CN103812387A - 磁力变形杠杆机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁力变形杠杆机,由椭圆形定子永磁铁斥力(向心力)轨道,偏离轴心(轴心左边小于右边)固定在机体上。任意变形的平行四边形杠杆永磁铁转子轮,可绕转动轴转动。当启动速度使转子轮达到完全离心状态后,转子永磁铁与定子永磁铁相互斥力压缩平行四边形杠杆形变,重心位移,磁力对物体做功,迫使转动轴左右两边形成无法改变的力矩差,在这个合力无法为零的力矩差作用下,这个系统以匀速状态转动下去。实现了将永磁力转化为动能的机械,磁力变形杠杆机。由于相互斥力无接触实现了磁悬浮消除了摩擦力,实现了人类的梦想,将永磁铁的无限能量转化成一种永恒的清洁新能源,解决了能源危机和污染两大难题。用于一切大型机械的动力。
Description
1、技术领域
本发明涉及一种用永磁铁同极相斥力,压缩可任意变形的平行四边形杠杆,发生形变、重心位移、对物体做功。并实现了磁悬浮,消除了摩擦力,利用永磁铁同极相斥的相互作用力为动力的,磁力变形杠杆机。
2、背景技术
用永磁铁做成发电机、电动机、仪器和仪表,是人人公知的实事。磁铁的相互作用力与磁强度成正比,与磁面积成正比,与距离的平方成反比。永磁铁有多大的磁强度?在十多年前,西安磁性材料研究所报道:人工制造的一平方厘米面积的永磁铁磁强度,可以吸引起500kg以上的铁块。永磁铁有永恒的、巨大的相互作用力,但是在沿磁面的运动方向上:总是大小相等、方向相反、合力为零。磁悬浮列车就是根据这个原理设计的,巨大的同极相斥力将列车悬浮起来,磁悬浮列车才获得了500km/时速,这是因为磁力克服了列车摩擦力的负功,才获得这么大的高速,这足以证明:磁力克服了列车的负功就等于对列车做了正功。磁力是常见的一对相互作用力,为什么就不能对外做功?这是因为一直没有找到利用大小相等、方向相反的相互斥力,对物体做功的方法。为了解决以上难题,根据磁悬浮列车的磁悬浮原理、和柴油机的缸筒与活塞的做功原理,都是利用牛顿第三定律:大小相等、方向相反的相互作用来实现的,经过多年的探索和实验,终于研究出以永磁铁的大小相等、方向相反的同极相斥力为动力的“磁力变形杠杆机”实现了人类的梦想,解决了和两大难题。
3、发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的,所述的磁力变形杠杆机,由转动轴、轮体架、平行四边形杠杆永磁转子(永磁铁转子、齿轮、限位装置、防碰撞轮)组、椭圆形定子永磁铁斥力(向心力)轨道、防碰撞轨道及机体等部件构成。
(1)上述平行四边形杠杆永磁铁转子组末端的转动轴上:设有只能自由转动60度夹角范围的永磁铁转子,内端分别与两个齿轮固定成一体,中间的转动轴上,设有防碰撞轨道轮,然后将组装好的平行四边形杠杆永磁铁转子组,对称地分别用杠杆转动轴通过两个齿轮轴孔,安装在轮体架的轴孔上,组成了可以任意变形的平行四边形杠杆永磁铁转子轮。最后由轴承瓦合支架用紧固镙栓固定在机体上,可绕主转动轴自由转动。任意变形的平行四边形杠杆,是根据 设计的,只要测出它的伸缩距离,就知道平行四边形杠杆
(2)上述的永磁铁转子:由不绣钢片和不绣钢板制成永磁铁转子外壳,两端不绣钢板设有转动轴孔,外壳里面设有安装永磁铁的空间,安装后的永磁铁N极从圆心指向外周,只能在限位的转动轴上自由转动60度夹角的范围,确保转子永磁铁的N极,在定子永磁铁相互斥力的调节作用下,与定子永磁铁斥力(向心力)轨道的方向始终保持着平行状态。目的是:确保转子永磁铁与定子永磁铁的相互斥力,只能产生压缩平行四边形杠杆形变,重心位移,缩短左边的力矩差,对系统做功。由于在运动的方向上,始终保持着相互平行的磁悬浮运动壮态,合力为零,就象磁悬浮列车悬浮在轨道上一样,在运动方向上相互磁力即不产生向前的作用力,也不会产生向后的相互作用力。除了主转动轴的轴承与机体的滚动摩擦接触,再也没有丁点部件与机体相接触,再也没有其它力来阻碍它的运动,
(3)上述的平行四边形杠杆的齿轮:两个齿轮分别与平行四边形杠杆内端固定成一体,用杠杆转动轴通过齿轮轴孔,安装在轮体架的轴孔上,组装完备后的平行四边形杠杆永磁转子组(也就是 由于齿轮的只能沿着轮体架的60度夹角,自由伸缩运动,决不能在轮体架上发生目的是:确保平行四边形杠杆的始终从向并是根据“力的三要素”中的,产生的的原理设计的, 不能小于60度夹角,或从轴心指向外周的直线方向,“否则就会 产生与力矩差 所以将倾斜于运动方向的60度的夹角。概括的说,是同极相斥的巧妙地改变了变形杠杆的迫使磁力变形杠杆机产生了无法改变的力矩差,对系统做功,所以不会阻碍磁力变形杠杆机轮子的运动。
(4)上述的防碰撞轮:是由轴承轮安装在平行四边形杠杆的中间转动轴上。目的是:在静止时,防碰撞轮正好压在防碰撞轨道上。作用是:在静止时转动轴心水平以上的平行四边形杠杆的伸长半径,只小于离心状态时的半径4—5毫米的间隙,这样就达到了因重力作用造成的平行四边形杠杆下落,当外力启动时因距离过大,而产生的冲量过大,造成的碰撞现象。
(5)上述的限位装置:用合适的钢板固定在每组平行四边形杠杆末端靠近转子永磁铁转动轴的合适位置上,使平行四边形杠杆的最大伸长度达到半径要求,目的是:限制平行四边形杠杆的无限伸长,使所有的平行四边形杠杆有统一的半径长度,为运动至轴心右边的平行四边形杠杆提供向心力。
(6)上述的椭圆形定子斥力(向心力)轨道:用不绣钢片与钢板制成椭圆形定子永磁铁斥力(向心力)轨道外壳,安装在偏离轴心(轴心左边小于右边)的机体的合适位置上,里边设有安装永磁铁的空间。安装时磁铁方向必须全部同N极指向圆心,安装后的定子永磁铁斥力(向心力)轨道,就形成了一个首尾闭合的椭圆形磁力轨道,磁力的方向,从360度的圆周上处处都有指向圆心的作用力,和指向左、右两个方向的分力,只有指向圆心的相互斥力压缩平行四边形杠杆产生形变,重心位移,缩小左边的力矩,对系统做功。但不会脱离磁悬浮轨道。转子永磁铁也不能向左右两边脱轨的方案没有在图纸上绘制,所以也不再说明。
(7)上述的防碰撞轨道:是用普通的钢板制成的所需形状的防碰撞轨道,按所需要求,在轴心水平以上的合适空间,安装在在机体的合适的位置上。目的是在静止时,防碰撞轮正好压在防碰撞轨道上,确保轴心水平以上的平行四边形杠杆永磁铁转子在静止时,也保持着力矩差状态。当达到离心状态时,防碰撞轮在离心运动的作用下,就会离开防碰撞轨道,不相接触,呈无摩擦壮态。
4、附图说明
图1、是磁力变形杠杆机运动状态的整体结构图。
图2、是单组平行四边形杠杆永磁铁转子组总成的结构图。
图3、是分别表示转子永磁铁与定子永磁铁与机体相连接。防碰撞轮与防碰撞轨道与机体相连接的断面俯视图。
图4、是从图1的运动状态整体结构图中隔离出来的受力结构图,以便看清各结构的细节,和运动状态及受力情况。
图5、是根据图4的受力结构,另外绘制的受力分析示意图,不是实际的结构图,目的是:以对整体结构的受力状态进行分析和理解。下边根据受力分析示意图5的编号、字母进一步说明受力状态。
受力分析示意图5的编号说明。
编号:1、主转动轴,2、轮体架,4、平行四边形杠杆,6、转动轴,8、转子永磁铁,9、转子永磁铁外壳,10、定子永磁铁,11、定子永磁铁斥力轨道。
受力分析示意图5的字母说明。
A黑点:是永磁铁转动轴6,及用虚线绘制的平行四边形杠杆永磁铁转子,在没有设置定子轨道时,假设的永磁铁转动轴6做圆周运动时的运动轨迹位置。
B黑点:是永磁铁转子的转动轴6。
A、B黑点之间用箭头所示的线段:A、B黑点之间的箭头所示的这段距离,表示转子与定子相互斥力压缩平行四边形杠杆发生形变时,重心位移的距离S。
C黑点:是永磁铁转动轴6,及用虚线绘制的平行四边形杠杆永磁铁转子,在没有设置定子轨道时,假设的永磁铁转动轴6做圆周运动时的运动轨迹。
D黑点:是转子永磁铁的转动轴6。
C、D黑点之间箭头所示的线段:(1)从C指向D之间的箭头所示的这段距离,表示永磁铁相互斥力压缩平行四边形杠杆发生形变时,重心位移的距离S,(2)从D指向C黑点外上方的这段距离,表示离心运动从此刻又将被相互斥力压缩后的平行四边形杠杆甩长,又发生了一次甩长形变,重心位移的距离S。
E所示的黑实线同心圆、与其中的等间隔的36个黑点:①同心圆黑实线,表示齿轮与轮体架轴心的连线,②同心圆黑实线之间的36等分的36个黑点,表示平行四边形杠杆内端的齿轮与轮体架的轴心,每运动10度的运动轨迹。
F所示的同心圆虚线:是个参照虚线,是假设的没有设置定子永磁铁斥力轨道时,平行四边形杠杆永磁铁转子作圆周运动轨迹的同心圆参照虚线。
G所示的36条虚线:沿轮体架通过轴心的直线方向呈60度夹角的36条虚线,全部倾斜于运动方向,①每条虚线表示每运动10度的运动轨迹,就是平行四边形杠杆的与相互斥力的②轴心左下方九条运动轨迹的虚线,从最长逐渐缩小至最短,是杠杆被压缩后位移距离S的变化。轴心左上方九条运动轨迹的虚线,又从最短逐渐至最长,是杠杆被离心运动甩长后位移距离S的变化,表示左边18条力臂再也无法伸长。③轴心右边的18条运动轨迹的虚线,都比左边长很多,表示被离心运动甩长后的力臂再也无法缩短。
下面按以上受力分析示意图5的标记进一步分析。
在磁力变形杠杆机工作原理受力分析中,并不需要高深的理论知识,只需杠杆原理、力的三要素、牛顿三定律、圆周运动、离心现象及其应用与磁场的物理知识来分析就足够了。
虽然磁力变形杠杆机是做变速圆周运动,但是向心力公式mυ2/r,也适应于磁力变形杠杆机做变速圆周运动,求解向心力F的大小时,必须用质点在圆周上某一点的瞬时速度值求解。
做圆周运动的物体总是需要有向心力,向心力的公式是F=mυ2/r,式中的m是平行四边形杠杆永磁铁转子总成的质量,r是平行四边形杠杆永磁铁转子组到主转动轴心的半径,这个向心力的来源是什么呢?
但这个系统所需的启动速度υ,远大于以上这个关系式:当mυ2/r>mg,即有F>G,重力G就不足以提供平行四边形杠杆做圆周运动的向心力了,这时左边的转子永磁铁的斥力,必然对定子永磁铁斥力轨道施加一个向外的压力,根据牛顿第三定律:定子永磁铁的斥力必然施加一个向内的压力,向心力不足的部分就有定子与转子永磁铁的相互斥力来补足,这时平行四边形杠杆永磁铁转子组,做圆周运动所需的向心力F是重力Gcosθ和相互斥力的合力即:
F=Gcosθ+F斥力=mυ2/r
实际启动速度υ必须满足mυ2/r>10m g,半径r=1米,线速度υ=10米/秒的启动速度就可以满足于以上关系式。
从上述的关系式已知,这时的磁力变形杠杆机,必然呈完全离心状态。只要达到离心状态,右边的力臂再也无法缩短,左边的力臂再也无法伸长,所以力矩差再也无法改变。这时转动轴左、右两边的力矩差之比为7∶10,这时在这个系统里有五个力相互作用,即支持力、重力、磁力、摩擦力、空气阻力。在这个运动系统中空气阻力可以忽略不计。下面详细分析支持力、重力、磁力、摩擦力。
(1)支持力:主转动轴是磁力变形杠杆轮的支持力,杠杆转动轴是平行四边形杠杆、防碰撞轮、齿轮与轮体架相连接的支持力,定子永磁铁斥力轨道的斥力,与平行四边形杠杆末端的转子永磁铁的相互斥力,即是平行四边形杠杆永磁铁转子组的支持力,也是平行四边形杠杆永磁铁转子组所需的向心力。
(2)重力:重力的方向是无法改变的,但磁力的方向是可以任意改变的,这就必须在“力的三要素”中的:和做文章。轮体架对称地分布在主转动轴上,相互平衡不做功,能量守恒。平行四边形杠杆永磁铁转子组对称地安装在轮体架上,无论转到什么位置,两边相等的个数和所受的重力不会发生变化,总能量保持不变,机械能守恒。虽然左、右两边个数相等,但是左、右两边的重心却不相等,概括的说,是同极相斥的巧妙地改变了变形杠杆的和迫使磁力变形杠杆轮产生了无法改变的力矩差,对系统做功,从图5的受力分析图里清晰地看到,将360度分成36等份的与轮体架呈60度夹角的36条虚线:就是四组平行四边形杠杆每运动10度的实际运动轨迹,这36条虚线的方向:就是平行四边形杠杆的伸缩方向。任意变形的平行四边形杠杆,是根据 设计的,只要测出它的伸缩距离这36条虚线的长度,就是重心位移距离S大小的变化。如果将半径r增大至10米,这36条运动轨迹的虚线,就可以更清晰地看到,轴心左、右两边18个力臂的长短,也就是说:更清晰地看到轴心左、右两边力矩差大小的变化。从上述各个角度的分析:机械能守恒,那么可以证明:这个系统里的力矩差变化,是由转子永磁铁与定子永磁铁相互斥力,压缩平行四边形杠杆产生形变、重心位移、磁力对重力做功来实现的。
(3)磁力:是指转子永磁铁与定子永磁铁的同极相斥力。虽然定子永磁铁斥力轨道是固定不动,但是平行四边形杠杆永磁铁转子是运动的,当它运动至轴心下方轨道半径小于平行四边形杠杆永磁铁转子的最大长度时,这时重力G就不足以提供做圆周运动向心力了,这时有远离圆心的趋势,转子永磁铁的斥力对定子永磁铁斥力轨道的斥力,施加一个向外的压力,根据牛顿第三定律:定子永磁铁的斥力必然施加一个向内的压力,这时转子永磁铁与定子永磁铁同极相斥的作用力,压缩平行四边形杠杆产生形变,重心位移,相互斥力对物体做功。从受力分析图5中清晰地看到,从C点到D点用箭头所示的这段距离,就是相互斥力压缩平行四边形杠杆形变时做功的位移距离。力的大小为F,位移的大小为S,力F的方向与位移的夹角为α,按照W=FS的定义,力F对物体所做的功为:
W=F斥力Scosα
有人会问:定子永磁铁轨道是固定不动的,不产生位移是怎么对转子做功?
这个问题在以上已多次说明了这个原因,下面再引用柴油机的缸筒、缸盖与活塞的做功原理来进一步说明,柴油机的活塞是运动的,平行四边形杠杆永磁铁转子也是运动的,缸筒和缸盖也是固定不动的,与活塞的大小相等、方向相反的相互作用,可以对外做工,那么固定不动的定子永磁铁斥力轨道的斥力,为什么就不能与转子永磁铁的大小相等、方向相反的相互作力对外做功呢?如果去掉缸盖,柴油机还能做功吗?磁力变形杠杆机如果去掉定子永磁铁斥力轨道,也照样不能做功,那么可以证明:磁力变形杠杆机的做功原理与柴油机的缸筒、活塞的做功原理完全相同,并无丁点差别之处,不过是缸筒、活塞做功用的是柴油的化学能转化成高温高压的大小相等、方向相反的空气再去做功,而磁力变形杠杆机直接用的是永磁铁的大小相等,方向相反的压缩可任意形变的平行四边形杠杆使其发生形变,重心位移,来实现的。
(4)离心运动:只要用启动外力达到离心状态后,右边的力臂再也无法缩短,左边的力臂再也无法伸长,所以力矩差再也无法改变。在这个系统里,平行四边形杠杆做圆周运动时,总有远离圆心的趋势,做圆周运动的速度越大,离心的速度也越大。当运动至定子斥力(向心力)轨道的半径从最小又开始逐渐增大时,巨大的离心运动,迫使转子永磁铁对定子永磁铁施加一个向外的压力,根据牛顿第三定律,定子永磁铁的斥力必然对转子永磁铁的斥力施加一个向内的压力,向心力不足的部分就由相互斥力来补足,这时平行四边形杠杆永磁铁转子做圆周运动的向心力F是重力Gcosθ和相互斥力的合力即:
F=Gcosθ+F斥力=mυ2/r
这个系统的实际启动速度,必须满足于mυ2/r>10mg,即在计算半径时,以两个齿轮的轴心至主转动轴心的半径r=1米,线速度υ=10米/秒,就可以满足以上关系式。这个启动速度有这么大的向心力,根据牛顿第三定律,必然有个与向心力等大的反作用力。即然启动速度使这个系统做圆周运动的向心力mυ2/r>10mg,那么必然也有个迫使转子永磁铁的斥力,紧紧地挤压着定子永磁铁的斥力(向心力)轨道斥力的方向无摩擦地运动。从受力分析图5中清晰地看到,从D点到C点用箭头所示的这段距离,就是被相互斥力压缩后的平行四边形杠杆,从此刻又被巨大的离心运动甩长后的位移距离S。也就是说,在离心运动的作用下又迫使平行四边形杠杆又发生了一次甩长形变、重心位移,对物体又做了一次功。力的大小为F,位移的大小为S,力F的方向与位移方向的夹角为α,按照W=FS的定义,力F对物体所做的功为:
W=F离Scosα
那么可以证明:这个离心运动也始终为这个系统做功,提供能量。
(5)摩擦力:轮体架与主转动轴的质量m1=5.0×102kg,所有平行四边形杠杆组的总质量m2=1.0×103kg,摩擦系数μ=0.02,求摩擦力之和f.
分析:摩擦力是主转动轴,与杠杆转动轴二者的摩擦力之和。运动至右边的平行四边形杠杆无伸缩运动,转动轴不产生摩擦。只有运动至左边的伸缩运动,转动轴才产生摩擦力,由于左右两边杠杆的个数,和所受的重力呈对称分布在轮体架上,所以求左边杠杆的质量按总质量m2的1/2计算,因而左边杠杆转动轴所受的质量m=m2/2,主转动轴所受的质量m=m1+m2
已知m1=5.0×102kg,m2=1.0×103kg,m2/2=5.0×102kg,μ=0.02,求f.
f=μFN=μg=μ(m1+m2+m2/2)g,=0.02×(5.0×102kg+1.0×103kg+5.0×102kg)×9.8N/kg=392N
392N的摩擦阻力,是否会使这个失去启动外力的运动系统慢慢停下来?求出磁力变形杠杆轮的力矩差,然后与摩擦力对比一下,就知道答案了。
(6)力矩差:设左边力矩等于F1,右边力矩等于F2,已知力矩差之比为7∶10,平行四边形杠杆的总质量m2=1.0×103kg,求力矩差的合力F合。
分析:轮体架对称分布主转动轴上,相互平衡,不产生力矩差,无须计算在内。平行四边形杠杆的总质量m2=1.0×103kg,由于轴心两边的平行四边形杠杆的个数相等,所受重力相等,所以轴心左右两边的质量各等于m2/2=5.0×102kg,
已知左边力矩等于F1,右边力矩等于F2,力矩差之比等于7∶10,F1m=5.0×102kg,F2m=5.0×102kg,由此得F1∶F2=7∶10,可求出力矩差的合力F合,
F合=F2×10/7-F1
=5.0×102kg×9.8N/kg×10/7—5.0×102kg×9.8N/kg
=2100N
已求出力矩差的合力F合=2100N,摩擦力之和f=392N,求力矩差的作用力F。
F=F台-f
=2100N-392N
=1708N,
从上述数据已知摩擦力f远小于力矩差的作用力F,不会影响这个系统的运动,是个加速度,加速度的大小可根据牛顿第二定律F=mα求出加速度α,
已知磁力变形杠杆机轮子的总质量m=m1+m2=1.5×103kg,力矩差的作用力F=1708N,根据牛顿第二定律F=mα可求出加速度α.
α=F/m
=1708N/1500kg
=1.13N/kg
=1.13m/S2
那么可以证明:总质量m=m1+m2=1.5×103kg的磁力变形杠杆轮,在F=1708N的恒力作用下,平均每千克的质量获得F=1.13N恒定的作用力,使这个磁力变形杠杆机的轮子产生了α=1.13m/s2的匀加速度运动。
有人还会说:这个系统的运动是启动外力提供的,一旦失去外力就停下来?
下面对这个系统在失去外力以后,这个速度是如何变化的?这时这个系统必然呈完全离心状态,只要达到离心状态,右边的力臂再也无法缩短,左边的力臂再也无法伸长,所以力矩差再也无法改变,也就是合力无法为零。已知半径r=1米,线速度υ=10米/秒,转动轴左、右两边的力矩差之比为7∶10,写成等式为:
10米/秒=7∶10
以上这个10米/秒=7∶10的等式关系为启动外力的作用,当启动外力消除之后的时刻,由于惯性,它不能立刻停下来,必然还以原有的速度运动一段距离,以后的变化从10米/秒=7∶10的时刻为依据:
10米/秒=7∶10,从等式已知,在这个力矩差的作用下,必然加速至
11米/秒=7∶10,等式不变,加速度至
12米/秒=7∶10,等式不变,加速度至
…… 等式不变,加速度至
50米/秒=7∶10,等式依旧不变,还在继续匀加速运动……
那么可以证明:磁力变形杠杆机在无法改变的力矩差的作用下,也就是说在合力无法为零的作用下,不会慢慢停下来,必然产生匀加速运动。
综上所述:这个系统在相互斥力压缩形变、与离心运动甩长的形变过程中,只要转动轴、轴承不出问题,就可以永久地按着设定的要求产生形变,那么每转一周,在同极相斥的压缩力,和离心运动的相互作用下,为系统提供能量。这个系统的能量转换是由磁力、重力、弹力、摩擦力和离心现象的相互作用来实现的。弹力对物体不做功,摩擦力f做的负功远小于力矩差F,只有磁力克服重力做功。也就是说这个系统将和【动力】造福于人类。
除了空气阻力以外,再也没有什么力来阻碍这个系统的运动。当无限匀加速的向心力大于这个系统的安全系数时,就会破坏这个系统,那么必须设法使它保持所需的匀速状态才能使用。空气阻力正好是使这个系统保持匀速的外力,例如用加大叶轮的面积从而增大空气阻力的面积,使空气阻力与匀加速保持平衡状态时就达到了可使用的匀速状态。如果用加大空气阻力的面积的方法,还不能保持所需的运动状态时,可以采用离心式自动刹车制动装置,一旦超过所需匀速时离心运动便自动产生合适的摩擦阻力,当速度降低至所需匀速时,离心式自动刹车装置便自动停止摩擦,这样就可以达到自动调节,保持所需的匀速状态。或者利用外加负载的方法来保持匀速运动状态。当需要停止运动时,只要用刹车制动装置使其慢慢静止下来。当需要时,再用启动外力达到完全离心状态就可以使用。
这个系统有多大的能量,用动能公式mυ2/2,就可以求出这个系统的动能。然后再根据需求去设计多大的机械,这只是工艺上的问题。在使用过程中,只需定期更换轴承、转动轴和注入润滑油,无须维修。
5、具体实施方式
本发明所述的磁力变形杠杆机,包括主转动抽1、轮体架2、齿轮3、平行四边形杠杆4、限位装置5、杠杆转动轴6、防碰撞轮7、转子永磁铁8、转子永磁铁外壳9、定子永磁铁10、椭圆形定子永磁铁轨道外壳11、防碰撞轨道12、轴承瓦合支架13、机体14、主转动轴15、轮体架轴承16、紧固镙栓17等组成。
主转动轴1:装上轴承16后,由轴承瓦合支架13,用紧固螺栓17固定在机体14上。
轮体架2:按照图1与图4的要求,用钢材制成一体,然后由键槽与键固定在主转动轴1的合适位置上。
平行四边形杠杆4:按照图2的要求:用不绣钢材(不绣钢的目的是:与永磁铁不产生吸引作用)制成所需形状的若干块制件,然后用杠杆转动轴6,组装成可任意变形的平行四边形杠杆组。
平行四边形杠杆组末端转动轴上的转子永磁铁8:是由不绣钢片与不绣钢板制成的设有转动轴孔的永磁铁转子外壳9,里面设有安装永磁铁8的空间,安装后的永磁铁8的N极方向,从圆心指向外周。
平行四边形杠杆内端的齿轮3:按照图2的要求:两个齿轮3分别与两根平行四边形杠杆4的内端固定成一体,由杠杆转动轴6,通过齿轮3的轴孔安装在轮体架2的轴孔上。
平行四边形杠杆组的防碰撞轮7:是由轴承轮装配在平行四边形的中间杠杆转动轴6上。
装配成完正的平行四边形杠杆永磁铁转子组,由杠杆转动轴6,对称地分别安装在轮体架2的轴孔上,安装后的每组平行四边形杠杆永磁铁转子组的伸缩方向,与轮体架2的方向呈60度的夹角,目的是:确保平行四边形杠杆4的伸缩(永磁铁相斥方向)方向始终垂直于运动方向,并逐渐顷斜于运动方向。
防碰撞轮7:是用轴承轮安装在平行四边形杠杆4的中间转动轴上,在静止时防碰撞轮7正好压在防碰撞轨道12上。使静止在防碰撞轨道12上的平行四边形杠杆永磁铁转子伸长度,只小于离心运动时的4—5毫米的间隙,就是在静止时也保持着力矩差状态,不过是存在摩擦状态。当启动外力的速度达到完全离心状态时,防碰撞轮7就会在离心运动的作用下离开防碰撞轨道12,
限位装置5:按着图4的要求,用长短合适的钢板固定平行四边形杠杆4的末端,靠近转子永磁铁转动轴6的合适位置上,使平行四边形杠杆4的最大伸长度达到半径要求,目的是:限制平行四边形杠杆4的无限伸长,使四组平行四边形杠杆组有统一的半径长度,为运动至轴心右边的平行四边形杠杆提供向心力。
定子永磁铁斥力(向心力)轨道:按图1与图4的要求,由不锈钢片与钢板制成的椭圆形定子永磁铁斥力轨道外壳11,里边设有安装永磁铁10的空间,然后按着图1和图3的要求,偏离轴心(轴心左边小于右边)地固定在机体14的合适位置。这个偏离轴心的位置,左、右力矩差之比为7∶10。然后将永磁铁10,安装在定子永磁铁斥力(向心力)轨道外壳11的空间里,安装后N极方向全部从外周指向圆心,磁极不能装反。
防碰撞轨道12:用钢板按照图1和图3的要求制成所需的防碰撞轨道12,然后按照图1和图3的要求固定在机体14的合适位置上,安装后的防碰撞轨道的位置必须达到在静止时,防碰撞轮7正好压在防碰撞轨道的中间位置,使平行四边形杠杆的最大伸长度只小于离心时的4—5毫米的间隙。
Claims (7)
1.磁力变形杠杆机由主转动轴1,与轮体架2,固定为一体,由轴承16,轴承瓦合支架14,固定在机体14上;平行四边形杠杆永磁铁转子组,其特征在于:用杠杆转动轴6,与轮体架2,组装后,只能与轮体架6,呈60度的夹角自由伸缩运动,但不能扭转;椭圆形定子永磁铁斥力(向心力)轨道,其特征在于:偏离轴心(轴心左边小于右力)固定在机体14的合适位置;防碰撞轨道,其特征在于:安装在主转动1的水平以上的机体14,的合适位置。
2.按照权利要求1,所述的平行四边形杠杆永磁转子组:其特征在于:用不锈钢板制做成框架杠杆4,由杠杆转动轴6,组装成平行四边形杠杆4,末端的转动轴6上,安装着只能在设定的60度夹角内自由转动的永磁铁转子外壳9,并设有转动轴孔,里边设有安装永磁铁8的空间,安装后的N级从圆心指向外周。
3.按照权利要求1,所述的平行四边形杠杆永磁转子的防碰撞轮:其特征在于:防碰撞轮7,安装在平行四边形杠杆4,内端中间的转动轴6上。
4.接照权利要求1,所述的平行四边形杠杆永铁转子组的齿轮3:其特征在于:平行四边形杠杆4,的内端与两个齿轮3,固定一体,由杠杆转动轴6,装配成可任意变形的平行四边形杠杆永磁铁转子组,然后将可任意变形的平行四边形杠杆永磁铁转子组,对称地分别由杠杆转的轴6,装配在轮体架2,的轴孔上;于轮体架2,形成60度的夹角,自由伸缩运动,但不能发生扭转,目的是:转子永磁铁与定子永磁铁产生的相互作力在压缩平行四边形杠杆的方向与运动方向始终保持垂直方向,并逐渐顷斜于运动方向,使磁铁的相互作用力只能压缩平行四边形杠杆,产生形变,重心位移而做功,却不阻碍这个系统的运动。
5.按照权利要求1,所述的平行四边形杠杆永磁转子组的限位装置,其特征在于:按照四组平行四边形杠杆永磁转子组的统一的半径要求,固定合适的位置。
6.按照权利要求1所述的椭圆形定子永磁斥力(向心力)轨道,其特征在于:偏离轴心(轴心左边小于右边)地固定在机体14,的合适位置,里边设有安装永磁铁的空间,安装后的N极方向全部同极从外周指向圆心。
7.按照权利要求1所述的防碰撞轨道:其特征在于:防碰撞轨道12,固定在转动轴心水平以上的机体14,的合适位置,固定好的防碰撞轨道12,的要求是:在静止时防碰撞轮7,正好压在防碰撞轨道12上。
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