太極原理往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種以太極原理為基礎(chǔ)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]大家知道，太極圖淵遠(yuǎn)流長(zhǎng)，未知其所出，考古證實(shí)太極圖有8000年以上的歷史，據(jù)推測(cè)是史前文明的杰作。太極圖，千百年來，它以博大精深的內(nèi)涵，千古永輝的真理，激勵(lì)著一代代研究者尋找其真義。太極原理中的太極生兩儀、兩儀生四像、陰陽變化的內(nèi)涵，與現(xiàn)代物理學(xué)的物質(zhì)相互作用、產(chǎn)生作用力與反作用力、電子分解成正電荷與負(fù)電荷、磁鐵分出南北極等內(nèi)容是相通的，有些未解的物理現(xiàn)象甚至可以從太極圖中找到答案。因此，太極原理是高于很多現(xiàn)代物理定律的宇宙基本規(guī)律。
[0003]利用太極原理，我們可以從中窺探宇宙萬物起源的機(jī)理。
[0004]本發(fā)明的目的是利用太極原理，制造出太極原理往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)，供人們研究太極原理及商業(yè)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種太極原理往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)，主要包括:轉(zhuǎn)盤(I)、壓力發(fā)生器、壓力換向控制器、轉(zhuǎn)軸(3)、螺旋桿(9)、支架(11)，其特征是:螺旋桿有兩條或兩條以上，對(duì)稱或平均分布，固定在支架或螺旋桿轉(zhuǎn)盤(17)上;每條螺旋桿上設(shè)有兩條承壓導(dǎo)軌(15)、一條轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌(16)，承壓導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌為螺旋導(dǎo)軌，垂直于承壓導(dǎo)軌受力面的直線與圓心的距離大于垂直于轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌受力面的直線與圓心的距離，即承壓導(dǎo)軌的力矩大于轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的力矩;轉(zhuǎn)盤上設(shè)有壓力發(fā)生器，壓力發(fā)生器設(shè)有非接觸性施壓部或接觸性滾動(dòng)施壓部，旋壓部的數(shù)量與承壓導(dǎo)軌的數(shù)量相同，非接觸性施壓部為磁鐵，接觸性滾動(dòng)施壓部為軸承或輪子或滾子，壓力發(fā)生器的壓力類型為液壓或氣壓或磁壓或彈璜壓或電動(dòng)壓或電磁-超導(dǎo)體壓或混合壓，其中，電磁-超導(dǎo)體壓力發(fā)生器的超導(dǎo)體設(shè)在螺旋桿的承壓導(dǎo)軌上;轉(zhuǎn)盤上設(shè)有螺旋桿孔(8)，轉(zhuǎn)盤上的螺旋桿孔對(duì)稱或平均分布，與螺旋桿的數(shù)量相同、位置對(duì)應(yīng)；在螺旋桿孔中和/或螺旋桿孔周圍，與螺旋桿轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有接觸性滾動(dòng)部或非接觸性磁鐵，接觸性滾動(dòng)部為軸承或輪子或滾子;壓力發(fā)生器的施壓部設(shè)在螺旋桿孔中和/或螺旋桿孔周圍，其位置與承壓導(dǎo)軌對(duì)應(yīng);轉(zhuǎn)盤的中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸孔(14)，轉(zhuǎn)軸孔中設(shè)有直線軸承，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有直線導(dǎo)軌，或者，轉(zhuǎn)盤上的轉(zhuǎn)軸孔中設(shè)有磁鐵，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有超導(dǎo)體直線導(dǎo)軌，或者，轉(zhuǎn)盤固定在轉(zhuǎn)軸上；其工作原理是:當(dāng)轉(zhuǎn)盤上的壓力發(fā)生器分別對(duì)螺旋桿上的同旋向承壓導(dǎo)軌產(chǎn)生同旋向壓力時(shí)，轉(zhuǎn)盤受反作用力和轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的阻力共同作用，由于反作用力的力矩大于轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的阻力力矩以及導(dǎo)軌為螺旋導(dǎo)軌，產(chǎn)生的合力為螺旋力，即旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)的力，與此同時(shí)，螺旋桿也產(chǎn)生一個(gè)反向螺旋力，當(dāng)轉(zhuǎn)盤從螺旋桿的一頭相對(duì)螺旋桿運(yùn)動(dòng)到螺旋桿的另一頭時(shí)，壓力換向控制器發(fā)出換向指令，壓力發(fā)生器改變對(duì)螺旋軒的壓力旋向，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤和/或螺旋桿轉(zhuǎn)盤的往復(fù)直線和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)軸和/或螺旋桿轉(zhuǎn)盤對(duì)外輸出往復(fù)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力和/或通過轉(zhuǎn)軸支架和/或螺旋桿支架輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力;具體表現(xiàn)為:當(dāng)螺旋桿固定時(shí)，轉(zhuǎn)盤做直線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)軸輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，當(dāng)轉(zhuǎn)軸固定時(shí)，轉(zhuǎn)盤做直線運(yùn)動(dòng)，螺旋桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過螺旋桿轉(zhuǎn)盤輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，當(dāng)轉(zhuǎn)軸和螺旋桿都不固定時(shí)，轉(zhuǎn)軸和螺旋桿轉(zhuǎn)盤都輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，當(dāng)轉(zhuǎn)盤固定在轉(zhuǎn)軸上時(shí)，通過轉(zhuǎn)軸輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的同時(shí)，通過螺旋桿支架或轉(zhuǎn)軸支架輸出直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。
[0006]承壓導(dǎo)軌為一字型螺旋導(dǎo)軌或弧形螺旋導(dǎo)軌或V型螺旋導(dǎo)軌或U型螺旋導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌為弧形螺旋導(dǎo)軌或V型螺旋導(dǎo)軌或U型螺旋導(dǎo)軌。螺旋桿孔應(yīng)對(duì)螺旋桿轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌部位的軸承的形狀與轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的形狀相對(duì)應(yīng)，為弧形軸承或V型軸承或U型軸承。軸承為普通機(jī)械軸承或磁懸浮軸承。
[0007]螺旋桿的數(shù)量一般為兩條，依軸心對(duì)稱設(shè)置，兩條螺旋桿的承壓導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌也是依軸心對(duì)稱分布的。螺旋桿也可以做成3條，依軸心間隔120度平均分布，還可以根據(jù)需要做成4條、5條、6條，甚至7條、8條、9條。
[0008]螺旋桿的旋度不宜過小，也不宜過大，一般做成半個(gè)圓周度或一個(gè)圓周度為宜，如果旋度小于90度，一方面不利于動(dòng)力的轉(zhuǎn)換，另一方面也不符合經(jīng)濟(jì)原則。因此螺旋桿的旋度大于或等于90度。
[0009]如果螺旋桿固定在支架上，那么螺旋桿支架不參與輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，但可以通過螺旋桿支架輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。如果螺旋桿固定在螺旋桿轉(zhuǎn)盤上，那么螺旋桿轉(zhuǎn)盤可以輸出往復(fù)旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力。由于存在往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，因此轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸支架之間、螺旋桿轉(zhuǎn)盤與螺旋桿轉(zhuǎn)盤支架之間要設(shè)有推力軸承。
[0010]所述一條螺旋桿上的兩條承壓導(dǎo)軌相向或呈V型對(duì)稱設(shè)在螺旋桿上，既可以設(shè)在螺旋桿四周，也可以將螺旋桿做成空心桿，承壓導(dǎo)軌設(shè)在螺旋桿內(nèi)側(cè)。
[0011]承壓導(dǎo)軌和轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌在螺旋桿上的位置設(shè)置以旋轉(zhuǎn)力矩最大化及生產(chǎn)成本低為原則。
[0012]轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌由于要承受換向力，即交替承受兩個(gè)旋向相反的力，因此一般做成V型或弧形或U型，可以是正V型、反V型或正弧形、反弧形或正U型、反U型。一條螺旋桿一般只設(shè)一條轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌，當(dāng)然也可以設(shè)兩條。承壓導(dǎo)軌由于只承受單向壓力，做成一字型(直線型)、v型、U型、弧形均可。
[0013]當(dāng)螺旋桿的數(shù)量大于3條時(shí)，可以減少轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的數(shù)量，如:6條螺旋桿，其中三條螺旋桿設(shè)置轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌，另三條螺旋桿沒有轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌，相應(yīng)的，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的軸承或磁鐵也可以減少。
[0014]設(shè)在轉(zhuǎn)軸孔中的直線軸承為普通直線軸承或直角直線軸承或磁懸浮軸承。
[0015]一個(gè)轉(zhuǎn)盤一般設(shè)置一套壓力系統(tǒng)，也可以根據(jù)需要，正反兩面各設(shè)一套壓力系統(tǒng)。甚至可以一套螺旋桿配兩個(gè)或兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)盤。
[0016]所述壓力換向控制器為有線或無線壓力自動(dòng)換向控制器，設(shè)在轉(zhuǎn)盤上和/或支架上，主要由位置傳感器和控制單元組成。
[0017]所述壓力發(fā)生器為液壓壓力發(fā)生器或氣壓壓力發(fā)生器或電磁鐵-超導(dǎo)體壓力發(fā)生器或電磁鐵-彈璜壓力發(fā)生器或電動(dòng)-彈璜壓力發(fā)生器或氣動(dòng)-彈璜壓力發(fā)生器或電動(dòng)液壓壓力發(fā)生器或混合壓壓力發(fā)生器，其中，電磁鐵-超導(dǎo)體壓力發(fā)生器的超導(dǎo)體設(shè)在螺旋桿的兩條承壓導(dǎo)軌上。
[0018]所述液壓壓力發(fā)生器由液壓缸、油路、活塞推桿、輪子或軸承、回力彈璜和電機(jī)組成?；亓楄糜谶B接活塞推桿和滾輪，可以保持滾輪與承壓導(dǎo)軌的接觸，避免滾輪與導(dǎo)軌產(chǎn)生過大的沖擊力。液壓缸一般采用4極或4極以上的多極液壓缸，如雙齒輪齒條擺動(dòng)壓缸。
[0019]氣壓壓力發(fā)生器與液壓壓力發(fā)生器相比，所產(chǎn)生的壓力可能沒那么大，但氣壓壓力彈性較好，對(duì)滾輪與導(dǎo)軌的沖擊力沒那么大。
[0020]所述電磁鐵-超導(dǎo)體壓力發(fā)生器主要由電磁鐵、超導(dǎo)體組成，電磁鐵設(shè)在轉(zhuǎn)盤上，超導(dǎo)體設(shè)在螺旋桿的承壓導(dǎo)軌上，螺旋桿內(nèi)設(shè)有液氮槽和螺旋桿外設(shè)有隔熱層。電磁鐵為普通電磁鐵或超導(dǎo)電磁鐵。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，液氮會(huì)吸收一些熱量，需要液氮循環(huán)加注器維持其低溫。
[0021]當(dāng)壓力發(fā)生器采用電磁-超導(dǎo)體壓力發(fā)生器時(shí)，轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌同步采用超導(dǎo)體，轉(zhuǎn)盤上應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)盤導(dǎo)軌的位置設(shè)有磁鐵。所述磁鐵為永磁體或電磁鐵或超導(dǎo)電磁鐵。采用磁鐵-超導(dǎo)體的好處是有效避免了磨擦及磨損，解決了壓力換向帶來