 2012-10-26 14:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–湖北–黄石 联通
tbb1 发表于 2012-10-26 14:21

                               
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驱动其实是最容易解决的问题，在赤道仪本体精度有保障的情况下，驱动的成本会非常低。
调整主镜与极轴的 ...

哦哈哈，握个手，我就是使用皮带轮驱动赤道仪的。

那个驱动部分的成本可不低的，调试的话就是调试驱动部分，你说的使用摩擦、皮带驱动的话，我感觉还是不够稳定，重载的情况下很容易发生打滑、跳动，这种驱动方式的致命缺点是不够稳定，而齿轮比摩擦、皮带要稳定的多，在不超过限度的情况下，齿轮的传动无疑是最精确的，而摩擦、皮带的好处只是顺滑而已。
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ZYFASD1 发表于 2012-10-26 14:35 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–珠海 联通
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 14:55 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
ZYFASD1 发表于 2012-10-26 14:35

                               
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高精度赤道仪各个轴的垂直度和平行度是业余条件下难以做到的，建议楼主学习一下《公差与配合》《机械原理》 ...

俺当年这两门课学的还不错哈
以前这个平行度比较难搞，是因为空间限制的原因，有了激光笔后，可以放大到2、3公里的距离来调整轴向，这个平行度的调整就变得比较容易了---当然这仅是本人的想当然哈。

垂直度的校准一时还想不到特别好的办法，最笨的办法无外乎弄个寻星镜一样的三点式调节座。
有个特别的办法：两轴连接后平放，分别调至水平，然后找栋房子，将激光笔分别从两个轴向上投影到墙上，测量两个光点间的距离，运用勾股定理，理论上可以得到相当高的垂直度----你或许会问，你如何保证激光笔与两轴的平行？这时中空中轴的优点就体现出来了：你可以将激光笔放入中空部位，平行度将大为提高
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mufu_zhong2012 发表于 2012-10-26 15:07 | 显示全部楼层 来自： 中国–江西–南昌 电信
我也想过用中轴的方案，感觉比较难，做出外观不好看是其次，精度很难保证。如果自己DIY成功，重量也是超过成品很多。做个经纬仪可以还行，微动与阻尼都比较难搞。有兴趣一起想想。

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tbb1
微动比较容易解决：延长杠杆就好了。 外观更容易，包个皮就好了。 重量其实是中轴最大的优点：中空中轴1个120克，2个加起来才250克。三通如果采用铝合金的，250克应该可以搞定2个，主镜承载平台用铝的300克，基座300  详情 回复 发表于 2012-10-26 15:27
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 15:27 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
mufu_zhong2012 发表于 2012-10-26 15:07

                               
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我也想过用中轴的方案，感觉比较难，做出外观不好看是其次，精度很难保证。如果自己DIY成功，重量也是超过 ...

微动比较容易解决：延长杠杆就好了。
外观更容易，包个皮就好了。
重量其实是中轴最大的优点：中空中轴1个120克，2个加起来才250克。三通如果采用铝合金的，250克应该可以搞定2个，主镜承载平台用铝的300克，基座300克，这样最主要的本体加起来不过1100克。加上一堆铝合金螺丝，贵的可以用钛螺丝，300克差不多，总重可以控制在1500克。
我靠，这1500克的承载绝对可以秒杀什么EQ3/EQ4，呵呵

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mufu_zhong2012
可以，画个图看下，外面加工一个零件也不少钱。你考虑了这个没有。  详情 回复 发表于 2012-10-26 15:39
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mufu_zhong2012 发表于 2012-10-26 15:39 | 显示全部楼层 来自： 中国–江西–南昌 电信
tbb1 发表于 2012-10-26 15:27

                               
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微动比较容易解决：延长杠杆就好了。
外观更容易，包个皮就好了。
重量其实是中轴最大的优点：中空中轴1 ...

可以，画个图看下，外面加工一个零件也不少钱。你考虑了这个没有。

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tbb1
所以不能按市场价搞加工，那会吐血的，一定要找现成大批量生产的材料  详情 回复 发表于 2012-10-26 16:14
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费斯 发表于 2012-10-26 15:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–珠海 电信
涡轮蜗杆怎么搞？

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tbb1
中轴上有螺丝口，DIY起来就特别方便了。 涡轮蜗杆是用来旋转两轴的吧？淘宝上48齿蜗杆50元。。。。  详情 回复 发表于 2012-10-26 16:13
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 16:13 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
费斯 发表于 2012-10-26 15:49

                               
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涡轮蜗杆怎么搞？

中轴上有螺丝口，DIY起来就特别方便了。
涡轮蜗杆是用来旋转两轴的吧？淘宝上48齿蜗杆50元。。。。
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mufu_zhong2012 发表于 2012-10-26 16:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–江西–南昌 电信
tbb1 发表于 2012-10-26 15:27

                               
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微动比较容易解决：延长杠杆就好了。
外观更容易，包个皮就好了。
重量其实是中轴最大的优点：中空中轴1 ...

车轴

车轴    
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 楼主| tbb1 发表于 2012-10-26 16:14 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海 东方有线
mufu_zhong2012 发表于 2012-10-26 15:39

                               
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可以，画个图看下，外面加工一个零件也不少钱。你考虑了这个没有。

所以不能按市场价搞加工，那会吐血的，一定要找现成大批量生产的材料
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费斯 发表于 2012-10-26 16:18 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–珠海 电信
tbb1 发表于 2012-10-26 16:13

                               
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中轴上有螺丝口，DIY起来就特别方便了。
涡轮蜗杆是用来旋转两轴的吧？淘宝上48齿蜗杆50元。。。。
...

48齿少了点吧。
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雪殒冰尘 发表于 2012-10-26 16:45 | 显示全部楼层 来自： 中国–上海–上海–浦东新区 电信/宝山区电信
tbb1 发表于 2012-10-26 14:21

                               
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驱动其实是最容易解决的问题，在赤道仪本体精度有保障的情况下，驱动的成本会非常低。
调整主镜与极轴的 ...

蜗杆+齿轮应该是不错的选择吧
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