一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法及機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法，它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及一個(gè)或一個(gè)以上的配重和旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體可在其軸線(xiàn)上空轉(zhuǎn)，且在空轉(zhuǎn)時(shí)作用于系統(tǒng)上的在與軸線(xiàn)垂直的所有分力的矢量和為0；使配重和旋轉(zhuǎn)體執(zhí)行以下步驟：1）使系統(tǒng)作用于配重，在作用過(guò)程，滿(mǎn)足：系統(tǒng)與配重間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反；2）當(dāng)配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或配重在脫離系統(tǒng)前，使配重作用于旋轉(zhuǎn)體上的一點(diǎn)，作用力方向在該點(diǎn)切線(xiàn)上；配重作用于旋轉(zhuǎn)體的過(guò)程中，系統(tǒng)不施加任何對(duì)旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加速度的作用力。本發(fā)明的內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，充分有效利用每周期的動(dòng)能為下一周期運(yùn)動(dòng)起到增益作用，本機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在任意時(shí)間點(diǎn)上都能產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法及機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一無(wú)需運(yùn)動(dòng)環(huán)境提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)媒介，也無(wú)需外力對(duì)其做功而能獲得位移的動(dòng)力方法及機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)的在先文獻(xiàn)，如:申請(qǐng)?zhí)枮?00710010455.1的《按周期輸出力的離心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置》、申請(qǐng)?zhí)枮?00810037904.6的《離心力動(dòng)力裝置》、申請(qǐng)?zhí)枮?0100270.4的《離心驅(qū)動(dòng)器》、申請(qǐng)?zhí)枮?US2002/0104392A1 的《CENTRIPETAL LINEAR AND ROTARY PR0PULST10NDEVICE》均未能成功其原因主要包括:以離心力為基礎(chǔ)的各項(xiàng)動(dòng)力技術(shù)，都必然存在力循環(huán)的問(wèn)題，即內(nèi)驅(qū)動(dòng)力在工作的一個(gè)周期內(nèi)，會(huì)存在一段或點(diǎn)時(shí)間內(nèi)起動(dòng)力增益作用，另一段或點(diǎn)時(shí)間內(nèi)起動(dòng)力阻尼作用；而在克服阻尼的設(shè)計(jì)中，均以減小運(yùn)動(dòng)數(shù)值(如:速度、運(yùn)動(dòng)半徑等)以此減小阻尼為設(shè)計(jì)思想，但也由此忽略了在改變運(yùn)動(dòng)參數(shù)時(shí)，所必然引起對(duì)系統(tǒng)實(shí)施因克服慣性而形成的起阻尼作用的作用力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種可以克服圓周運(yùn)動(dòng)中阻尼部分的情形，從而可以達(dá)到無(wú)需借助環(huán)境的反作用力，也無(wú)需系統(tǒng)以外的作用力作功，就可以發(fā)生位移的動(dòng)力方法。
[0004]為了便于理解， 申請(qǐng)人:先介紹本發(fā)明的幾個(gè)重要名詞。
[0005]1、同向度定義:兩個(gè)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力機(jī)構(gòu)同時(shí)輸出的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力的夾角為a，則同向度=l-a/180度；當(dāng)輸出的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力起增益作用時(shí)(如:圖3所示)，同向度為正；當(dāng)輸出的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力起阻尼作用(如:圖4所示)，同向度為負(fù)。
[0006]2、圓弧運(yùn)動(dòng)定義:任意時(shí)間點(diǎn)上受力方向均垂直于運(yùn)動(dòng)軌跡，它是由若干圓弧或直線(xiàn)相切連成的弧線(xiàn)，各圓弧的半徑可以相等也可以不等。
[0007]3、動(dòng)平衡定義:任意時(shí)間點(diǎn)上各配重在執(zhí)行某分運(yùn)動(dòng)的分力之和為零，則各配重在該分運(yùn)動(dòng)中達(dá)到動(dòng)平衡。
[0008]4、沖量定義:力與實(shí)施力時(shí)間的乘積，沖量的方向?yàn)榱Φ姆较颉?br> [0009]下面采用上述名詞注解，介紹為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案。
[0010]一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及一個(gè)或一個(gè)以上的配重和旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體可在其軸線(xiàn)上空轉(zhuǎn)，且在空轉(zhuǎn)時(shí)作用于系統(tǒng)上的在與軸線(xiàn)垂直的所有分力的矢量和為0(在不考慮重力的情況)；使配重和旋轉(zhuǎn)體執(zhí)行以下步驟:
1)使系統(tǒng)作用于配重，在作用過(guò)程，滿(mǎn)足:系統(tǒng)與配重間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反；
2)當(dāng)配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或配重在脫離系統(tǒng)前，使配重作用于旋轉(zhuǎn)體上的一點(diǎn)，作用力方向在該點(diǎn)切線(xiàn)上；配重作用于旋轉(zhuǎn)體的過(guò)程中，系統(tǒng)不施加任何對(duì)旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加速度的作用力。
[0011]速度調(diào)節(jié)方法: 它在兩個(gè)互相垂直的方向上分別設(shè)有一組或一組以上的內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組；所述內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組設(shè)有兩個(gè)內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體速度調(diào)節(jié)方法如下:
1)使各單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力達(dá)到最高，并在初始狀態(tài)下使兩兩相對(duì)的機(jī)構(gòu)的動(dòng)力相互抵消；
2)加速時(shí)，調(diào)整動(dòng)力方向，使之不斷提高同向度；
3)減速時(shí)，則動(dòng)力方向的同向度減少至O以下，同向度越小，減速越顯著。
[0012]為減小內(nèi)驅(qū)動(dòng)力的內(nèi)部損耗，可使內(nèi)驅(qū)動(dòng)力機(jī)構(gòu)在配重的運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)抽真空。
[0013]一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
它包括配重、旋轉(zhuǎn)體和動(dòng)力裝置；所述配重滿(mǎn)足可受動(dòng)力裝置作用，在受作用過(guò)程中可做加速運(yùn)用，并滿(mǎn)足以?xún)?nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為參照物的加速度方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力方向相反；所述旋轉(zhuǎn)體空套于轉(zhuǎn)軸上并處于配重的運(yùn)動(dòng)軌跡上，并滿(mǎn)足:當(dāng)配重在內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下所產(chǎn)生的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或前，使配重作用于旋轉(zhuǎn)體，且作用力方向在作用點(diǎn)的切線(xiàn)上。
[0014]所述轉(zhuǎn)軸在連接旋轉(zhuǎn)體的位置上設(shè)有一離合裝置，所述轉(zhuǎn)軸還傳動(dòng)連接一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述離合裝置滿(mǎn)足:當(dāng)配重作用于旋轉(zhuǎn)體時(shí)或前，打開(kāi)離合裝置，使旋轉(zhuǎn)體空套在轉(zhuǎn)軸上且不受其傳動(dòng)。
[0015]旋轉(zhuǎn)體與配重間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使兩者的傳動(dòng)比與其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量互為倒數(shù)。
[0016]它在旋轉(zhuǎn)體與配重相互作用的空間設(shè)有進(jìn)汽門(mén)、出汽門(mén)和點(diǎn)火裝置；所述進(jìn)汽門(mén)、出汽門(mén)和點(diǎn)火裝置配合滿(mǎn)足:旋轉(zhuǎn)體與配重接近時(shí)，進(jìn)汽門(mén)打開(kāi)，并從進(jìn)汽門(mén)噴入燃料；點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃所述空間內(nèi)的燃料，并使之迅速膨脹，旋轉(zhuǎn)體和配重均被往相返方向推動(dòng)。
[0017]所述旋轉(zhuǎn)體配合于兩組配重，兩組配重先后與旋轉(zhuǎn)體在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下相互作用。
[0018]所述旋轉(zhuǎn)體與配重在同軸線(xiàn)上的轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)；旋轉(zhuǎn)體與配重相互作用的作用面經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)。
[0019]上述技術(shù)方案的有益之處在于:
I)、本發(fā)明首次一個(gè)以上的分運(yùn)動(dòng)，以通過(guò)分運(yùn)動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)以減小完全相反方向的必然形成的2倍沖量對(duì)系統(tǒng)的阻尼負(fù)載，由此克服了配重由往向返動(dòng)能可以分配為多個(gè)分動(dòng)能，且通過(guò)限制垂直(銳角)分動(dòng)能通過(guò)對(duì)稱(chēng)圓周運(yùn)動(dòng)，在理論上不損失動(dòng)能的情況下，在下一周期中以增益效果，繼續(xù)使配重返向作圓周運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)無(wú)需運(yùn)動(dòng)環(huán)境提供相對(duì)運(yùn)動(dòng)媒介，也無(wú)需外力對(duì)其做功而能獲得位移。
[0020]2)、本發(fā)明的內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，充分有效利用每周期的動(dòng)能為下一周期運(yùn)動(dòng)起到增益作用，本機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)在任意時(shí)間點(diǎn)上都能產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1:實(shí)施例1旋轉(zhuǎn)配重的主視圖；
圖2:實(shí)施例1動(dòng)力配重的主視圖；
圖3(A):實(shí)施例1的示意圖1 ;
圖3(B):實(shí)施例1的不意圖2 ； 圖4:同向度為正的示意圖；
圖5:同向度為負(fù)的不意圖；
圖6:各實(shí)施例坐標(biāo)圖；
圖7:實(shí)施例2配重的主視圖；
圖8:實(shí)施例2卸載旋轉(zhuǎn)體的主視圖；
圖9:實(shí)施例2汽缸的示意圖1 ;
圖10:實(shí)施例2汽缸與各汽缸頭配合示意圖；
圖11:實(shí)施例2不意圖
圖12:實(shí)施例2中配重運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)或轉(zhuǎn)向瞬間的受力分析圖；
注:圖12中的V為啟動(dòng)速度,或轉(zhuǎn)向前后速度差、t為配重從O獲得V所需的時(shí)間或轉(zhuǎn)向所需時(shí)間、Fl為汽缸對(duì)其活塞頭BI或El作用力、H)為系統(tǒng)在轉(zhuǎn)軸處對(duì)配重的作用力、O’為質(zhì)心、M為配重質(zhì)量；
圖13:實(shí)施例3旋轉(zhuǎn)配重的主視圖；
圖14:實(shí)施例3動(dòng)力配重的主視圖；
圖15(A):實(shí)施例3的示意圖1 ;
圖15⑶:實(shí)施例3的示意圖2 ；
圖16:實(shí)施例4的示意圖；
圖17:實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18:實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化原理圖；
圖19:實(shí)施例5配重在軸向往返作圓弧運(yùn)動(dòng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
如圖1-3所示的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),它包括一個(gè)的動(dòng)力配重I和卸載旋轉(zhuǎn)體2,所述動(dòng)力配重I和卸載旋轉(zhuǎn)體2套置在同一轉(zhuǎn)軸上，使兩者均可繞轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]如圖2所示:所述動(dòng)力配重I安裝于在一扇形面板13上，所述扇形面板13設(shè)有兩完全相同的擋板11和擋板12 ;所述擋板11和擋板12對(duì)稱(chēng)分布于扇形面板13中心線(xiàn)的兩偵牝且擋板11和擋板12與卸載旋轉(zhuǎn)體2的作用面均經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)。
[0025]如圖1所示:所述卸載旋轉(zhuǎn)體2設(shè)有一軸孔，并均勻分布4個(gè)反擋板，分別為A BC D,各反擋板與動(dòng)力配重I的擋板的作用面均經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)。
[0026]建立如圖6坐標(biāo)系，以ο點(diǎn)為圓心，使X軸平行于BD。以y軸方向?yàn)閮?nèi)驅(qū)動(dòng)力方向，當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與I軸的正方向夾角小于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力起增益作用，本發(fā)明稱(chēng)該作用力與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力同向；當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與I軸的正方向夾角大于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起阻尼作用，本發(fā)明稱(chēng)該作用力與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力反向。以下具體說(shuō)明本實(shí)施的工作原理。
[0027]工作原理:
第一階段:
使動(dòng)力配重I在第一、二像限內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在與卸載旋轉(zhuǎn)體2相互作用前，動(dòng)力配重I對(duì)系統(tǒng)實(shí)施的離心力對(duì)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起增益作用。[0028]第二階段:
動(dòng)力配重I繼續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)，并與卸載旋轉(zhuǎn)體2相互作用；如圖3 (A)所示,動(dòng)力配重I的擋板11和擋板12同時(shí)分別作用于卸載旋轉(zhuǎn)體2的A部份和C部分，即對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2施加了一對(duì)力偶。
[0029]以轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)，顯然擋板11和擋板12對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2的扭矩相等，卸載旋轉(zhuǎn)體2無(wú)需轉(zhuǎn)軸支承也可以繞該軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0030]由于兩者的作用面都經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)，因此擋板11對(duì)A部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑(以卸載旋轉(zhuǎn)體2為研究對(duì)像)，同時(shí)擋板12對(duì)C部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑，因此擋板11和擋板12對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2的作用力相等，且方向相反，合力也為0，因此卸載旋轉(zhuǎn)體2對(duì)轉(zhuǎn)軸不產(chǎn)生作用力，即動(dòng)力配重I與卸載旋轉(zhuǎn)體2的相互作用不會(huì)對(duì)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0031]第三階段:
動(dòng)力配重I反向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，與第一階段同理，對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生增益作用。
[0032]第四階段:
動(dòng)力配重I的擋板11和擋板12分別與卸載旋轉(zhuǎn)體的A部分和D部份作用，相互作用過(guò)程，與第二階段同理，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0033]上述四階段重復(fù)執(zhí)行，因此可源源不斷產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。
[0034]本實(shí)施例的技術(shù)重點(diǎn):
1、配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使配重具有的加速度與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，由此控制系統(tǒng)對(duì)配重的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，繼而使配重對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相同。
[0035]因配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，為確保配重不會(huì)脫離系統(tǒng)，配重以系統(tǒng)為參照物的運(yùn)動(dòng)只能是返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明將配重完整執(zhí)行一個(gè)返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期；這就決定了配重的加速度方向不能始終保持同一個(gè)方向，即不能始終保持對(duì)產(chǎn)生內(nèi)動(dòng)力起增益作用或阻尼作用。因此本發(fā)明提出當(dāng)配重執(zhí)行起阻尼作用的運(yùn)動(dòng)時(shí)，使配重實(shí)施的作用力空載，同時(shí)本發(fā)明提供可實(shí)現(xiàn)空載的技術(shù)方案，即如:本實(shí)施例1中的卸載旋轉(zhuǎn)體。
[0036]2、使作用力空載的方法。
[0037]3、利用內(nèi)驅(qū)動(dòng)力調(diào)速度的方法。
[0038]實(shí)施例2
如圖7-10所示的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括一個(gè)的動(dòng)力配重組1、卸載旋轉(zhuǎn)體2和汽缸3，所述動(dòng)力配重組I包括配重11和12 ;如圖5所述，配重11和12分別固定安裝一活塞頭BI和E1，所述活塞頭BI和El均設(shè)于配重質(zhì)心與其轉(zhuǎn)軸軸心之間；所述卸載旋轉(zhuǎn)體2均勻且中心對(duì)稱(chēng)分布4個(gè)活塞頭Al、Cl、D1、F1 ;如圖9所示，所述汽缸3包括兩個(gè)汽缸室，共設(shè)有A、B、C、D、E、F區(qū);如圖9所示，活塞頭Al、B1、Cl、D1、E1和Fl分別在A、B、C、D、E、F區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
[0039]建立如圖6坐標(biāo)系，以卸載旋轉(zhuǎn)體2軸心上任意O點(diǎn)為圓心，使X軸平行于兩個(gè)汽缸室間的水平中心線(xiàn)。以I軸方向?yàn)閮?nèi)驅(qū)動(dòng)力方向，當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與I軸的正方向夾角小于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力起增益作用，本發(fā)明稱(chēng)該作用力與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力同向；當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與y軸的正方向夾角大于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起阻尼作用。以下具體說(shuō)明本實(shí)施的工作原理。
[0040]工作原理:
第一階段:
A、B區(qū)間和E、F區(qū)間的進(jìn)汽門(mén)都時(shí)打開(kāi)，出汽門(mén)關(guān)閉，啟動(dòng)打火器；另一方面，B、C區(qū)間和D、E區(qū)間內(nèi)的進(jìn)汽門(mén)關(guān)閉、出汽門(mén)打開(kāi)；該動(dòng)作可使卸載旋轉(zhuǎn)體2的活塞頭Al和Fl在汽缸內(nèi)的A區(qū)和F區(qū)內(nèi)分別同時(shí)受高壓汽作用，分別以遠(yuǎn)離B和E區(qū)的方向運(yùn)動(dòng)；活塞頭BI和El分別在B和E區(qū)內(nèi)向C和D區(qū)運(yùn)動(dòng)。
[0041]另一方面，活塞頭Dl和Cl被推動(dòng)，在D、E區(qū)內(nèi)向E和B區(qū)方向運(yùn)動(dòng)，與活塞頭BI和El配合分別將C、D區(qū)內(nèi)汽體排出汽缸室。
[0042]汽室內(nèi)汽體燃燒瞬間，即配重11、12啟動(dòng)瞬間，由圖9的受力分析圖可知兩配重分別對(duì)其軸心具有對(duì)內(nèi)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生增益作用的壓力，而推動(dòng)配重運(yùn)動(dòng)的汽體受到配重的反作用力傳遞至卸載旋轉(zhuǎn)體2的兩個(gè)活塞頭，由受力分析也可知，旋轉(zhuǎn)體2對(duì)其轉(zhuǎn)軸不產(chǎn)生作用力，即對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)作用力，因此該瞬間內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生，系統(tǒng)受配重作用產(chǎn)生與配重對(duì)其軸心壓力方向相同的動(dòng)力。
[0043]配重11、12的活塞頭BI和El在汽缸內(nèi)的B區(qū)和E區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩配重運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終對(duì)稱(chēng)，通過(guò)活塞頭BI和El對(duì)汽缸內(nèi)流體的作用力始終相等，由此傳遞作用于在卸載旋轉(zhuǎn)體2的Cl和Dl的作用力相等，由上述可知,對(duì)應(yīng)反用力對(duì)系統(tǒng)的合力為O ;當(dāng)配重第一、二像限內(nèi)，經(jīng)受力分析，可知配重的加速度方向始終為正，即在與卸載旋轉(zhuǎn)體2下一次相互作用前，動(dòng)力配重組I對(duì)系統(tǒng)均實(shí)施了作用力對(duì)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起增益作用。
[0044]第二階段:
動(dòng)力配重I繼續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)，并與卸載旋轉(zhuǎn)體2相互作用；同上述分析，動(dòng)力配重組I對(duì)系統(tǒng)均實(shí)施了作用力對(duì)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起增益作用。
[0045]第三階段:
動(dòng)力配重I反向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，與第一階段同理，對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生增益作用。
[0046]第四階段:
動(dòng)力配重I的活塞頭BI和El分別與卸載旋轉(zhuǎn)體的Al部分和Fl部份作用，相互作用過(guò)程，與第二階段同理，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0047]上述四階段重復(fù)執(zhí)行，因此可源源不斷產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。
[0048]值得指出:配重11、12的活塞頭BI和El同時(shí)分別作用于卸載旋轉(zhuǎn)體2上的對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)活塞頭，以轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)，顯然活塞頭BI和El對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2的扭矩相等，卸載旋轉(zhuǎn)體2無(wú)需轉(zhuǎn)軸支承也可以繞該軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0049]由于兩者的作用面都經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)，因此活塞頭El對(duì)Dl或Fl部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑(以卸載旋轉(zhuǎn)體2為研究對(duì)像)，同時(shí)BI對(duì)Al或Cl部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑，因此活塞頭BI和El對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2的作用力相等，且方向相反，合力也為0，因此卸載旋轉(zhuǎn)體2對(duì)轉(zhuǎn)軸不產(chǎn)生作用力，即動(dòng)力配重I與卸載旋轉(zhuǎn)體2的相互作用不會(huì)對(duì)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0050]本實(shí)施例的技術(shù)重點(diǎn):
1、配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使配重具有的加速度與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，由此控制系統(tǒng)對(duì)配重的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，繼而使配重對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相同。
[0051]因配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，為確保配重不會(huì)脫離系統(tǒng)，配重以系統(tǒng)為參照物的運(yùn)動(dòng)只能是返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明將配重完整執(zhí)行一個(gè)返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期；這就決定了配重的加速度方向不能始終保持同一個(gè)方向，即不能始終保持對(duì)產(chǎn)生內(nèi)動(dòng)力起增益作用或阻尼作用。因此本發(fā)明提出當(dāng)配重執(zhí)行起阻尼作用的運(yùn)動(dòng)時(shí)，使配重實(shí)施的作用力空載，同時(shí)本發(fā)明提供可實(shí)現(xiàn)空載的技術(shù)方案，即如:本實(shí)施例中的卸載旋轉(zhuǎn)體2。
[0052]2、本發(fā)明所介紹的使作用力空載的方法。
[0053]3、利用內(nèi)驅(qū)動(dòng)力調(diào)速度的方法。
[0054]實(shí)施例3
如圖1-3所示的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),它包括一個(gè)的動(dòng)力配重I和卸載旋轉(zhuǎn)體2,所述動(dòng)力配重I和卸載旋轉(zhuǎn)體2套置在同一轉(zhuǎn)軸上，使兩者均可繞轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0055]如圖2所示:所述動(dòng)力配重I在一扇形面設(shè)有兩完全相同的配重11和配重12 ;所述配重11和配重12對(duì)稱(chēng)分布于扇形面板中心線(xiàn)的兩側(cè)，且配重11和配重12與卸載旋轉(zhuǎn)體2的作用面均經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)。
[0056]如圖1所示:所述卸載旋轉(zhuǎn)體2設(shè)有一軸孔，并均勻分布4個(gè)“T”字部，T字部與動(dòng)力配重的作用面經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)。
[0057]建立如圖6坐標(biāo)系，以ο點(diǎn)為圓心，使X軸平行于BD。以y軸方向?yàn)閮?nèi)驅(qū)動(dòng)力方向，當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與I軸的正方向夾角小于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力起增益作用；當(dāng)配重I對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與I軸的正方向夾角大于90度時(shí)，顯然該作用力對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起阻尼作用。以下具體說(shuō)明本實(shí)施的工作原理。
[0058]工作原理:
第一階段:
使動(dòng)力配重I在第一、二像限內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在與卸載旋轉(zhuǎn)體2相互作用前，動(dòng)力配重I對(duì)系統(tǒng)實(shí)施的離心力對(duì)產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力起增益作用。
[0059]第二階段:
動(dòng)力配重I繼續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)，并與卸載旋轉(zhuǎn)體2相互作用；如圖3 (A)所示,動(dòng)力配重I的配重11和配重12同時(shí)分別作用于卸載旋轉(zhuǎn)體2的A部份和B部分。
[0060]以轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)，顯然配重11和配重12對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2的扭矩相等，卸載旋轉(zhuǎn)體2無(wú)需轉(zhuǎn)軸支承也可以繞該軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0061]由于兩者的作用面都經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)，因此配重11對(duì)A部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑(以卸載旋轉(zhuǎn)體2為研究對(duì)像)，同時(shí)配重12對(duì)B部份的作用力方向垂直于經(jīng)過(guò)作用點(diǎn)所在半徑，因此配重11和配重12對(duì)卸載旋轉(zhuǎn)體2軸線(xiàn)的作用力為0，合力也為0，因此卸載旋轉(zhuǎn)體2對(duì)轉(zhuǎn)軸不產(chǎn)生作用力，即動(dòng)力配重I與卸載旋轉(zhuǎn)體2的相互作用不會(huì)對(duì)內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0062]第三階段:
動(dòng)力配重I反向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，與第一階段同理，對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生增益作用。
[0063]第四階段:動(dòng)力配重I的配重11和配重12分別與卸載旋轉(zhuǎn)體的A部分和D部份作用，相互作用過(guò)程，與第二階段同理，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生阻尼作用。
[0064]上述四階段重復(fù)執(zhí)行，因此可源源不斷產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力。
[0065]本實(shí)施例的技術(shù)重點(diǎn):
1、配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使配重具有的加速度與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，由此控制系統(tǒng)對(duì)配重的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相反，繼而使配重對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)力方向相同。
[0066]因配重與系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中，為確保配重不會(huì)脫離系統(tǒng)，配重以系統(tǒng)為參照物的運(yùn)動(dòng)只能是返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明將配重完整執(zhí)行一個(gè)返往運(yùn)動(dòng)或迂回運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期；這就決定了配重的加速度方向不能始終保持同一個(gè)方向，即不能始終保持對(duì)產(chǎn)生內(nèi)動(dòng)力起增益作用或阻尼作用。因此本發(fā)明提出當(dāng)配重執(zhí)行起阻尼作用的運(yùn)動(dòng)時(shí)，使配重實(shí)施的作用力空載，同時(shí)本發(fā)明提供可實(shí)現(xiàn)空載的技術(shù)方案，即如:本實(shí)施例中的卸載旋轉(zhuǎn)體2。
[0067]2、本發(fā)明所介紹的使作用力空載的方法。
[0068]3、利用內(nèi)驅(qū)動(dòng)力調(diào)速度的方法。
[0069]實(shí)施例1和實(shí)施例2均通過(guò)配重對(duì)旋轉(zhuǎn)平衡體實(shí)施力偶，使其在被作用期間，對(duì)轉(zhuǎn)軸不另外產(chǎn)生作用力。
[0070]實(shí)施例3則通過(guò)配重作用于平衡體上的二點(diǎn)上，且每點(diǎn)的作用力方向均在平衡體轉(zhuǎn)動(dòng)切線(xiàn)上，通過(guò)發(fā)明人研究了解，配重僅需作用于平衡體上的一點(diǎn)同時(shí)滿(mǎn)足作用力方向均在平衡體轉(zhuǎn)動(dòng)切線(xiàn)上，基于該理論基礎(chǔ)，介紹以下各實(shí)施例(因此以下實(shí)施例，將不再介紹平衡體結(jié)構(gòu))。
`[0071]實(shí)施例4
如圖1-5所示的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),它包括動(dòng)力配重系統(tǒng)X1、卸載平衡系統(tǒng)X2 ;所述動(dòng)力配重系統(tǒng)Xl設(shè)有配重1，所述配重I滿(mǎn)足可受內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用，在受作用過(guò)程中可做加速運(yùn)用，并滿(mǎn)足以?xún)?nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為參照物的加速度方向與內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力方向相反；所述卸載平衡系統(tǒng)X2設(shè)有旋轉(zhuǎn)體2，所述旋轉(zhuǎn)體2空套于轉(zhuǎn)軸O上并處于配重I的運(yùn)動(dòng)軌跡上，并滿(mǎn)足:當(dāng)配重I在內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下所產(chǎn)生的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或前，使配重I作用于旋轉(zhuǎn)體2，且作用力方向在作用點(diǎn)的切線(xiàn)上；所述旋轉(zhuǎn)體2由質(zhì)量均勻分布的質(zhì)點(diǎn)組成且以成轉(zhuǎn)軸的軸線(xiàn)呈中心對(duì)稱(chēng)，使得在空轉(zhuǎn)時(shí)作用于系統(tǒng)上的在與軸線(xiàn)垂直的所有分力的矢量和為O (不考慮重力)。
[0072]如圖16所示，所述配重系統(tǒng)Xl包括配重軌道、一個(gè)以上的配重和一配重驅(qū)動(dòng)裝置；配重驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)各配重均角速度在配重軌道上連續(xù)作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述配重軌道滿(mǎn)足:
1)假設(shè)配重繞驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)軸上的一點(diǎn)O作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，配重軌道上在動(dòng)力方向上位移最大的點(diǎn)記為D，在動(dòng)力逆向上位移最大的點(diǎn)為E，經(jīng)過(guò)點(diǎn)D和E分別作一平行于動(dòng)力方向的直線(xiàn)LI和LI’ ；在配重軌道上任一點(diǎn)G做切線(xiàn)L2 ；L1和L2相交于Dl點(diǎn)；L1和LI’相交于D2點(diǎn)；經(jīng)過(guò)O點(diǎn)作直線(xiàn)AB并與配重運(yùn)動(dòng)軌跡交于A、B點(diǎn)；配重經(jīng)過(guò)各點(diǎn)的順序:…A、D、B、E、A...；
2)所述配重軌道以L(fǎng)I為軸對(duì)稱(chēng)圖形；曲線(xiàn)段ADB為一圓弧線(xiàn)段；直線(xiàn)LI和LI’為同一直線(xiàn)；配重由E到A的軌跡包括兩條圓弧線(xiàn)段，兩條圓弧線(xiàn)段相交且相切于G點(diǎn)，圓弧GA的半徑大于圓弧AB的半徑；0E大于圓弧AB的半徑。
[0073]工作原理:
配重在A往D的過(guò)程中，由于線(xiàn)段DDl到L2的以配重轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)角逐漸增大；又因配重作均角速度運(yùn)動(dòng)，所以配重在運(yùn)動(dòng)方向上分速度不斷減小，即加速度方向與動(dòng)力方向相反，系統(tǒng)對(duì)配重的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相反，因此配重對(duì)系統(tǒng)的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相同；以下分析配重經(jīng)過(guò)配重軌道上的任意位置而對(duì)系統(tǒng)的合力在垂直于動(dòng)力方向分力Fnx。
[0074]因配重軌道呈軸對(duì)稱(chēng)，配重在該位置的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的分力Fn’ X與Fnx大小相等、方向相反；又配重從該位置到其對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的時(shí)間很短，配重因Fnx產(chǎn)生的速度變量趨近于O;因此整體上配重對(duì)對(duì)系統(tǒng)的合力在垂直于動(dòng)力方向分量相互抵消。
[0075]配重在D往B的過(guò)程中，由于線(xiàn)段DDl到L2的以配重轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)角逐漸增大；又因配重作均角速度運(yùn)動(dòng)，所以配重在運(yùn)動(dòng)反方向上分速度不斷增大，即加速度方向與動(dòng)力方向相反，系統(tǒng)對(duì)配重的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相反，因此配重對(duì)系統(tǒng)的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相同；而配重經(jīng)過(guò)配重軌道上的任意位置而對(duì)系統(tǒng)的合力在垂直于動(dòng)力方向分力Fnx同上。
[0076]配重在B往E的過(guò)程中，由于線(xiàn)段ED2到L2的以配重轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)角逐漸增大；又因配重作均角速度運(yùn)動(dòng)，所以配重在運(yùn)動(dòng)反方向上分速度不斷增大，即加速度方向與動(dòng)力方向相反，系統(tǒng)對(duì)配重的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相反，因此配重對(duì)系統(tǒng)的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相同；而配重經(jīng)過(guò)配重軌道上的任意位置而對(duì)系統(tǒng)的合力在垂直于動(dòng)力方向分力Fnx同上。
[0077]配重在E往A的過(guò)程中，由于線(xiàn)段ED2到L2的以配重轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)角逐漸增大；又因配重作均角速度運(yùn)動(dòng)，所以配重在運(yùn)動(dòng)方向上分速度不斷減小，即加速度方向與動(dòng)力方向相反，系統(tǒng)對(duì)配重的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相反，因此配重對(duì)系統(tǒng)的合力在動(dòng)力方向分力與動(dòng)力方向相同；而配重經(jīng)過(guò)配重軌道上的任意位置而對(duì)系統(tǒng)的合力在垂直于動(dòng)力方向分力Fnx同上。
[0078]本實(shí)施例所述的配重系統(tǒng)Xl還可以設(shè)有偶數(shù)套，并每?jī)商捉M成一組，每組內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的配重以同速反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并呈軸對(duì)稱(chēng)分布。它至少使一個(gè)配重同時(shí)執(zhí)行第一運(yùn)動(dòng)和第二運(yùn)動(dòng)；并至少設(shè)有一個(gè)動(dòng)力區(qū)；各個(gè)配重的第一運(yùn)動(dòng)為在動(dòng)力區(qū)內(nèi)，以平行以動(dòng)力方向上做往返直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；各配重的第二運(yùn)動(dòng)為在動(dòng)力區(qū)內(nèi)以垂直動(dòng)力方向上做往返直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。任一配重的第一運(yùn)動(dòng)和第二運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足其在動(dòng)力區(qū)內(nèi)做往返的部份圓周運(yùn)動(dòng)，所述的部份圓周小于或等于半圓周。
[0079]實(shí)施例5
如實(shí)施例4所述的一內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述動(dòng)力配重系統(tǒng)Xl設(shè)有2套,每套均包括配重組、配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置1、配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置2和內(nèi)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化裝置。
[0080]如圖17和18所示，所述配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置I包括電機(jī)11、環(huán)狀履帶12、均勻環(huán)固設(shè)于環(huán)狀履帶12上的4個(gè)軸向軸承13和一對(duì)履帶輪14 ;所述電機(jī)11驅(qū)動(dòng)履帶輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而驅(qū)動(dòng)套置于履帶輪14上的環(huán)狀履帶12轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0081]配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置2包括內(nèi)凹擋板21和外凸擋板22，所述內(nèi)凹擋板21和外凸擋板22的弧面半徑均為R，內(nèi)凹擋板21和外凸擋板22的弧面正對(duì)，使兩弧面的中心線(xiàn)在
同一直線(xiàn)上。
[0082]所述配重組包括4個(gè)配重Gl (質(zhì)量為m)，并一一套置于軸向13內(nèi)，任一配重的兩端分別頂靠于內(nèi)凹擋板21和外凸擋板22的弧面上；當(dāng)電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，4個(gè)配重Gl均做往返的部分圓周運(yùn)動(dòng)。
[0083]如圖18所示當(dāng)配重轉(zhuǎn)出弧面時(shí)，撞擊內(nèi)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化裝置，從而將其動(dòng)能傳遞至對(duì)稱(chēng)位置的另一配重，使其具有或增加動(dòng)力方向上的動(dòng)能。
[0084]工作原理:
如圖19，發(fā)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，并不一定要進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，其必要特征是:
A.橫向合外力為0，本實(shí)施例通過(guò)同組的兩配重對(duì)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)，使水平分力相互抵消；
B.縱向合外力為正，即在至少有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上速度的縱向分矢量減小(要考慮正負(fù)
號(hào));
C.每一周期上的縱向分速度為下一周期的配重在縱向上起增益作用。
[0085]如圖18所示，配重Gl運(yùn)動(dòng)軌跡為一段圓弧，圓弧的半徑為R，令配重Gl運(yùn)動(dòng)軌跡的兩端點(diǎn)為A、B，圓心為0，角AOB為a，因AB定長(zhǎng)，所以a為定角；配重Gl由A移動(dòng)到B，再由B移動(dòng)到A為一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期，所需時(shí)長(zhǎng)為T(mén)，本發(fā)明的各函數(shù)均是t在(0，T)區(qū)間的定積分函數(shù)。
[0086]令動(dòng)力方向?yàn)閾醢遒R弧的中心線(xiàn)，且由圓心指向弧面方向；以動(dòng)力方向?yàn)檎?，逆?dòng)力方向?yàn)樨?fù)；系統(tǒng)位移的時(shí)間函數(shù)為s(t)、系統(tǒng)速度的時(shí)間函數(shù)為V(t)、系統(tǒng)的加速度函數(shù)a(t);系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力函數(shù)F(t);系統(tǒng)的總質(zhì)量為Μ,貝IJ
a(t)=F(t)/M, V(t)= Σ a(t)dt, S(t)= Σ v(t)*dt ;內(nèi)驅(qū)動(dòng)力函數(shù) F(t)包括兩部份:
1)離心力在縱向的分力；
2)切線(xiàn)方向加速度對(duì)應(yīng)作用力在縱向的分力 F2(t)= mV~2*(4R~2-Ln~2)~0.5/(2R~2)。
[0087]假設(shè)系統(tǒng)不受外力(除內(nèi)驅(qū)動(dòng)力)，討論以下情形:
(1)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，位移不為O(本發(fā)明第一發(fā)明目的)；
(2)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，位移最大(運(yùn)動(dòng)效果最好)；
(3)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,動(dòng)能損失最小(最節(jié)能)。
[0088]由任一配重Gl在A、B點(diǎn)外的任何位置均做圓周運(yùn)動(dòng)，且一定有任一配重與其做對(duì)稱(chēng)圓周運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，在任意時(shí)間點(diǎn)tn上，配重組的兩個(gè)配重Gl分別運(yùn)動(dòng)至C和C’點(diǎn)，離心力分別為Fn和Fn’，由其對(duì)稱(chēng)關(guān)系，可得出它們?cè)跈M向的分力Fnx和Fn’ x相互抵消，縱向分力始終指動(dòng)力方向，即配重組對(duì)系統(tǒng)的合力為2Fny。
[0089]結(jié)合圖18 和圖 19，F(xiàn)ny/Fn=0D/R。
[0090]由本發(fā)明介紹的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力可知，配重Gl形成了對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，且內(nèi)驅(qū)動(dòng)力與動(dòng)力方向同向。
[0091]在任意時(shí)間點(diǎn)tn上，都有:
(I)R*sin(a_w*tn) =Ln/2,得出:
Ln=2 R*[sin(a)cos(w*tn)- cos (a)sin (w*tn)]
其中 sin (a) =L/2R, cos (a) = (4R~2_L~2) ~0.5/ (2R)得出:
Ln=L*cos(w*tn)- (4R'2-L'2)'0.5sin(w*tn)；
(2)Fny/Fn=(R~2-Ln~2/4) ~0.5/R，F(xiàn)n=GlV~2/R 得出:
Fny= G1V~2*(4R~2-Ln~2)~0.5/(2R~2)。
[0092]由(I)和(2)可求得任意時(shí)間點(diǎn)上的沖量Fny=f (t)。[0093]令A(yù)點(diǎn)上的時(shí)刻0，則B點(diǎn)上的時(shí)刻為從A到B的總沖量值為Σ f(t)*dt。
[0094]如圖19所示,配重Gl在A或B點(diǎn)處時(shí)動(dòng)量GlV的橫向分動(dòng)量為GlVx,縱向分動(dòng)量為GlVy ;以下討論在該點(diǎn)處轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖量。
[0095]I)橫向分動(dòng)量為GlVx因存在另一對(duì)稱(chēng)配重的對(duì)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)，對(duì)系統(tǒng)的沖量之和為0，且動(dòng)量值不變，由本發(fā)明介紹的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力可知，橫向上不產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力；
2)縱向上的沖量為Ft=2*GlVy=2*GlV*sin(a)，而此時(shí)另一組配重剛好處于圓弧面的頂點(diǎn)，其離心力為F3=G1V~2/R，相應(yīng)沖量為tGlV~2/R，因此兩者的比值為Ft/F3t=2R*sin(a)/(V*t)。
[0096]擋板21弧面與平面S相交線(xiàn)呈一圓弧線(xiàn)L，設(shè)圓弧線(xiàn)L的圓心在O點(diǎn)處，由上述結(jié)構(gòu)可知,配重Gl、配重G2均同時(shí)執(zhí)行以下兩個(gè)運(yùn)動(dòng):
O以AB為軸線(xiàn)作圓周運(yùn)動(dòng)；
2)以O(shè)點(diǎn)為圓心，以R為半徑往返作圓弧運(yùn)動(dòng)。
[0097]如圖19所示，第I)分運(yùn)動(dòng)中，因配重G1、G2以圓心(軸線(xiàn)AB)為中心對(duì)稱(chēng)分布，配重Gl、G2分別對(duì)系統(tǒng)的作用力Fl和F2數(shù)值相等，方向相反，因此在該分運(yùn)動(dòng)中，配重G1、G2的機(jī)構(gòu)的作用合力為O。
[0098]如圖20所示，第2)分運(yùn)動(dòng)中，配重G1、G2均在L1L2內(nèi)往返作圓周運(yùn)動(dòng)，且速度相等方向相反；在任意時(shí)間點(diǎn)上，配重Gl、G2對(duì)稱(chēng)分布于AB所在直線(xiàn)的兩側(cè)；AB所在直線(xiàn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)O ;因此配重Gl、G2對(duì)系統(tǒng)的作用力F3和F4大小相等，且對(duì)稱(chēng)對(duì)布于AB所在直線(xiàn)的兩側(cè)。
[0099]如圖19所示，F(xiàn)3和F4在與AB垂直方向上的分力大小相等方向相反，該方向的合力為O ;F3和F4在與AB方向上的分力大小相等方向相同，且始終在保持由A指向B的方向。
[0100]綜上，配重在任意時(shí)間上，對(duì)本機(jī)構(gòu)的作用合力始終不為0，且方向均是由A指向B0
[0101]顯然，R越大、運(yùn)動(dòng)速度越快則向心力越大，合力則越大；另外為盡量減小能量損失，則應(yīng)盡量避免或減小“力抵消”，因此G1G2的間距越小，則能量損失越小。
[0102]由上述原理分析可知，本發(fā)明所述配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置I和配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置2并不僅于本實(shí)施例所述技術(shù)方案；在配重作用于卸載平衡體前，產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)動(dòng)力的可以是包括:
它包括一個(gè)或一個(gè)以上的配重，所述配重執(zhí)行2個(gè)或2個(gè)以上的分運(yùn)動(dòng)，其中至少有一個(gè)分運(yùn)動(dòng)為往返作圓弧運(yùn)動(dòng)，該分運(yùn)動(dòng)軌跡與動(dòng)力方向垂直或兩者夾角為銳角，使得各配重在執(zhí)行該分運(yùn)動(dòng)在各時(shí)間點(diǎn)上對(duì)系統(tǒng)的沖量之和大于零，且方向與動(dòng)力方向相同；執(zhí)行其他分運(yùn)動(dòng)時(shí)在各時(shí)間點(diǎn)上對(duì)系統(tǒng)的沖量之和為零。
[0103]實(shí)施例6 如實(shí)施例4所述的一內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述動(dòng)力配重系統(tǒng)Xl包括一對(duì)以上的內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)M2，每對(duì)內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)M2設(shè)有一對(duì)轉(zhuǎn)向相反的驅(qū)動(dòng)支架21和2組配重組M21 ;所述配重組M21設(shè)有相互嚙合的一對(duì)齒輪I，驅(qū)動(dòng)支架21內(nèi)側(cè)設(shè)有與齒輪I相互匹配的一對(duì)齒帶2，通在齒輪I與齒帶2的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使配重組M21與驅(qū)動(dòng)支架21可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)支架21在兩齒帶中心點(diǎn)設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)03，并可以03為圓心作轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0104]工作步驟:
I)動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得配重組M21與驅(qū)動(dòng)支架21作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)于兩者相互作用力為F，因配重組的質(zhì)量遠(yuǎn)大于驅(qū)動(dòng)支架，因此驅(qū)動(dòng)支架發(fā)生的位移也遠(yuǎn)大于配重組，使得驅(qū)動(dòng)支架向前運(yùn)動(dòng)。
[0105]2)當(dāng)配重組M21與驅(qū)動(dòng)支架21的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使兩者的距離最大時(shí)，使驅(qū)動(dòng)支架21繞03轉(zhuǎn)動(dòng)180度。
[0106]3)重復(fù)執(zhí)行第I)動(dòng)作。
[0107]本實(shí)施應(yīng)盡量將驅(qū)動(dòng)支架以外的系統(tǒng)的負(fù)載集中于配重組M21，包括駕使倉(cāng)、載人、載物倉(cāng)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)等；而驅(qū)動(dòng)支架則盡量采用質(zhì)量小的材料。
[0108]由上述各實(shí)施例4-6總結(jié)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的對(duì)應(yīng)的配重動(dòng)力系統(tǒng)的必要條件: 它包括一個(gè)或一個(gè)以上的配重，并使配重執(zhí)行I個(gè)或I個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)，且至少有一 I運(yùn)
動(dòng)是第一運(yùn)動(dòng)；所述第一運(yùn)動(dòng)為持續(xù)重復(fù)執(zhí)行一規(guī)律性運(yùn)動(dòng)或交替執(zhí)行數(shù)種規(guī)律運(yùn)動(dòng)，并滿(mǎn)足:配重某一個(gè)周期的第一運(yùn)動(dòng)獨(dú)自或配合其他運(yùn)動(dòng)可使系統(tǒng)發(fā)生位移，位移方向與動(dòng)力方向相同或夾角為銳角。
[0109]至少有一個(gè)配重每一個(gè)周期的第一運(yùn)動(dòng)獨(dú)自或配合其他運(yùn)動(dòng)均可使系統(tǒng)發(fā)生位移，位移方向始終與動(dòng)力方向相同。
[0110]控制配重每個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)速度，使配重滿(mǎn)足:
1)以系統(tǒng)為參照系，在動(dòng)力方向所在直線(xiàn)上的分運(yùn)動(dòng)I的加速度不為0，且方向始終與動(dòng)力方向相反；
2)在垂直于動(dòng)力方向的分運(yùn)動(dòng)2的加速度為0，或多個(gè)配重在該方向上對(duì)系統(tǒng)的合力為O。
[0111]說(shuō)明書(shū):將配重每一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)軌跡分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):動(dòng)力方向所在直線(xiàn)上的分運(yùn)動(dòng)I和垂直于動(dòng)力方向的分運(yùn)動(dòng)2 ；(配重在分運(yùn)動(dòng)I上做往返直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，)控制配重的運(yùn)動(dòng)速度，使配重在分運(yùn)動(dòng)I方向與動(dòng)力方向一致時(shí)，速度不斷減小；在分運(yùn)動(dòng)I方向與動(dòng)力方向相反時(shí)，速度不斷增大。
[0112]所述第一運(yùn)動(dòng)是使配重在動(dòng)力方向所在直線(xiàn)上做往返運(yùn)動(dòng)，并按如下方法控制配重在第一運(yùn)動(dòng)的速度:
1)當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與動(dòng)力方向一致時(shí)，使配重速度不斷減小，使配重第一運(yùn)動(dòng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反；
2)當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與動(dòng)力方向相反時(shí)，使配重速度不斷增大，使配重第一運(yùn)動(dòng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反。
[0113]至少兩個(gè)配重在第二分運(yùn)動(dòng)中反向運(yùn)動(dòng)，各配重的質(zhì)量和速度滿(mǎn)足在垂直動(dòng)力方向上對(duì)系統(tǒng)的合力始終為O。
[0114]它設(shè)有一組以上的配重組，并使任一配重在第一分運(yùn)動(dòng)中，因改變運(yùn)動(dòng)方向而對(duì)系統(tǒng)的作用力都會(huì)被其他一個(gè)或多個(gè)配重所抵消。
[0115]配重在執(zhí)行完畢一個(gè)周期第一運(yùn)動(dòng)所具有動(dòng)能滿(mǎn)足對(duì)執(zhí)行下一周期的第一運(yùn)動(dòng)起增益作用。
[0116]配重一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)軌跡為一平行動(dòng)力方向的線(xiàn)段，配重在該線(xiàn)段上做往返直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
[0117]所述運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)控制配重運(yùn)動(dòng)速度的方法是:曲柄控制法。
[0118]它包括配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置1、配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置2和一組或一組以上的配重，每組設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上配重；所述配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置I和配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置2配合滿(mǎn)足配重在動(dòng)力區(qū)內(nèi)的任意時(shí)間點(diǎn)上均做圓周運(yùn)動(dòng)；它還設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上動(dòng)力區(qū)，并滿(mǎn)足配重在任意動(dòng)力區(qū)的圓周軌跡小于或等于半圓周。
[0119]它可以采用以下優(yōu)化技術(shù)方案:
所述配重橫向往返運(yùn)動(dòng)裝置、配重軸向往返運(yùn)動(dòng)裝置共享包括:一帶圓弧面的擋板，并使圓弧面垂直于動(dòng)力方向；擋板上設(shè)有(密集分布多個(gè)配重，使盡可能小時(shí)間差內(nèi)，均有配重處于端點(diǎn)，以確保速度的穩(wěn)定性)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法，其特征在于:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及一個(gè)或一個(gè)以上的配重和旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體可在其軸線(xiàn)上空轉(zhuǎn)，且在空轉(zhuǎn)時(shí)作用于系統(tǒng)上的在與軸線(xiàn)垂直的所有分力的矢量和，在作用過(guò)程中始終不變；使配重和旋轉(zhuǎn)體執(zhí)行以下步驟: 1)使系統(tǒng)作用于配重，在作用過(guò)程，滿(mǎn)足:系統(tǒng)與配重間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反； 2)當(dāng)配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或配重在脫離系統(tǒng)前，使配重作用于旋轉(zhuǎn)體上，繼而使配重繼續(xù)與系統(tǒng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向相反；同時(shí)滿(mǎn)足:在配重與旋轉(zhuǎn)體相互作用的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)體對(duì)系統(tǒng)的合力，不能改變系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方向。
2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法，其特征在于:步驟2滿(mǎn)足:在配重與旋轉(zhuǎn)體相互作用的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)體對(duì)系統(tǒng)的合力，始終與兩者相互作用前的合力相同，即旋轉(zhuǎn)體不 對(duì)系統(tǒng)另外產(chǎn)生作用力。
3.如權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力法，其特征在于:在配重與旋轉(zhuǎn)體相互作用的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)體不對(duì)系統(tǒng)另外產(chǎn)生作用力的方法是:使配重作用于旋轉(zhuǎn)體上的一點(diǎn)，作用力方向在該點(diǎn)切線(xiàn)上，同時(shí)使系統(tǒng)除配重以外的部份對(duì)旋轉(zhuǎn)體的合力不改變旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)加速度。
4.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)力法，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在兩個(gè)互相垂直的方向上分別設(shè)有一組或一組以上的內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組；所述內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組設(shè)有兩個(gè)內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其速度調(diào)節(jié)方法如下: 1)使各單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力達(dá)到最高，并在初始狀態(tài)下使兩兩相對(duì)的機(jī)構(gòu)的動(dòng)力相互抵消； 2)加速時(shí)，調(diào)整動(dòng)力方向，使之不斷提高同向度； 3)減速時(shí)，則動(dòng)力方向的同向度減少至O以下，同向度越小，減速越顯著。
5.一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:它包括動(dòng)力裝置、動(dòng)力配重和卸載平衡裝置；動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)連接于動(dòng)力配重，并使動(dòng)力配重作周期性運(yùn)動(dòng)，至少有一個(gè)周期執(zhí)行如下流程: 1)第一階段，動(dòng)力配重與系統(tǒng)間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且配重相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向的夾角成鈍角，使得動(dòng)力配重對(duì)系統(tǒng)的作用力方向與動(dòng)力方向的夾角成銳角； 2)第二階段，動(dòng)力配重作用于或間接作用于卸載平衡裝置，使配重受卸載平衡裝置的反作用力而反向運(yùn)動(dòng)，所獲得的相對(duì)于系統(tǒng)的加速度方向與動(dòng)力方向的夾角繼續(xù)成鈍角，同時(shí)滿(mǎn)足:卸載平衡體裝置在受動(dòng)力配重作用過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)的合力始終同作用前的合力相同。
6.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)體空套于轉(zhuǎn)軸上并處于配重的運(yùn)動(dòng)軌跡上，并滿(mǎn)足:當(dāng)配重在內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作用下所產(chǎn)生的加速度方向與動(dòng)力方向相同時(shí)或前，使配重作用于旋轉(zhuǎn)體，且作用力方向在作用點(diǎn)的切線(xiàn)上。
7.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸在連接旋轉(zhuǎn)體的位置上設(shè)有一離合裝置，所述轉(zhuǎn)軸還傳動(dòng)連接一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述離合裝置滿(mǎn)足:當(dāng)配重作用于旋轉(zhuǎn)體時(shí)或前，打開(kāi)離合裝置，使旋轉(zhuǎn)體空套在轉(zhuǎn)軸上且不受其傳動(dòng)。
8.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:旋轉(zhuǎn)體與配重間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使兩者的傳動(dòng)比與其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量互為倒數(shù)。
9.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:它在旋轉(zhuǎn)體與配重相互作用的空間設(shè)有進(jìn)汽門(mén)、出汽門(mén)和點(diǎn)火裝置；所述進(jìn)汽門(mén)、出汽門(mén)和點(diǎn)火裝置配合滿(mǎn)足:旋轉(zhuǎn)體與配重接近時(shí)，進(jìn)汽門(mén)打開(kāi)，并從進(jìn)汽門(mén)噴入燃料；點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃所述空間內(nèi)的燃料，并使之迅速膨脹，旋轉(zhuǎn)體和配重均被往相返方向推動(dòng)。
10.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)體配合于兩組配重，兩組配重先后與旋轉(zhuǎn)體在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下相互作用。
11.如權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)體與配重在同軸線(xiàn)上的轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)；旋轉(zhuǎn)體與 配重相互作用的作用面經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)軸軸線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】F03G3/00GK103511203SQ201310235937
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月16日
【發(fā)明者】黃得鋒 申請(qǐng)人:黃得鋒