专利名称：能量发生机的制作方法
技术领域：
本发明涉及能量转化装置。
在所有的能量转化装置中，由于效率的存在，输入的能量总是大于输出的能量。在任何一种机械传动装置中，根据能量守恒定律，在不考虑机械中的摩擦时，输入的能量始终是等于输出的能量。输入构件的力偶矩M入，转速ω入，输出构件的阻力矩M阻，转速ω出，即M入·ω入＝M阻·ω出本发明的目的是提供一种靠机械传动实现输出能量大于数倍输入能量的能量发生机，在能量发生机中输入运动的构件所受的阻力矩自身平衡，不需要输入力矩或输入很小的力矩，只需输入运动。
本发明的能量发生机，是按如下技术方案实现的，能量发生机具有输入构件，侧摆中心齿轮，十字轴，行星齿轮，传动轴，等速万向节，输出轴，间歇输出链轮，其特征在于在同一轴线上，输入构件上的摇杆驱动行星齿轮绕旋转轴线公转，同时输入构件的榫槽同侧摆中心齿轮的环型幅板滑动联接，使侧摆中心齿轮的轴线与旋转轴线成60°匀速摆动，侧摆中心齿轮经十字轴同机架联接，只能绕固定点摆动，不能绕旋转轴线转动，行星齿轮同侧摆中心齿轮啮合，同传动轴刚性联接，行星齿轮在公转的同时，匀速的将自身的自转经传动轴，等速万向节传递到输出轴，间歇输出链轮同输出轴刚性联接。
输入构件匀速转动，带动侧摆中心齿轮匀速摆动，输出轴带动间歇输出链轮也匀速转动，在每一周内有两次，两次相差180°，当侧摆中心齿轮同十字轴垂直时，输出力矩可大于数倍的输入力矩，输入构件所需要的输入力矩的变化范围为零和小于数倍的输出力矩，在这两段范围内输入构件和输出轴转速相同，ω入＝ω出，达到能量发生机的目的，能量发生机传动关系如下ω入＝ω出
M入＜M阻M入·ω入＜M阻·ω出M入—能量发生机的输入力矩ω入—能量发生机的输入转速M阻—能量发生机要克服的阻力矩ω出—能量发生机的输出转速下面，结合附图和实施例，对本发明的能量发生机作详细的描述。
图1是本发明的能量发生机的传动原理示意图。
图2是等速万同节输出轴水平时力矩平衡分析图。
图3是等速万向节输入轴水平时力矩平衡分析图。
图4是十字轴万向节十字轴平面同输出轴垂直时的力矩平衡分析图。
图5是十字轴万向节十字轴平面同输入轴垂直时的力矩平衡分析图。
图6是少齿差减速机传动示意图。
图7是少齿差减速机受力分析图。
图8是少齿差减速机中心齿轮用等速万向节固定的传动示意图。
图9是少齿差减速机中心齿轮用等速万向节固定的力矩平衡分析图。
图10是能量发生机中十字轴平面同侧摆中心齿轮垂直时的传动示意图。
图11是能量发生机中十字轴平面同侧摆中心齿轮垂直时的力矩平衡分析图。
图12是能量发生机中十字轴平面同X-X轴线垂直时的传动示意图。
图13是能量发生机中十字轴平面同X-X轴线垂直时的力矩平衡分析图。
本发明的能量发生机见附图1，具有输入构件1，输入构件1上有摇杆和榫槽，摇杆同榫槽对称分布在轴的两侧，摇杆同行星齿轮3铰链联接。侧摆中心齿轮2的环型幅板插入输入构件1的榫槽内形成滑动联接。侧摆中心齿轮2是一园环型构件，内环有齿圈和园环型幅板，外环在180°上对称有两拨叉同十字轴7铰链联接，侧摆中心齿轮2的中心始终在X-X轴线的O点上，侧摆中心齿轮2的轴线始终同X-X轴线的夹角为60°，齿圈和环型幅板同X-X轴线成30°。十字轴7是一园环型构件，在内环上对称180°有两轴同侧摆中心齿轮2外环上的两拨叉铰链联接，在外环上对称180°有两轴同固定在机架9上的拨叉6铰链联接，十字轴7平面始终在垂直于X-X轴线和与X-X轴线倾斜30°，性联接，行星齿轮3的轴线始终平行于侧摆中心齿轮2的轴线与X-X轴线成60°，行星齿轮3同侧摆中心齿轮2啮合，传动轴4经等速万向节8与输出轴5联接，输出轴5的另一端固定间歇输出链轮10，间歇输出链轮10在180°对称方向上只有在Φ1角的范围内有链齿。输入构件1，侧摆中心齿轮2，十字轴7，等速万向节8，输出轴5均在X-X轴线上。安装时，间歇输出链轮Φ1角范围内的轮齿中心点，传动轴4，行星齿轮3同侧摆中心齿轮2的啮合点，十字轴7上内环的十字轴处于同一平面内，该平面为O、O1、O2平面。能量发生机中行星齿轮3的半径为R，侧摆中心齿轮2的半径为2R。
能量发生机工作过程如下，输入构件1匀速转动，摇杆带动行星齿轮3公转，榫槽带动侧摆中心齿轮2绕O点匀速摆动，行星齿轮3同侧摆中心齿轮2始终处于啮合，在公转的同时又反向匀速自转，经传动轴4，等速万向节8，输出输5，间歇输出链轮10，将行星齿轮3的反向自转匀速输出。
一个能量发生机只能在Φ1角范围内发生能量，Φ1角的大小决定了输出力矩大于输入力矩的倍数，180°/Φ1个能量发生机交替连续工作就能实现连续地能量发生，180°/Φ1个能量发生机并联，O、O1、O2平面逐个相差Φ1角，间歇输出链轮驱动同一链轮就实现了360°全范围的能量发生。
能量发生机中，间歇输出链轮上的Φ1角越小，需要的能量发生机就越多，输出力矩大于输入力矩的倍数就越大。
能量发生机的力矩和运动传动关系如下ω1＝ω5M1＜M5M1·ω1＜M5·ω5M1—输入构件1的输入力矩ω1—输入构件1的转速M5—输出轴5所要克服的阻力矩ω5—输出轴5的转速本发明的能量发生机，其工作原理如下为详细地论证能量发生机的工作原理，需论证等速万向节，十字轴万向节，少齿差减速机的工作原理，对其进行运动分析和力矩平衡分析。
见图2中(a)，1和2为两个传动轴，传动轴用等速万向节3联接，轴2在X-X轴上，两轴夹角为60°，1和2两轴转速ω1和ω2相等，轴1所需的主力矩M1和轴2要克服的阻力矩M2始终相等。
见图2中(b)，力偶矩M1和M2不作用在同一平面内，其向量不能自行封闭，M1和M2又始终相等，各轴受的合力矩必处在交角120°的角平分线上，也就是60°角上，M12是传动轴1对传动轴2的合力偶矩，与轴2成30°角，M21是传动轴2对传动轴1的合力偶矩，与轴1成30°角，M12和M21同在一个平面上，力矩矢共在一条直线上，根据向量自行封闭，M12和M21必相等。
见图2中(C)合力偶矩M21分解成两个分力偶矩M21′和M21″，M21′平行于轴1与M1相等，M21″垂直于轴1与X-X轴线成30°角，M12分解成M12′和M12″，M12′平行于轴2和M2相等，M12″垂直于轴2和X-X轴线，M12′、M12″、M21′、M21″和M2关系式如下M1＝M2M12＝M21M12′＝M12Cos30°＝M2M21′＝M21Cos30°＝M1＝M2M12″＝M12′·tg30°＝M2·tg30°M21″＝M21′·tg30°＝M2·tg30°见图3中(a)，1和2分别为两个传动轴，传动轴用等速万向节3联接，轴1在X-X轴线上，两轴夹角的60°，O点为轴2同X-X轴线交点，轴1和轴2的转速ω1和ω2相等，轴1所需的主力矩M1和轴2要克服的阻力矩M2始终相等。
见图3中(b)，按图2中(b)的分析，传动轴1对传动轴2的合力偶矩M12和传动轴2对传动轴1的合力偶矩M21在两轴夹角60°的平分线上，与X-X轴线成30°角，M12＝M21见图3中(c)，M21分解为M21′和M21″，M21′平行于轴1和X-X轴线，M21″垂直于轴1和X-X轴线，M12分解为M12′和M12″，M12′平行于轴2，M12″垂直于轴2与X-X轴线成30°角。
M1、M2、M12、M21、M12′、M21′、M12″、M21″关系式如下M1＝M2M12＝M21M1＝M21′＝M21·Cos30°＝M2M2＝M12′＝M12·Cos30°M21″＝M21′·tg30°＝M2·tg30°M12″＝M12′·tg30°＝M2·tg30°
见图4中(a)1和2为传动轴，3是十字轴万向节，轴1在X-X轴线上，轴2与轴1和X-X轴线夹角为60°，O为轴2与X-X轴线的交点，万向节3中的十字轴平面处于垂直于轴2的位置，M2为轴2受到的阻力矩，M1为轴1受到的外力偶矩。
见图4中(b)，分析十字轴的平衡，因为十字轴平面处于与轴2垂直的位置，阻力矩M2对十字轴的作用是沿着轴2与X-X轴成60°的方向上，轴1上的力偶矩M1沿X-X轴线方向，此时十字轴上受到的外力矩不能自行封闭，轴1上的拨叉必然对十字轴有一垂直力矩M1′，M1′垂直于M1使作用在十字轴上的向量封闭，M1、M1′、M2的关系工如下M1＝M2·Cos60°M1′＝M2·Sin60°见图4中(c)轴1和轴2对十字轴的力偶矩，必然产生对自身的反作用力偶矩，M12是轴1经十字轴3对轴2的反作用力偶矩，M21和M21′是轴2经十字轴3对轴1的反作用力偶矩，作用力和反作用力大小相等，方向相反在一条直线上，作用力偶矩和反作用力偶矩也是大小相等，方向相反。
M2，M1，M12，M21，M12′关系式如下M12＝M2M21＝M1M21＝M12·Cos60°＝M2·Cos60°M21′＝M12·Sin60°＝M2·Sin60°见图5中(a)，图5中(a)各传动件同图4中(a)是一样的，不同之处就是十字轴万向节3中的十字轴平面处于与轴1和X-X轴线垂直。
见图5中(b)，分析十字轴的平衡，因为十字轴平面处于与轴1和X-X轴线垂直，M1是沿X-X轴线方向，M2沿轴2的方向，此时十字轴受到的外力矩不能自行封闭，轴2上的拨叉必然对十字轴有一垂直力矩M2′，M2′垂直于M2使作用在十字轴上的向量自行封闭，M2、M2′、M1关系式如下M1＝M2/Cos60°M2′＝M2·tg60°见图5(c)，十字轴对各轴的反作用力偶矩，M12、M12′、M21关系式如下
M12＝M2M21＝M12/Cos60°＝M2/Cos60°M12′＝M12·tg60°＝M2·tg60°M12′垂直于轴2与X-X轴线成30°夹角对比图4和图5的分析结果，十字轴平面由垂直于轴2变化到垂直于轴1和X-X轴线，轴2上受到的垂直力偶矩M12′由零变化到最大值M12′＝M2·tg60°。轴1上受到的垂直力偶矩M21′由最大值M21′＝M2·Sin60°到零。作用在十字轴上的外力偶矩矢始终自行封闭，也就是十字轴受到的合外力偶矩始终为零。
对比图2和图3的分析结果，由于轴1和轴2中间采用等速万向节联接，各轴受到的垂直力偶矩始终是M21″＝M12″＝M2·tg30°。
见图6，图6为机械传动中广泛使用的少齿差减速机传动示意图，图6中输入运动构件1，中心齿轮2，行星齿轮3，传动轴4，输出轴5，传动轴4与行星齿轮3和输出轴5用万向节联接。传动轴4与输出轴5夹角为60°，轴承5，机架7，行星齿轮3的半径为R，中心齿轮2半径为2R，为使分析结果说明问题，令阻力矩M5＝1Nm运动分析输入构件1和输出轴5的传动比i15=-Z3Z2-Z3]]>选中心齿轮2的齿数Z2为行星齿轮3的齿数Z3的2倍，Z2＝2Z3代入上式i15=-Z32Z3-Z3=-1]]>上式结果说明输入构件1旋转一转，输出轴5向相反的方向转一转，即ω1＝ω5，输出轴5受到的阻力矩M5方向与ω5相反，输入构件1受到的主力矩M1与ω1方向相同。
平衡分析见图7，分析主力矩M1和阻力矩M5的相互关系，有反作用力的存在，才会有作用力的存在。为此应从输出轴5的阻力矩M5开始逐个构件分析，到输入构件1绘出受力简图。
输出轴5同行星齿轮3轴线平行布置，传动轴4的两个万向节叉布置在同一平面，传动轴4对输出轴5的力矩M45＝M5，传动轴4受到输出轴5的力矩M54和M54′，受到行星齿轮3的力矩M34和M34′，M54＝M34，M54′＝M34′，阻力矩M5等值的传递到行星齿轮3上，传动轴4对行星齿轮3的力偶矩M43＝M5，在M5的作用下，中心齿轮2对行星齿轮3产生了切向啮合力P23、P23方向⊙为脱离纸面，P23向O1平移，对O1形成一力偶矩P23×R和一力P23，P23的反作用力P13，P13方向为插入纸面，力偶矩P23×R与M5平衡，P23的大小如下P23＝M5/RM5＝1NMR＝1代入上式P23＝1/1＝1NO1处的P23作用在输入构件1上，输入构件1对行星齿轮3的反作用力P13，P13＝P23＝1N，行星齿轮3对输入构件1的反作用力P31，P31＝P13＝1N，P31距X-X轴线的距离为R，对输入构件1产生的力矩P31×R输入构件1对X-X轴的力矩平衡方程M1＝P31×R＝1×1＝1NmM1＝M5M1ω1＝M5ω5见图8，图8中的1是输入构件，2是侧摆中心齿轮，3是行星齿轮，4是传动轴，5是输出轴，6是心轴，7是等速万向节，8是等速万向节，9是轴承，10是机架。
图8同图6的主要不同点是，图6中的中心齿轮2轴线平行于X-X轴线，直接固定在机架上，图8中的侧摆中心齿轮2经等速万向节7，心轴6同机架联接，侧摆中心齿轮2的轴线与X-X轴线的夹角始终是60°，侧摆中心齿轮2不能绕X-X轴线转动，只能绕O点在输入构件1的榫槽作用下侧摆，O点是侧摆中心齿轮2轴线同X-X轴的交点。行星齿轮3同传动轴4刚性联接，轴线同X-X轴线的夹角60°，行星齿轮3和侧摆中心齿轮2的端面同X-X轴线的夹角是30°，O1是行星齿轮3的中心。传动轴4与输出轴5采用等速万向节8联接。轴4和轴5的交点是O2。
输入构件1同输出轴5的传动比关系分析如下输入构件1匀速转动，转速是ω1，侧摆中心齿轮2在输入构件1上的榫槽驱动下，也匀速的绕O点摆动，行星齿轮3始终同侧摆中心齿轮2啮合并在输入构件1的驱动匀速绕X-X轴线公转的同时依次同侧摆中心齿轮2的轮齿啮合反向自转了(Z2-Z3)/Z3周，将Z2＝2Z3代入后等于1，即ω1＝ω5。
输入构件1的主力矩M1与输出轴5上阻力矩M5关系分析见图9，图9是图8中各构件受外力，外力偶矩处于平衡状态下的简图。
传动轴4同输出轴5的力矩关系同图2的论证结果一致，侧摆中心齿轮2同心轴6的力矩关系同图3的论证结果一致。
从输出轴5逐个构件开始分析平衡状态。
(1)输出轴5要克服的阻力矩M5传动轴4对输出轴5沿轴线的力偶矩M45′传动轴4对输出轴5垂直于轴线的力偶矩M45″传动轴4在O2点对轴5的作用力P45列X-X轴线的力矩平衡方程。
M45″垂直于X-X轴线，在X-X轴线投影为零，P45过X-X轴线，对X-X轴线的力矩为零。
M45′＝M5＝1Nm。
(2)传动轴4和行星齿轮3输出轴5对传动轴4沿O1-O2轴线的力偶矩M54′，按图2分析M54′＝M45′＝M5与X-X轴线成60°。
输出轴5对传动轴4垂直于O1-O2轴线的力偶矩M54″，按图2分析，M54″＝M54′·tg30°＝M5·tg30°＝1×0.577＝0.577Nm。
输出轴5对传动轴4的作用力P54。
输入构件1对传动轴4在O1点的作用力P14。
侧摆中心齿轮2对行星齿轮3在啮合点处的切向啮合力P23。
输入构件1对行星齿轮3在O1点的作用力P13。
分析平衡状态P23与P13组成一力偶矩P23×R与M54′平衡，P14与P54组成一力偶矩与M54″平衡。
列O1-O2轴线的力矩方程P23×R＝M54′＝M5
P23＝M5/R＝1/1＝1NP13＝1NM54″垂直于O1-O2轴线，平行于O-O1，P14至P54之间的距离O1O2。列O-O1的力矩方程。
P54×O1O2＝M54″O1O2＝R·tg30°P54×R·tg30°＝M54″P54＝M54″/R·tg30°＝0.577/1×0.577＝1NP14＝1N(3)侧摆中心齿轮2。
行星齿轮3在啮合点对侧摆中心齿轮2的切向力P32，P32同P23是作用力与反作力，大小相等，方向相反，P32＝P23＝1N，P32平移到O点，O点处心轴6的反作用力P62＝P32，对O点的力偶矩等于P32×2R。
P32×2R对侧摆中心齿轮2是一力偶矩，该状态同图3一样，心轴6经等速万向节8对侧摆中心齿轮3产生反力偶矩如下心轴6对侧摆中心齿轮2沿轴线的力偶矩M62′。
M62′＝P32×2R＝1×2×1＝2Nm。
心轴6对侧摆中心齿轮2垂直于其轴线的力偶矩M62″，按图3分析结果M62″＝M62′·tg30°＝2×0.577＝1.155Nm，M62″与X-X轴线成30°角。
输入构件1在榫槽处对侧摆中心轮2有一力偶矩M12与X-X轴线成30°角。
分析平衡状态对侧摆中心齿轮2的轴线列力矩平衡方程，与侧摆中心齿轮2轴线平行的力矩有M62′和P32×2R，其余力矩均垂直于轮2的轴线，投影为零。
M62′＝P32×2R＝1×2×1＝2Nm对侧摆中心齿轮2轴线的垂线列平衡方程，M62″和M12与轴线的垂线平行，M62′和P32×2R垂直于该垂线，投影为零。
M12＝M62″＝M62′×tg30＝2×0.577＝1.154Nm(4)输入构件1
在O1点受到行星齿轮3对输入构件1的作用力P31。
在O1点受到传动轴4对输入构件1的作用力P41。
P41和P31大小相等，方向相反，两力同时发生，对X-X轴线不产生任何力矩作用。
在输入构件1的榫槽处，侧摆中心齿轮2的环型幅板对构件1作用一力偶矩M21，M21和M12是作用力偶和反力偶的关系，大小相等，方向相反，M21＝M12＝1.154Nm。
分析平衡状态列输入构件1外力和外力矩对X-X轴线的平衡方程M1＝M21×cos30°＝1.154×0.866＝1Nm输入构件1所需的驱动力矩M1＝1Nm与输出轴5所克服的阻力矩M5＝1Nm是相等的，转速ω1与ω5也是相等，输入的能量和输出的能量是相等的M1ω1＝M5ω5结果同图8中少齿差减速机结论一致。固定构件心轴6，机架9受到的各力和力矩不影响输入能量的变化，为此，不做分析。
见图10，图10中的，1是输入构件，2是侧摆中心齿轮，3是行星齿轮，4是传动轴，5是输出轴，6是固定拨叉，7是十字轴，8是等速万向节，9是机架。
图10与图8主要不同之处是，图8中的侧摆中心齿轮2是用等速万向节7同机架9联接，图10的侧摆中心齿轮2是用十字轴万向节7同机架9联接，图10中的十字轴万向节7是一园环状结构，内环上的两根轴插入侧摆中心齿轮2外环上的拨叉中，外环上的两根轴插入固定在机架上的两个拨叉6中。同图8一样，侧摆中心齿轮2不能绕X-X轴线转动，只能绕O点摆动。
在输入构件1匀速转动时，输入构件1的榫槽使侧摆中心齿轮2绕O点匀速侧摆，其轴线始终同X-X轴线保持60°角的状态，不能绕X-X轴线转动，同图8中的侧摆中心齿轮2的状态是一致的，其输出轴5的运动也必然同图8一样，即ω5＝ω1输入构件1的主力矩M1与输出轴5上的阻力矩M5关系的分析如下。
图10中十字轴7的平面处于与侧摆中心齿轮2轴线垂直的瞬时位置，十字轴7的平面与X-X轴线成30°角见图11是图10中的机构中各构件所受外力和力偶矩处于平衡状态下的简图。
输出轴5，传动轴4，行星齿轮3各自所受到外力和力偶矩同图9是一样的。各构件的平衡分析从侧摆中心齿轮2开始。
侧摆中心齿轮2，侧摆中心齿轮2与拨叉6的力偶矩关系同图4的论证结果一致。
侧摆中心齿轮2在啮合点处受到行星齿轮3的切向啮合力P32＝1N。P32平移到O点，在O点处拨叉6对侧摆中心齿轮2的反作用力P62，P62＝P32，同时对O点的力偶矩等于P32×2R。
同图4对比侧摆中心齿轮2相当传动轴2，力偶矩P32×2R沿侧摆中心齿轮2的轴线方向。拨叉6经十字轴7对侧摆中心齿轮2只产生一个轴线方向的反力偶矩M62，没有垂直于轴向的力矩，M62同P32×2R大小相等、方向相反。
M62＝P32×2R＝1×2×1＝2NM。
因为拨叉6对侧摆中心齿轮2没产生垂直于轴线方向的力偶矩，此时侧摆中心齿轮2在与输入构件1的榫槽联接处也应无力偶矩。
输入构件1在O1点，O1点距X-X轴线距离是R·Sin30°，在O1点受到两个大小相等，方向相反的作用力P41和P31，对X-X轴线的合力矩是零。
在榫槽处由于此时侧摆中心齿轮2在垂直于轴线方向上无力偶矩，因此输入构件1在此时榫槽处也无力偶矩。
列构件1绕X-X轴的力短平衡方程。
M1＝P31·RSin30°-P41·RSin30°+0其中P31＝P41M1＝0固定支承件拨叉6和机架9受到的各力P26和力偶矩M26，M26′，M96，M96′不影响输入构件1的平衡，为此不做分析。
从以上分析说明，当输入构件1，以ω1的转速，匀速转动时，输出轴5也以ω5＝ω1的转速匀速转动。在每一转内有两次十字轴万向节7的十字轴平面同侧摆中心齿轮2的轴线垂直，十字轴7内环上的轴，行星齿轮3同侧摆中心齿轮2的啮合点，传动轴4处于同一平面时，轴出轴5上的阻力矩M5无论多大，输入构件1所需的主力矩M1都等于零。在此瞬时只要输入构件1匀速转动，在输出轴5就能输出M5ω5，产生能量发生。
见图12，图12同图10是同一机构，图示中唯一的不同点是十字轴万向节7的十字轴平面同X-X轴线垂直。
在图12瞬时位置时，侧摆中心齿轮2的绕O点摆动同图10一样，输出轴5的转速必然同图10一样，即ω5＝ω1输入构件1的主力矩M1与输出轴上阻力矩M5关系分析如下见图13，输出轴5，传动轴4，行星齿轮3受到外力和外力偶矩同图11的一样。侧摆中心齿轮2的受外力和外力矩由于十字轴平面垂直于X-X轴线，拨叉6经十字轴7对侧摆中心齿轮2产生两个反力偶矩，M62和M62′。
侧摆中心齿轮2同固定在机架9上的拨叉6的力偶矩关系同图5的论证结果一致。
平行于侧摆中心齿轮2轴线的力偶矩M62。
垂直于侧摆中心齿轮2轴线的力偶矩M62′，M62′与X-X轴线成30°角，垂直于侧摆中心齿轮2的轴线。
在与输入构件1榫槽联接处输入构件1对侧摆中心齿轮2的力偶矩M12，M12同X-X轴线成30°角，垂直于侧摆中心齿轮2的轴线。
列侧摆中心齿轮2上的各力矩绕侧摆中心齿轮2轴线的平衡方程，M62和P32×2R平行侧摆中心齿轮2的轴线，M62′和M12垂直于侧摆中心齿轮2的轴线，在轴线上投影为零。
M62′＝P32×2R＝1×2×1＝2Nm。
列各力矩绕侧摆中心齿轮2轴线垂线的平衡方程，M62′和M12平行该垂线，M62和P32×2R垂直于该垂线，在该垂线上投影为零，按图5的分析结果M62′＝M62×tg60°＝2×1.732＝3,464Nm。
M12＝M62′＝3.464Nm。
输入构件1在O1点的各力和对绕X-X轴线的力矩结论同图11一样。
在榫槽联接处有一侧摆中心齿轮2对输入构件1的反偶矩M21、M21与X-X轴线成30°角。
列绕X-X轴绕的力短方程。
M1＝M21·cos30°＝3.464×0.866＝3Nm拨叉6和机架9不运动，受到外力P26和外力矩M26和M96不影输入构件1的平衡，为此不作分析。
图10和图12的分析，当能量发生机中输入构件1匀速转动时，输出轴5也匀速以ω5＝ω1的转速向相反方向转动，在每一转内有两次，相差180°，当十字轴平面同侧摆中心齿轮2的轴线相垂直时，输入构件1上所克服的阻力矩瞬间为零，输出轴5在克服阻力矩M5的同时仍以ω5匀速转动。在每一转内M5是恒定的，M1从零到3M5，从3M5到零的范围内变化。
在十字轴7平面与侧摆中心齿轮2轴线相垂直的位置附近，取一小范围，M1远远小于M5的范围，该机构克服阻力作功，就能实现能量发生、创造能量。超过此范围，输出轴5只以ω5的转速转动，不克服阻力作功，输入构件1只输入运动，以ω1的转速匀速转动，不输入力矩，M5不存在时，M1恒等于零。转到此范围内再克服阻力作功。在一转内两个相同的范围内实现M1ω1＜M5ω5，M1＜M5。
权利要求
1.一种能量发生机，具有输入构件1，侧摆中心齿轮2，行星齿轮2，传动轴4，输出轴5，拨叉6，十字轴7，等速万向节8，间歇输出链轮10，其特征在于还具有一共同的旋转轴线，X-X旋转轴线，输入构件1和输出轴5绕此旋转轴线旋转，输入构件1一侧是摇杆同行星齿轮3铰接，一侧是榫槽，侧摆中心齿轮2的园环型幅板插入榫槽内形成滑动联接，榫槽与旋转轴线成30°角，侧摆中心齿轮2是一园环状结构，内环为齿圈和园环型幅板，外环在180°的对称方向上有两个拨叉。拨叉同十字轴7内环上的轴铰接，十字轴7是一园环型结构，在内环上对称有两轴同侧摆中心齿轮2外环上的两个拨叉铰接，在外环上对称有两轴同固定在机架9上的拨叉6铰接，侧摆中心齿轮2的中心O在旋转轴线上，侧摆中心齿轮2不能绕X-X旋转轴线转动，只能在输入构件1上的榫槽作用下，绕O点摆动，侧摆中心齿轮2的轴线同旋转轴线始终成60°夹角，行星齿轮3和传动轴4为一体。行星齿轮3同侧摆中心齿轮2啮合，行星齿轮3的轴线与旋转轴线成60°角，行星齿轮3在轴向上的中间面同侧摆中心齿轮2在轴向的中间面重合，中间面与旋转轴线成30°角，传动轴4与中间面的交点为O1，传动轴4经等速万向节8同输出轴5联接，传动轴4与旋转轴线的交点为O2，输出轴5上安装间歇输出链轮10，10上Φ1角内有链齿，Φ2角为无链齿，侧摆中心齿轮2的半径是行星齿轮3半径的2倍。安装时，间歇输出链轮Φ1角的中点同O点，O1点，O2点，十字轴7内环上的轴在同一平面，此平面为O、O1、O2平面。传动关系式为ω1＝ω5其中ω1—输入构件1的角速度。ω5—输出轴5的角速度输入和输出的力矩关系式输出转速的每一转内有两个Φ1角，相隔180°，在Φ1角范围内。M1＜M5在夹角的中心，在O、O1、O2平面的瞬时M1＝0，M5理论上可为无穷大其中M1—输入构件1上的主力矩。M5—输出轴5所要克服的阻力矩
2.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于用180°/Φ1的能量发生机并联，每个O、O1、O2平面相差Φ1角、间歇输出链轮10用同一链条驱动一个全齿链轮，该链轮为最终输出轮，实现360°的全范围连续能量发生。
3.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于传动轴4和输出轴5之间可用一个以上的等速万向节。
4.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于十字轴7的四根轴可均布在外环或内环。
5.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于十字轴7可用一个以上，均分允许的工作角度。
6.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于侧摆中心齿轮2的轴线与X-X旋转轴线的夹角在0到90°中设定。
7.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于间歇输出链轮10装在输入构件1上，Φ1角内无链齿，Φ2角内有链齿，输出轴5做为输入轴，输入构件1做为输出轴，在Φ2角范围内实现能量发生。
8.如权利要求1所述的能量发生机，其特征在于侧摆中心齿轮2的半径同行星齿轮3的半径比为任意值。
全文摘要
一种能量发生机，是根据运动分析，和根据作用力和反作用力相等，作用力偶矩和反作用力偶矩相等的原理来分析各构件的运动和平衡，结论证明输出的能量远大于输入的能量。能量发生机具有输入构件1，侧摆中心齿轮2，行星齿轮3，传动轴4，输出轴5，和间歇输出链轮10，侧摆中心齿轮2的轴线始终与输入构件和输出轴的轴线成60°角。当输入构件1匀速转动时，间歇输出链轮10也以同样的速度旋转转动，在每一转内有两次在Φ1角范围内所克服的阻力矩大于数倍的输入力矩。
文档编号F16H3/44GK1467391SQ02140879
公开日2004年1月14日 申请日期2002年7月8日 优先权日2002年7月8日
发明者宋建军 申请人:宋建军