（一）快動 (slewing) ----速度3°/秒 (地平儀~17°/秒)
（二）定位 (pointing) ---速度2'/秒, 精度±1"~2"
（三）導星 (guiding) ----速度±5"/秒~60"/秒
（四）跟蹤 (tracking) ---速度15"/秒, 精度<0.1"/分鐘或0.2"/8分鐘
這些望遠鏡運動需要求有平穩精確和重復性高的驅動裝置.
應用於望遠鏡的驅動方法主要有兩種:
（1） 蝸輪傳動 (worm wheel drive)
（2） 摩擦輪傳動 (friction wheel drive)
（1）蝸輪傳動
蝸輪傳動包括有作為交錯軸齒輪中的大齒輪 (worm wheel, 或 worm gear), 和有幾個螺旋齒的蝸桿 (worm shaft, 或worm). 與蝸輪嚙合而組成交錯軸齒輪.
蝸桿傳動相當于螺絲傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩、噪音很小, 具有自鎖性。當蝸桿的導程角小於嚙合輪齒間的當量摩擦角時，機構具有自鎖性，
可實現反向自鎖，即只能由蝸桿帶動蝸輪，而不能由蝸輪帶動蝸桿。其反向自鎖性可起安全保護作用.
當齒輪反方向回轉時, 會產生齒隙遊移(backlash)現象, 其實是齒互相嚙合的空間距離 (clearance), 通常描述為因這間隙而令到重新接觸有延誤.
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*齒輪减速机，是由一系列的齒輪搆成的，當主動輪正轉時，第一齒輪和第二齒輪的一個齒嚙合，但是不能和另一面的那個齒嚙合。所以在反轉的時候，
第一齒輪在和前面的齒嚙合到和后面的齒嚙合要有一段行程，這個行程叫做回程間隙。
例如: 回程間隙不小於5 角分(arcmin) 指回程間隙要大於 1/12 度，也就是當主動輪回轉 1/12 度以上時，從動輪才能有相應的動作。
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大多數蝸桿轉動一次, 便推動一個大齒前進, 所以任何蝸桿上的誤差就在每一隻蝸齒上重覆, 這就是典型的週期誤差.
（2）摩擦輪傳動
利用兩個或兩個以上互相壓緊的輪子間的摩擦力傳遞動力和運動的機械傳動.
可通過减小小滚子的直徑, 摩擦傳動可以獲得很大的減速比.
由于摩擦力傳動是依靠摩擦力來實現力矩的傳遞, 因此摩擦輪之間必須保持足夠的壓力以防止摩擦輪產生打滑現象, 影嚮正常傳動. 在精確的摩擦傳動設計中,
小滾子的形狀和主軸的平行性是需要着重考慮的問題. 接觸應力要注意, 若過大會損壞小的摩擦滾子, 過小會引起較大的傳動誤差.
摩擦輪傳動也有低頻週期誤差, 例如小滾子会不時產生徑向跳動, 不過當摩擦輪傳動運作一段長時間後, 誤差便會因接觸面磨滑而慢慢减少.
對摩擦材料的主要要求是：耐磨性好、摩擦系數大和接觸疲勞強度高。在高速、高效率和要求尺寸緊湊的傳動中，常採用淬火鋼對淬火鋼，並在油中工作。
乾式摩擦傳動常採用鑄鐵對鑄鐵、鋼鐵對木材.
摩擦輪傳動結構簡單、傳動平穩、傳動比調節方便、超載時尚能產生打滑而避免損壞裝置.
但傳動比不準確、效率低、磨損大. 另外摩擦輪傳動有一個問題就是鞏固性不足夠.
綜合上述兩種傳動結構, 我選取蝸輪傳動, 因為摩擦輪要求高, 選料要有一定專業知識, 做個大圓盤精度要求高, 市面找不到廠家的產品, 要專人車製,
而香港卻不容易找到適合的機械工人, 所以都是採用可以在市面方便購買到的蝸輪齒.
蝸輪有金屬和塑膠兩款:
高密度聚脂蝸輪( Polyethylene HDPE), 精度低, 會隨溫度變形, 主要用於目視觀測, 不宜作長時間曝光攝影, 最宜用於杜蘇氏望遠鏡(DOB).
鋁合金蝸輪配不鏽鋼蝸桿最常用, 精度高, 可在互聯網上採購.
參考市面載重相約腳架的蝸輪齒尺寸,現定下
AE16 鋁合金蝸輪齒規格:
緯軸(高度軸): 9吋(228mm)直徑, 285齒, 徑節(Diametrical pitch) 32
經軸(地平軸): 13吋(330mm)直徑, 405齒
參考資料:
1) 天文望遠鏡原理和設計---程景全著, 3.3 望遠鏡的驅動和自動控制
2) Dan Gray, 2009, Setup Manual, Sidereal Technology, pp27~28 Drive Type Considerations
3) Wikipedia
蝸輪齒供應商
1) Optic Craft
http://www.opticcraft.com/clockdrives.html
2) Goto Telescopes
http://www.gototelescopes.com/gears.htm
望遠鏡腳座
1) RCOS --20-24RC
http://www.rcopticalsystems.com/mounts/rcoselaz.html
2) OGS
http://www.opticalguidancesystems.com/p ... p?p=mounts
3) Meade Max
http://www.astronomics.com/main/product ... _id/MAXTRI
4) Planewave --Ascension 200
http://planewave.com/index.php?page=1&id0=1&id=2
Wongsir
2010-11-30
