專利名稱：不平衡同步組合力系引力中和輸出機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于引力(重力)輸出的力系的組合方法。
背景技術(shù)：
從我本人能夠檢索到的和查閱到的，以機械形式發(fā)明的引力利用機械裝置之所以不成立的原因是使用的力系的問題。
由于這類機構(gòu)需要在原地轉(zhuǎn)動運動才能被人使用，因此、設(shè)計的運動模式都采用的是單點支撐的(在該支撐點上有轉(zhuǎn)動自由度的)機構(gòu)。單點支撐的機構(gòu)雖占據(jù)著三維空間，但簡化后是一個二維的平面力系。一個單點支撐的平面力系的屬性只有兩種情況它是‘平衡力系’或‘不平衡力系’。對一個‘單點支撐的平衡力系’而言，質(zhì)點的重力作用力，在通過支點的垂直軸Y軸兩側(cè)的作用力，大小相等、方向相反被中和抵消。無可輸出的引力動能。而對一個‘單點支撐的不平衡力系’而言，質(zhì)點的作用力在通過支點的垂直軸Y軸兩側(cè)的作用力不相等，存在著一個最大值為小于180度的轉(zhuǎn)動的落差勢能(參看

圖13)。它雖能產(chǎn)生近半個圓周周期的角動量，但沒有連續(xù)性。實際上，這是一個質(zhì)點可直線降落空間的距離問題。常識告訴我們，在地球上這個可知的最大距離是地球引力作用力的可控邊緣到地面的距離。此時質(zhì)點的勢能雖存在，但無法被人類直接利用。這個距離雖然很長，但它是有始終、是有限的。因此、在人類目前生存的環(huán)境中的自然條件下，沒有質(zhì)點可做無限下降運動的空間。
從重復(fù)利用的角度來說，對一個‘單點支撐的不平衡力系’中的質(zhì)點而言，如若再次利用同一質(zhì)點的勢能，就必須使它回到初始的位置。這一將質(zhì)點提升回到原位的過程需要耗能，在無外力的前提下，這是不可能的。
綜上所述，在一個單點支撐的平面力系中，在無外力的前提下，質(zhì)點的重力作用力不能在圍繞支點的360度周期的范圍上作功。
雖說我們知道在一個單點支撐的平面力系中只能存在一種形式，是平衡的或是不平衡的力系，但它們的特性不是不能被利用。
在單點支撐的平衡和不平衡的平面力系中可看到以下特性(一)對單點支撐的平衡力系機構(gòu)，在它的中心(支)點上，給它施加一個微小(僅大于在支點上的摩擦力)的角動量就可以使其運轉(zhuǎn)。在它運轉(zhuǎn)的過程中，不會改變這個平衡力系原有的平衡結(jié)構(gòu)和平衡狀態(tài)。如施加的這一能量是連續(xù)的、時間是無限的，那么它可無限地運轉(zhuǎn)。它的意義在于，在不平衡力系中需大于質(zhì)點重力的能量才能使它向上位移，而在平衡力系中卻僅僅損耗一個僅大于摩擦力的能量就能達到，讓它位移到它的運動軌跡上任意一點的目的。
(二)在單點支撐的不平衡力系機構(gòu)中，當(dāng)質(zhì)點的初始位置在支點的上方接近Y軸的地方時，存在著一個小于180度的轉(zhuǎn)動的落差勢能(角動量)。引力作用于質(zhì)點上的作用力，在這個小于180度的轉(zhuǎn)動的范圍內(nèi)，質(zhì)點運動的自由度受連桿的限制，其運動路徑呈弧形的自由落體狀態(tài)，因此，該力系是開放的力系。在開放的力系中，引力作用于質(zhì)點的作用力的動量遵循的是‘萬有引力定律’。當(dāng)該質(zhì)點運動到支點下方的Y軸軸線上時，質(zhì)點雖處于靜止?fàn)顟B(tài)，但引力作用力并沒有消失，只是與支點的支撐作用發(fā)生抵銷作用(或說質(zhì)點處于在，該質(zhì)點與地球構(gòu)成的力系中)。支撐作用本身不是能量，是對質(zhì)點重力的反應(yīng)力。換句話說，作用于質(zhì)點上的引力作用力并沒有消失，只是質(zhì)點的運動空間的結(jié)束，而非是開放力系的性質(zhì)的改變。眾所周知，一個質(zhì)點勢能作功的兩要素是力和行程。此時力是存在的(表現(xiàn)為通常所說的質(zhì)點的重量)，只是沒有了行程。
從上述的失敗原因中和觀察的現(xiàn)象中歸納一下，若要使引力作用力作為能量為人類所使用，要解決的被認(rèn)為是不可能解決的主要的問題有A如何找到可讓質(zhì)點無限下降的運動空間，并能在固定的地點讓人類方便的使用它的勢能？-----------------------------問題A；B如何將低位的質(zhì)點在不施加引力作用力以外的能量的前提下，將質(zhì)點提升到高位重復(fù)利用它的勢能？ -----------------------問題B；C如何將質(zhì)點在‘不平衡力系’中的小于180度的轉(zhuǎn)動的落差勢能的半個周期的角動量，擴展到360度的完整周期，得到連續(xù)的作功運動。--------問題C；在后面的說明中，將講述對這三個問題的解決方法。
要說明的是，我的發(fā)明不是否定‘動量守恒定律’或?qū)@個定律的認(rèn)識有所突破，而是遵守‘動量守恒定律’和遵守前人已有定論的力學(xué)原理。依據(jù)所周知的和簡單判定就可得知是否正確的、常識性的基本力學(xué)原理，提出我的解決途徑。我的解決途徑是使用兩級、七個‘單點支撐力系’復(fù)合組成‘不平衡同步組合力系--引力中和輸出機’。
其作用可用于一切需要動力能源的設(shè)備的動力源、引力變化和引力場邊界的探測器、玩具、裝飾擺設(shè)等。
發(fā)明的技術(shù)方案 (見圖1、2、3、4、5、6、7)圖中零件名稱編號主軸＝01；平衡盤＝02；分解盤導(dǎo)軌軸＝03；垂臂＝04；a軸＝05；齒輪1＝06；齒輪2＝07；b軸＝08；齒輪3＝09；齒輪4＝10；支撐軸承＝11；齒輪5＝12；齒輪6＝13；d軸＝14；導(dǎo)臂a＝15；導(dǎo)臂b＝16；e軸＝17；支架＝18；齒輪4聯(lián)體軸承套＝19；齒輪5聯(lián)體軸承套＝20；緊固螺栓＝21；定位銷＝22；定位卡圈＝23。(其中編號19-23見圖7-2)圖中字母的含義A＝驅(qū)動重錘(分別標(biāo)為A1，A2，A3，A4)；B＝被分解重錘(分別標(biāo)為B1，B2，B3，B4)；L＝B重錘重心和e軸端點運動軌跡的行程范圍；l＝錘臂長度；h＝A重錘的半徑；g’＝A重錘的重心；g＝B重錘的重心；R＝‘雙路同步復(fù)合輪系’中的a軸支點的分布半徑；r＝‘雙路同步復(fù)合輪系’中的b軸支點的分布半徑；G為B重錘徑向分力‘中和’后的重心(見圖9)；G’為A重錘運動示意軌跡的中心(見圖8)。
為區(qū)分‘主力系’和‘浮動子力系’，在所有圖中，‘主力系’的三維坐標(biāo)用大寫字母標(biāo)注，‘浮動子力系’的三維坐標(biāo)用小寫字母標(biāo)注(為使圖面簡潔，在圖中僅標(biāo)出浮動子力系關(guān)鍵的z軸軸線和浮動子力系的o、b支撐點)。
由于四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的構(gòu)件及尺寸完全相同。為區(qū)分，在字母后加數(shù)字來區(qū)分標(biāo)識。如za1為第一組的a軸；za4為第四組的a軸；A4表示連接在第四組‘雙路同步復(fù)合輪系’中的上的A重錘。其余類推。
以下說明書中提及的構(gòu)件在某點‘有轉(zhuǎn)動的自由度’，均為在該點有圍繞該點(或軸線)的360度定軸轉(zhuǎn)動的機械自由度。在所有‘有轉(zhuǎn)動的自由度’的點上都使用軸承連接。為使圖面簡潔，未在圖中畫出。
一力系的結(jié)構(gòu)(見圖1、2、3、4、5、6、7)(以下括弧中的數(shù)字編號為圖中零件名稱的編號)一種在支架上支撐的一根主軸(01)；主軸上支撐的一個平衡盤(02)、一個分解盤(03)；在平衡盤上支撐的四組構(gòu)件完全相同、初始安裝角度相差90度的‘雙路同步復(fù)合輪系’；分別在四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的a軸的一端連接的四個A重錘和在e軸上連接的四個B重錘等主要構(gòu)件構(gòu)成的，由兩級、七個‘單點支撐力系’組成的‘組合力系’，用于引力輸出的機構(gòu)，稱之為‘不平衡同步組合力系-引力中和輸出機’(以下簡稱中和機)。
這個有兩級、七個‘單點支撐力系’組成的‘組合力系’的機構(gòu)，它的力系以轉(zhuǎn)動形式分為，一級(公轉(zhuǎn))‘主力系’和次級(公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn))‘浮動子力系’。七個力系在運轉(zhuǎn)過程中，在360度的范圍上，在保持同步運動的同時，保持著各自的相對獨立性。這七個力系分別是(一)一級‘主力系’(見圖2)一級‘主力系’是由平行的一個‘不平衡力系’和一組由兩個‘平衡力系’垂直相交復(fù)合而成的‘復(fù)合平衡力系組’，在它們的中心點O、O’之間通過主軸連接構(gòu)成的‘組合力系’。它們只有圍繞主軸軸線的公轉(zhuǎn)，且支撐帶動‘浮動子力系’，故稱之為一級主力系。其中(1)‘復(fù)合平衡力系組’在通過原點O’的X’、Y’軸線所組成的平面上。它的中心點O’在Z軸軸線上?！畯?fù)合平衡力系組’的構(gòu)件稱為‘平衡盤’(02)。
主力系中的‘復(fù)合平衡力系組’是由兩個‘單點支撐的平衡力系’在一個平面上垂直相交構(gòu)成。‘復(fù)合平衡力系組’中的兩個‘單點支撐的平衡力系’分別是1.以‘平衡盤’上o1、o3點之間的連線為連桿，以作用在o1、o3點上的兩個相等的‘浮動子力系’的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’為‘質(zhì)點’的平衡力系；2.以‘平衡盤’上o2、o4點之間的連線為連桿，以作用在o2、o4點上的兩個相等的‘浮動子力系’的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’為‘質(zhì)點’的‘平衡力系’。
(‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’的定義，請見‘浮動子力系構(gòu)件的構(gòu)成’一節(jié)。)(2)‘不平衡力系’在通過原點O的X、Y軸線所組成的平面上?！黄胶饬ο怠闹行狞cO在Z軸軸線上?！黄胶饬ο怠臉?gòu)件稱為‘分解盤’。
(二)次級‘浮動子力系’次級‘浮動子力系’有四個。四個‘浮動子力系’是由各部分完全相同的構(gòu)件所組成。四個‘浮動子力系’分別支撐在‘平衡力系組’-‘平衡盤’上的，以R為半徑、相鄰90度、等分分布的圓周上的o1、o2、o3、o4四點上。四個‘浮動子力系’相鄰90度，初始安裝角相差90度。(初始安裝角的意思是在安裝好第一組‘浮動子力系’后，轉(zhuǎn)動主軸一個角度再安裝第二組‘浮動子力系’，初始安裝角等于‘浮動子力系’之間的等分角。如、一組和二組之間相鄰90度，它們的初始安裝角也相差90度。一組和三組、四組之間分別相差180、270度，它們的安裝角也相差180、270度。在圖1中所顯示的第二組、第三組和第四組浮動子力系的形位狀態(tài)可看作是第一組圍繞主軸分別轉(zhuǎn)動了90、180、270度時的形位狀態(tài)。其中的第一組和第三組的形位狀態(tài)是完全相同的，第二組和第四組的形位狀態(tài)是完全相同的。它們分別在圍繞主軸的360度范圍的任意一點，保持著這種相同性。這個相同性是由四個A重錘在運轉(zhuǎn)過程中的同步性和四組‘雙路同步復(fù)合輪系’特定的轉(zhuǎn)速比相同決定的。因此、在圖1、4、5中的每組構(gòu)件的形位狀態(tài)也可看成是一組‘浮動子力系’的構(gòu)件，每次轉(zhuǎn)動90度的形位狀態(tài)。所以‘浮動子力系’構(gòu)件形位狀態(tài)的轉(zhuǎn)換周期相當(dāng)于90度，而不是360度。)四個次級‘浮動子力系’自身是‘不平衡力系’?！幼恿ο怠诜謩e圍繞‘平衡盤’上的四個支點(o1、o2、o3、o4)上的a軸自轉(zhuǎn)的同時，隨支撐a軸所在的‘平衡盤’的主軸作同步公轉(zhuǎn)。四組‘浮動子力系’的構(gòu)件在‘中和機’的運轉(zhuǎn)過程中呈浮動狀態(tài)，所以稱其為次級‘浮動子力系’。
二各力系構(gòu)件的構(gòu)成(一)浮動子力系構(gòu)件的構(gòu)成(見圖4、5、6、7)‘浮動子力系’的構(gòu)件是由以支點在‘平衡盤’上o點上的‘雙路同步復(fù)合輪系’為連桿、兩端連接‘A重錘’和‘B重錘的軸向分力’三部分所組成的‘單點支撐的不平衡機構(gòu)’。各部分的構(gòu)成為(1)‘A重錘’是由重錘和錘臂(04)構(gòu)成；(2)‘雙路同步復(fù)合輪系’是由六個齒輪齒輪1(06)；齒輪2(07)；齒輪3(09)；齒輪4(10)；支撐軸承(11)；齒輪5(12)；齒輪6(13)；兩個導(dǎo)臂導(dǎo)臂a(15)；導(dǎo)臂b(16)導(dǎo)臂a的a點與a軸剛性聯(lián)接，d點為d軸的支撐點。d軸在d點上有轉(zhuǎn)動的自由度。
導(dǎo)臂b的d’點與d軸剛性聯(lián)接，e點為e軸的支撐點。e軸在e點上有轉(zhuǎn)動的自由度。
導(dǎo)臂a上的ad兩點和導(dǎo)臂b上的d’e兩點間的長度相等，都等于齒輪5和齒輪6的中心距。
五根軸一組‘雙路同步復(fù)合輪系’共有a軸(05)；b軸(08)；c軸；d軸(14)；e軸(17)a軸是‘雙路同步復(fù)合輪系’中的主軸。支撐在‘平衡盤’的o點上，在o點有轉(zhuǎn)動的自由度。它一端剛性聯(lián)接在A重錘的錘臂上，另一端剛性聯(lián)接在導(dǎo)臂a的a點上。它的軸線與Z軸軸線平行。它的延長線垂直交于導(dǎo)軌軸上的g點。
b軸是‘雙路同步復(fù)合輪系’中的分路過渡軸。支撐在‘平衡盤’的d點上，在d點上有轉(zhuǎn)動的自由度。它的兩端剛性連接齒輪2、3。
c軸是中空同心軸(見圖7-1，圖7-2)。它的設(shè)計是由齒輪4聯(lián)體軸承套(19)；齒輪5聯(lián)體軸承套(20)；齒輪4、5的支承軸承(11)；緊固螺栓(20)；定位銷(22)；定位卡圈(23)組成。軸承被卡圈固定在a軸的c點上(見圖5)。c點是齒輪4、齒輪5支撐點，在c點上有轉(zhuǎn)動的自由度?？勺髋ca軸同心的差速轉(zhuǎn)動運動。
d軸支撐在‘導(dǎo)臂a’的d點上，有轉(zhuǎn)動的自由度。它的一端剛性連接聯(lián)接齒輪6，另一端剛性聯(lián)接在‘導(dǎo)臂b’的d’點上。
e軸的一端支撐聯(lián)接在‘導(dǎo)臂b’的e點上，在e點上有轉(zhuǎn)動的自由度；一端剛性聯(lián)接在B重錘上。e軸軸線的延長線過B重錘的重心點g，并與導(dǎo)軌軸軸線所在的X、Y平面垂直。
(3)B重錘在導(dǎo)軌軸上的軸向分力。
以上(1)(2)(3)中的構(gòu)件(主要部分)構(gòu)成了‘浮動子力系’。
每組‘浮動子力系’的構(gòu)件在‘平衡盤’有o和d兩個支撐點。它的構(gòu)件在這兩點上受到定軸轉(zhuǎn)動的約束。除齒輪2、齒輪3和b軸的重量的應(yīng)力作用在b點上，其余構(gòu)件的重力和作用力的應(yīng)力全都集結(jié)作用在唯一的支點o點上。以下稱之為‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’。
‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’包含有上面(1)(2)(3)中所述構(gòu)件的重力，還包括它們運動中的相互作用力、摩擦力(含b軸上的摩擦力)和B重錘在導(dǎo)軌軸上運動時的摩擦力，以及機械傳動中(不含O”點上)的能量損耗。
(二)主力系中的各力系構(gòu)件的構(gòu)成(見圖1、2、3)一級主力系是由通過主軸(01)連接，平行排列的一組‘復(fù)合平衡力系組’和一個‘不平衡力系’組成。主軸在支架(18)的支點上(圖1中的O”點)有可轉(zhuǎn)動的自由度。主軸的軸線為三維坐標(biāo)系的Z軸軸線。它們的構(gòu)件分別是(1)主力系中的‘復(fù)合平衡力系組’構(gòu)件的構(gòu)成‘復(fù)合平衡力系組’的構(gòu)件是‘平衡盤’(02)，和四個‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’的作用力。
‘平衡盤’是一個上有，以R為半徑等分分布的四個支承孔和以r為半徑等分分布的四個支撐孔的正圓盤。它的中心點與主軸在O’點上剛性聯(lián)接。以R為半徑等分分布的四個孔的作用是，分別支撐四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的a軸(四個孔的中心點見圖中o1、o2、o3、o4四點)。以r為半徑等分分布的四個孔的作用是，分別支撐四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的b軸(四個孔的中心點見圖中d1、d2、d3、d4四點)。
(2)主力系中的‘不平衡力系’構(gòu)件的構(gòu)成‘不平衡力系’作用在‘分解盤’上。‘分解盤’是由四根導(dǎo)軌軸(03)構(gòu)成?！纸獗P’自身在主軸上是完全平衡的。四根導(dǎo)軌軸按90度等分分布。分布與‘平衡盤’上孔的分布相同。通過平衡盤上的o1、o2、o3、o4四點與Z軸軸線平行的za1、za2、za3、za4四條軸線的延長線，分別對應(yīng)垂直交于導(dǎo)軌軸軸線上的o’1、o’2、o’3、o’4四點上。由于‘平衡盤’通過主軸與‘分解盤’剛性聯(lián)接，所以在主軸的360度轉(zhuǎn)動范圍上這種對應(yīng)關(guān)系不變。
三各力系主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特性和工作原理(一)‘中和機’的初始動力和開始運轉(zhuǎn)‘中和機’的初始動力是由于四個B重錘的安裝初始位置(參見圖1、4、5)，在‘不平衡力系’中的不平衡所產(chǎn)生的角動量。這個角動量的作用力作用于兩個方向，一是驅(qū)動‘平衡盤’轉(zhuǎn)動。它所損耗的能量是在支架上的支點O”點上，在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的摩擦力；另一用途是將所剩余的能量通過主軸做為可輸出的角動量。由于它是從B重錘上產(chǎn)生的引力作用力的能量，以下稱為‘B重錘動能’。它是否能在360度范圍上連續(xù)做功先放在一邊，可以肯定的是它在‘平衡盤’在360度的范圍上完全平衡的前提下，能夠帶動‘平衡盤’開始轉(zhuǎn)動。
(二)主力系中‘分解盤’和‘平衡盤’的關(guān)系由于‘平衡盤’和‘分解盤’自身的構(gòu)件是完全平衡的。是通過它們的支點O和O’在主軸上聯(lián)接的。它們在主軸上連接后也是完全平衡的，它們之間的影響等同于在它們的中心點(O或O’)上增加了一個質(zhì)量，相互間僅是增加了它們的自重，而對它們的平衡結(jié)構(gòu)和平衡關(guān)系未產(chǎn)生任何影響。它們只是主軸上的一部分重量。由此可看出，‘平衡盤’和‘分解盤’自身的構(gòu)件除摩擦力外，不影響或損耗‘B重錘動能’。當(dāng)‘分解盤’能轉(zhuǎn)動多少度時，就會帶動‘平衡盤’隨其轉(zhuǎn)動多少度。
(三)‘浮動子力系’與平衡盤的關(guān)系(1)四個‘浮動子力系’的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’因在導(dǎo)軌軸上的‘B重錘’的軸向分力在圍繞主軸360度的轉(zhuǎn)動過程中是變量，所以它們也是變量。
由于四個‘B重錘’的B1、B3和B2、B4分別相鄰180度在同一軸線上，它們分別在圍繞主軸的360度范圍上，B1、B3所在的導(dǎo)軌軸軸線的的傾角和B2、B4所在的導(dǎo)軌軸軸線的的傾角分別相同。因此，它們的向量分力關(guān)系，在360度范圍上的任意角度都是B1＝B3，B2＝B4。又因四組‘浮動子力系’分屬兩個‘單點支撐的平衡力系’，雖共用一個支點，但它們是相互獨立的，‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’分別成對的作用于o1、o3點和o2、o4點上，兩個力系的關(guān)系為[A1×f(B1)]+[A3×f(B3)]＝[A2×f(B2)]+[A4×f(B4)]＝0雖然四個B重錘的軸向分力僅在導(dǎo)軌軸傾角為45度是相同，在其它角度上都是不同的，但在圍繞主軸的360度的轉(zhuǎn)動過程中B1、B3和B2、B4是同步對稱變化，不影響平衡盤的平衡狀態(tài)。所以無論‘平衡盤’處于靜態(tài)或動態(tài)，四個成對‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’之間的大小變化，都不影響‘平衡盤’的平衡結(jié)構(gòu)和平衡狀態(tài)。
從圖1、4中可看到導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b在距主軸的距離是不同的。對這種偏離可能產(chǎn)生的疑問這種偏離和運動過程中是否會破壞‘平衡盤’的平衡狀態(tài)？由于導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b自重是‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’的一部分，這種偏移由于‘浮動子力系’本身是‘不平衡力系’，它的另一端的A重錘的自重大于包含導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b的偏移作用力在內(nèi)的，浮動子力系中的所有作用力，A重錘會與它發(fā)生相互作用，即A重錘的重心偏離通過o點的鉛垂線來抵消導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b的偏移，所以‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’還是作用在o點上。
即便是說這種偏移對‘平衡盤’會產(chǎn)生影響，由于‘浮動子力系’本身是‘不平衡力系’，它在運動的過程中始終處于不平衡狀態(tài)，雖然它們在‘平衡盤’上有所變化，但它是在O’點的兩側(cè)成對的，等距、等量、同步地發(fā)生不平衡所產(chǎn)生的應(yīng)力變化，因此，‘平衡盤’的平衡結(jié)構(gòu)是等距、等量、同步地發(fā)生變化，所以‘平衡盤’的平衡狀態(tài)不會改變。所以對這種疑問的回答也是否定的。
(2)b軸和齒輪2、3的重力作用在‘平衡盤’的b點上，作用在b1、b2、b3、b4四點上的應(yīng)力是對稱相等的，在‘平衡盤’360度的運動中不影響平衡盤的平衡結(jié)構(gòu)和平衡狀態(tài)。
結(jié)論是在‘平衡盤’上增加了四個‘浮動子力系’的情況下，除增加了O”點上的摩擦力外，不影響‘B重錘動能’驅(qū)動‘平衡盤’的轉(zhuǎn)動。
(四)A重錘-驅(qū)動重錘的工作原理A重錘是由連接在a軸上的重錘和錘臂構(gòu)成，它的支點在o點上。先不考慮‘雙路同步復(fù)合輪系’和B重錘的影響的情況下，它相當(dāng)于圖13所示的‘單點支撐的不平衡機構(gòu)’。A1和A3的作用力的應(yīng)力在o1和o3上所組成的‘平衡力系’是前面介紹的‘復(fù)合平衡力系組’中的‘平衡力系’之一。還是在先不考慮‘雙路同步復(fù)合輪系’和B重錘的影響的情況下，它相當(dāng)于圖14-1所示的生活中常見的，類似天平的‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’。以下分析它的特性‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’的特性參見圖14-1。
在圖14-1中在連桿o1，o3中o1，O’＝o3，O’；垂臂o1，A1＝o3，A3；重錘A1＝A3，在o1、o3、O’三點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度。是一個‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’。它是由兩個單點支撐于o1、o3兩點上的‘不平衡力系’復(fù)合而成。當(dāng)它運轉(zhuǎn)一周時，給人直觀的印象是A1、A3兩重錘隨o1、o3兩支點按相同的轉(zhuǎn)向分別在以O(shè)’為圓心和以o”為圓心的軌跡上運轉(zhuǎn)一周(圖14-1)。當(dāng)它轉(zhuǎn)動一個角度α?xí)r，如圖14-2中的形態(tài)，給人直觀的印象是A1重錘上升了h，而A3重錘下降了h?？此埔簧唤凳欠洗笮∠嗟?、方向相反的平衡原理。其實不然。請參看圖14-3。只要我們分解一下這個轉(zhuǎn)動過程，想象一下讓連桿o1，o3轉(zhuǎn)動α角，而讓o1，A1和o3，A3兩垂臂先不轉(zhuǎn)動時，那么重錘A1、A3的位置就應(yīng)是在圖14-3中的A1”、A3”的位置上，再讓o1，A1和o3，A3兩垂臂轉(zhuǎn)動α角完成它的全部應(yīng)該轉(zhuǎn)動的動作，就可看出，在這種‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’的轉(zhuǎn)動過程中，它的兩個重錘都處于下降的過程。同時可知‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’在360度的轉(zhuǎn)動過程中，它的支點兩側(cè)的重錘都處于下降過程中。當(dāng)該機構(gòu)的轉(zhuǎn)動是無限的，它的支點兩側(cè)的重錘都處于無限下降過程中。
在這種由兩個‘不平衡力系’復(fù)合的‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’的轉(zhuǎn)動運動中，我們得到質(zhì)點可以無限下降的空間。(這就是解決問題A找到質(zhì)點可以無限下降的空間’的解決方案)。
我們進一步分析‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’的特性(1)A1重錘在o1點上和A3重錘在o3點上分屬兩個‘不平衡力系’。所以帶有垂臂的‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’是復(fù)合力系；(2)由于A1、A3兩個重錘分別在兩個‘不平衡力系’，因此、在運動中，引力作用力是同時(同步)、分別作用在A1、A3兩個重錘上；(3)由于這種‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’是‘平衡力系機構(gòu)’，在它的支點O’上施加一個微小的(僅大于該點上摩擦力)角動量，就可使其在不改變平衡結(jié)構(gòu)和平衡狀態(tài)的前提下運轉(zhuǎn)；(4)在該機構(gòu)處于靜態(tài)時，A1、A3兩個重錘重力的作用力是分別先傳遞作用在o1、o3兩點上，然后通過o1、o3連桿再傳遞作用到O’點上中和平衡。
在該機構(gòu)靜態(tài)時，通過A1和A3重心點的重力的鉛垂線，與通過o1和o3點上的A1和A3的重力的應(yīng)力點的鉛垂線完全重合。
(5)在‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’處于動態(tài)時，在360度的轉(zhuǎn)動過程中，o1和o3點處于不停的位移變動中，通過A1和A3重心點的重力的鉛垂線，與通過o1和o3點上的A1和A3的重力的應(yīng)力點的鉛垂線相互‘偏離’不能完全重合。A1、A3兩個重錘因此而處于運動中。導(dǎo)致‘錘體’圍繞o1、o3點作與o1、o3連桿轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動過程中，A1、A3兩個‘錘體’同步向下運動。在向下運動的過程中，使引力分別作用于A1、A3兩個‘錘體’的作用力，在o1、o3點轉(zhuǎn)換成純重力之前，同時形成了兩個大小相等、方向相同(不是相反)的‘角動量’。當(dāng)o1、o3連桿的轉(zhuǎn)動是連續(xù)的運動時，‘偏離’也是連續(xù)的，‘錘體’同步向下運動也是連續(xù)的，所以在o1、o3點上產(chǎn)生的這兩個‘角動量’也是連續(xù)的。
當(dāng)它從‘運動’轉(zhuǎn)換到‘靜止’的轉(zhuǎn)換過程，是從‘角動量’轉(zhuǎn)換為‘重力的應(yīng)力’的過程。反之也是一樣的。所以，這兩個‘角動量’只存在于該機構(gòu)的運動中。
(6)在該機構(gòu)轉(zhuǎn)動的過程中，A1、A3兩個重錘產(chǎn)生的兩個‘角動量’的大小相同、運動方向相同(同步向左或同步向右)但由于它們分別處在支點O的兩側(cè)，所以他們的關(guān)系是-(A1)+(A3)＝0依然保持平衡。
(7)A1、A3兩個重錘產(chǎn)生的角動量是以相等的、‘成對’的形式存在的。它在360度范圍上的存在，依賴于在這個范圍上1.兩個力系是相對獨立的，復(fù)合后的‘復(fù)合力系’必須是‘平衡力系’；2.由于上述因素，兩個力系的作用力的應(yīng)力分別只能有一個作用點；3.由于支撐點占用了一個作用點，所以沒有作用力的輸出點，因此這個角動量是無法直接輸出的。
這兩個‘成對’才能在360度范圍上存在的‘角動量’是能量，但它是不能直接輸出的‘角動量’，為區(qū)別一般意義上的‘角動量’的概念，根據(jù)它的這一特性稱之為‘角動量對’；(8)對這個無法直接輸出利用‘角動量對’有著以下特性1.雖不可直接輸出利用，但它的能量是在轉(zhuǎn)動運動中客觀存在的；2.我們知道質(zhì)點間的重力作用力的應(yīng)力是如何集結(jié)在應(yīng)力作用點(支點)上的和這個應(yīng)力將發(fā)生什么作用無關(guān)，這就是說在保持‘將發(fā)生什么作用’的作用結(jié)果符合(7)1中的‘兩個力系是相對獨立的，復(fù)合后復(fù)合力系必須是平衡力系’的同時，在‘如何集結(jié)’上有思考的空間；3.這個復(fù)合力系既然是‘平衡力系’，它的代數(shù)表達式就應(yīng)是A1+A3＝(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0 B為一個常量。
從中可看出，雖然它們的作用力的應(yīng)力分別只能有一個作用點，但在這個作用點之前可以同步變化，即(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0將公式(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0中的代表同步增減相等的質(zhì)量B改寫為B1、B3，令B1＝B3，代入上式得到(A1±B1)+(A3±B3)＝[A1×f(B1)]+[A3×f(B3)]＝0。這就和上一節(jié)中‘復(fù)合平衡力系’的結(jié)構(gòu)形式表達式一樣了。(也與‘中和機’的零件編號統(tǒng)一了)。
從中不難看出a.給A1、A3兩個重錘在同步運動中，增減相等的質(zhì)量或作用力，不會改變‘平衡盤’的平衡狀態(tài)。當(dāng)然、這里的前提是，同步增減相等的質(zhì)量或作用力，不能作用于A1、A3兩個重錘所在的不平衡力系之外。也就是說增加的重力或作用力的應(yīng)力，必須同步、等量的作用在o1、o3兩點上。
b.在‘B重錘動能’驅(qū)動‘平衡盤’的轉(zhuǎn)動，帶動A1、A3兩個重錘同步運動的過程中，沒有損耗‘B重錘動能’的能量，因此、A1、A3兩個重錘在同步運動中產(chǎn)生的‘角動量對’的作用力屬于它自身力系中的引力作用力。與產(chǎn)生‘B重錘動能’的主力系中‘不平衡力系’的引力作用力是分屬兩個力系的，是兩個動能。
c.‘A重錘’與被驅(qū)動的質(zhì)點的驅(qū)動關(guān)系取決于它們間自重的大小關(guān)系。因此，‘A重錘’的重量必須絕對大于被驅(qū)動質(zhì)點的重量。即它們之間是在一個‘不平衡力系’。
(9)為滿足使用‘角動量對’的絕對必要條件‘增加的重力或作用力的應(yīng)力，必須同步、等量的作用在o1、o3兩點上’，在‘中和機’的設(shè)計中，將圖14-1中的，支撐在o點上的‘A重錘’和錘臂所組成的簡單的‘單點支撐的不平衡力系’，擴展設(shè)計成了以‘雙路同步復(fù)合輪系’為連桿，‘A重錘’和‘B重錘的軸向分力’為質(zhì)點的，支撐于o上的‘單點支撐的不平衡力系’-即‘浮動子力系’。
(10)不難理解‘角動量對’有作用力、有行程，是動量。但它是不能脫離自身所在的‘不平衡力系’所組成的‘平衡力系’這種特殊結(jié)構(gòu)的力系中，依賴‘平衡力系’的轉(zhuǎn)動位移的過程中才能引發(fā)的，成對才能存在的來自于引力作用力的動量。它的最大特點是，在動態(tài)中存在，在靜態(tài)時消失(成為重量)。因此它是從原有的重量中分解出來的，在‘平衡力系’的轉(zhuǎn)動位移的過程中轉(zhuǎn)化形成的動量。
由于它是從原有的構(gòu)件的重量轉(zhuǎn)化而來，因此上它并不增加驅(qū)動‘平衡力系’的轉(zhuǎn)動位移的能量，即不損耗‘B重錘動能’的能量。這是因為由兩個‘不平衡力系’組合的‘平衡力系’在運轉(zhuǎn)的過程中分離的結(jié)果。兩個‘不平衡力系’各自受到引力作用力，處于轉(zhuǎn)化為‘重量’的過程中的結(jié)果。當(dāng)‘平衡力系’的運動停止時，它們又組合成‘平衡力系’，‘角動量對’隨之轉(zhuǎn)化為‘重量’。這里要說明的意思是‘角動量對’的引力作用力不是‘新’加入進來疊加在原有的引力作用力之上的能量，而是已有的質(zhì)點的重量在力系的位移中，轉(zhuǎn)化形成的?；蛘f是引力對一個質(zhì)點的作用力的作用過程中，在還沒有完全形成質(zhì)點的重量的表現(xiàn)形式前，通過組合力系的特性，在賦予它行程的條件下截取得來的。
‘角動量對’雖不能輸出，但它的作用力可以使增加的質(zhì)點產(chǎn)生位移。這就是我前面所說的使用外力，同樣是引力作用力的外力。在‘中和機’中使用了四組‘浮動子力系’，得到了四個同樣是引力作用力的外力，在平衡的前提下，驅(qū)動四個B重錘的位移。
(11)在利用‘角動量對’位移B1和B3重錘時，我們只能利用B1和B3中的重力(引力)作用力的一部分。為此設(shè)計了導(dǎo)軌軸，利用導(dǎo)軌軸的反作用力將B1、B3重錘分解為軸向和徑向兩個向量分力。在‘平衡盤’轉(zhuǎn)動的過程中，在保持‘平衡盤’平衡的前提下，按需要的規(guī)律和運動軌跡，讓四個B重錘在導(dǎo)軌軸上同步進行位移。(需要的規(guī)律和運動軌跡，見‘雙路同步復(fù)合輪系’一節(jié))。
利用A1、A3在隨o1、o3連桿在O’點上轉(zhuǎn)動的過程中產(chǎn)生的‘角動量對’的能量，實現(xiàn)A重錘驅(qū)動B重錘位移，并將它的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’作為f(B1)和f(B3)，‘中和’抵消在‘平衡盤’上。
這里要再三強調(diào)申明的是使A1、A3隨o1、o3連桿在O’點上轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致‘A重錘’驅(qū)動‘B重錘’位移時，所需要損耗的能量僅是O’點上，(即‘平衡盤’在主軸的支點O”上)產(chǎn)生的摩擦力。沒有額外損耗‘B重錘動能’。
(五)‘雙路同步復(fù)合輪系’為在保持‘平衡盤’平衡的前提下，讓四個‘B重錘’按需要的規(guī)律和運動軌跡在導(dǎo)軌軸上同步進行位移，設(shè)計了‘雙路同步復(fù)合輪系’。
(1)‘雙路同步復(fù)合輪系’能量的雙路同步傳遞路徑參見圖5由于A重錘重量大于B重錘，B重錘受到A重錘的重力的控制。所以質(zhì)點的能量傳遞方向是從重錘A傳向重錘B。它們的兩條路徑分別為1.從g’-a軸-導(dǎo)臂a的a點-作用于導(dǎo)臂a的d點。
2.從g’-a軸-齒輪1-齒輪2-b軸-齒輪3-齒輪4-c軸-齒輪5-d軸-導(dǎo)臂b的d’點-導(dǎo)臂b的e點-e軸-作用于g點。
(2)導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b的設(shè)計要求設(shè)計要求導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b做倍速的相對運動。即、當(dāng)導(dǎo)臂a轉(zhuǎn)動一度時，導(dǎo)臂b反向轉(zhuǎn)動兩度。從而得到e點，并通過e軸帶動g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合。當(dāng)導(dǎo)臂a轉(zhuǎn)動360度時，導(dǎo)臂b反向轉(zhuǎn)動720度。g點在導(dǎo)軌軸上的L區(qū)間完成一次直線往復(fù)運動。由于導(dǎo)臂a與A重錘剛性連接，又由于‘中和機’旋轉(zhuǎn)一周時，A重錘受引力作用力的控制也同步旋轉(zhuǎn)一周，所以當(dāng)‘中和機’轉(zhuǎn)動360度時，g點同步在L區(qū)間沿導(dǎo)軌軸軸線完成一次直線往復(fù)運動。
(3)‘雙路同步復(fù)合輪系’中，齒輪的輪系和齒輪的變速比齒輪的變速比是按照導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b做倍速的相對運動。在中和機轉(zhuǎn)動一周時，達到g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合，并在導(dǎo)軌軸軸線上的L區(qū)間完成一次直線往復(fù)運動的要求設(shè)計的。
為此、設(shè)計使用了一個定軸輪系和一個周轉(zhuǎn)輪系組成復(fù)合輪系。
計算公式為參見圖10、圖11(圖10、圖11是復(fù)合輪系的計算說明圖，其中括號前的數(shù)字是說明計算公式中的齒輪編號。在其它的圖中零件編號的齒輪編號順序是為了說明，從A重錘向B重錘傳遞能量的路徑。而在圖10，11中齒輪編號順序是為了代入公式時更簡便清晰。為了使兩種不同用途的編號統(tǒng)一，用括號內(nèi)的數(shù)字標(biāo)出對應(yīng)的零件名稱的編號。)圖10中Z1、Z2、Z3、Z3’、Z4為五個齒輪；ω＝轉(zhuǎn)速；ω2公＝Z2的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；ω2自＝Z2的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速H＝系桿；ωH＝系桿H的轉(zhuǎn)速；i＝轉(zhuǎn)速比；m＝齒輪模數(shù)；↑↓＝轉(zhuǎn)向。
從圖10中不難看出，設(shè)計要求導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b做倍速的相對運動可以直接看作是圖11中的齒輪2的ω2自與導(dǎo)臂a的ωH之間的相對轉(zhuǎn)速關(guān)系，表達式為ω2自＝-2ωH的關(guān)系。
已知ω2自＝-2ωH求各輪齒數(shù)解∵ω2公＝ωH且ω2＝ω2公+ω2自∴ω2＝ωH+(-2ωH)＝-ωH在圖10中，由齒輪1、2、3、H組成一個周轉(zhuǎn)輪系。由i12H=ω1-ωHω2-ωH=ω1-ωH-ωH-ωH=ω1-ωH-2ωH]]>=12-ω12ωH=-Z2Z1]]> 在圖10中，由齒輪1、3、3’、4組成定軸輪系∵ω4＝ωH圖10中的齒輪軸間距a＝m(Z3’+Z4)/2；b＝m(Z1+Z3)/2。
m(Z3’+Z4)/2＝m(Z1+Z3)/2∴Z3’+Z4＝Z1+Z3 由(1)(2)聯(lián)立可得1+2Z2Z1=Z3×Z4Z1×Z3']]> 又 設(shè)Z1＝30，Z3＝60，則Z3’＝30，Z4＝60代入(3)Z2=60×602×30-302=45]]>得到當(dāng)Z1＝30；Z2＝45；Z3＝60；Z3’＝30；Z4＝60時，是可以實現(xiàn)設(shè)計要求的ω2自＝-2ωH的傳動。
若改設(shè)Z1＝20，Z3＝40，則Z3’＝20，Z4＝40代入(3)Z2=40×402×20-202=30]]>得到當(dāng)Z1＝20；Z2＝30；Z3＝40；Z3’＝20；Z4＝40時，同樣可實現(xiàn)設(shè)計要求的ω2自＝-2ωH的傳動。
有關(guān)的計算的方法和公式的推導(dǎo)過程，在一般的機械設(shè)計教科書和機械設(shè)計手冊中的有關(guān)周轉(zhuǎn)輪系的章節(jié)中都是公開的技術(shù)。另外，我所設(shè)計的樣機采用的是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，在‘中和機’中也可以使用非圓齒輪使作功更有效。有關(guān)的計算方法也是成熟的公開技術(shù)，限于篇幅的限制不再贅述。
這里重要的是‘雙路同步復(fù)合輪系’的空間結(jié)構(gòu)方案中，采用定軸輪系分路過渡到使齒輪5與a軸同心并作差速運動，才能做到兩路傳遞的動量都是角動量而沒有杠桿的壓力效應(yīng)；才能完成兩路同源的角動量分別傳遞到等長的導(dǎo)臂a、b上的同時，在保持’平衡盤’的平衡的前提下，完成導(dǎo)臂b作相對于導(dǎo)臂a的倍速相對運動，從而完成當(dāng)導(dǎo)臂a轉(zhuǎn)動360度時，g點在L區(qū)間沿導(dǎo)軌軸軸線做一次直線往復(fù)運動。
‘雙路同步復(fù)合輪系’的作用是將‘A重錘’產(chǎn)生的‘角動量對’的能量通過分路變速分別傳遞到導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b上，完成導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b的轉(zhuǎn)角相差一倍的的設(shè)計要求，達到g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合的、行程為L的相對運動，將能量傳遞到B重錘上，完成B重錘在導(dǎo)軌軸上的往復(fù)位移運動的目的。
(六)浮動子力系與分解盤的關(guān)系(1)‘浮動子力系’與‘分解盤’之間沒有直接的連接。它們是通過‘B重錘’間接連接。由于1.‘B重錘’在導(dǎo)軌軸上有滑動的自由度；2.‘雙路同步復(fù)合輪系’中的e軸的延長線交于導(dǎo)軌軸軸線上的g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線，在‘中和機’360度的運轉(zhuǎn)范圍上完全重合。所以‘A重錘’的作用力只作用于‘B重錘’的軸向分力。它只能位移‘B重錘’的位置，不能直接作用到‘分解盤’。因此‘浮動子力系’和‘不平衡力系’之間沒有作用力的聯(lián)系，‘B重錘’的軸向分力和在L區(qū)間的位移運動不對‘分解盤’上的‘不平衡力系’的性質(zhì)產(chǎn)生影響，而是對‘B重錘’的徑向分力到‘分解盤’的中心點O的距離產(chǎn)生位移的影響。
(七)‘分解盤’的結(jié)構(gòu)特性和工作原理(1)結(jié)構(gòu)特性‘分解盤’的結(jié)構(gòu)是對稱平衡的。它自身的重力與‘平衡盤’之間相當(dāng)于相互在中心點上增加了一個質(zhì)量。因此互不影響各自的平衡關(guān)系。因此、作用在‘分解盤’上的四個‘B重錘’的徑向分力所構(gòu)成的‘不平衡力系’與‘平衡盤’和‘浮動子力系’之間是相對獨立的力系。
(2)工作原理利用導(dǎo)軌軸對‘B重錘’的重量的反作用力來分解‘B重錘’的重量，在導(dǎo)軌軸的軸線上形成‘徑向’和‘軸向’兩個向量分力。
(八)四個B重錘的工作原理(1)由于四個‘B重錘’是受到A重錘通過‘雙路復(fù)合輪系’的驅(qū)動控制，且它在‘中和機’運轉(zhuǎn)一周時做了兩個運動，1在L區(qū)間作一次往復(fù)運動；2隨‘分解盤’作圓周運動，這兩個運動復(fù)合后的運動軌跡可用作圖法標(biāo)出，見圖8中的軌跡1。在圖8中，是按22.5度分度，當(dāng)導(dǎo)臂a轉(zhuǎn)動22.5度時，導(dǎo)臂b轉(zhuǎn)動45度所作的連續(xù)演示圖。所得的運動軌跡是一個原始出發(fā)點偏離中心點的類似心臟線圖形，圖8中，以a為半徑的圓周就是它的偏離區(qū)。這個類似心臟線圖形的重心是不在O點上的。
說明因‘B重錘’的向量分力是變量，對圖8中的軌跡1的圖形有所影響，但由于相鄰180度的兩個‘B重錘’的向量分力是相等的，因此、以通過O點的水平軸X軸為界的上下兩部分的軌跡中的這種微量的變化也是對稱相等的，這種微量的變化不影響‘中和機’的工作原理。這里是要說明，圖8中的軌跡1的圖形足以說明‘B重錘’的工作原理。在實際應(yīng)用中，因為不同的設(shè)計尺寸和不同的材料選擇，乃至與‘B重錘’與導(dǎo)軌軸之間的摩擦系數(shù)等各種參數(shù)都要考慮進去，推導(dǎo)出一個精確的‘B重錘’運動軌跡公式，沒有實際的指導(dǎo)意義。所以沒有必要推導(dǎo)出一個精確的‘B重錘’運動軌跡公式。
(2)用作圖法可得相鄰180度兩重錘的重心位置，即它們直線距離的中點位置(見圖9)。在圖9中a、a’；b、b’；c、c’三組相鄰180度，分別以它們的一點為原點，以它間的距離作半徑作圓弧(如，以a為中心，以a、a’為半徑作圓，得圖中的d、a’、d’弧)做六個圓弧后連接交點得d、d’；f、f’；e、e’三條直線，這三條線都交于G點。G點為它們的應(yīng)力中和重心點。
G點上集合的作用力在與O點的距離間形成成杠桿效應(yīng)導(dǎo)致‘分解盤’、即‘不平衡力系’的運轉(zhuǎn)。
(3)在圖1、4、5中的四個B重錘的形位狀態(tài)是四個‘B重錘’的安裝初始位置。四個‘浮動子力系’的構(gòu)件形位狀態(tài)的轉(zhuǎn)換周期是90度。當(dāng)轉(zhuǎn)動90度后四個‘B重錘’又恢復(fù)到初始位置(即B1和B3變?yōu)锽2和B4)。
(4)在安裝初始時(或新的周期開始時)，B1和B3的全部重力都是徑向分力，而B2和B4的全部重力都是軸向分力。在一個運動周期隨導(dǎo)軌軸傾角的變化，四個B重錘的徑向分力也開始隨其變化，B1和B3的徑向分力遞減，而B2和B4的徑向分力遞增，如果設(shè)徑向分力的最大能量值為1時，B1和B3的徑向分力從1趨向于0；而B2和B4的徑向分力從0趨向于1。其中當(dāng)導(dǎo)軌軸傾角呈45度角時，軸向分力和徑向分力相等。由此可看出在一個周期內(nèi)的運動過程也是周期轉(zhuǎn)換的過程。四個在同一軌跡上等分分布的‘B重錘’，在‘不平衡力系’上的任意角度上都有重錘在作功。這就解決了問題C，完成了在360度的完整周期上得到連續(xù)的作功運動。
(5)由于B1和B3的徑向分力從1趨向于0；而B2和B4的徑向分力從0趨向于1(設(shè)徑向分力的最大能量值為1)，在軸向力和徑向力與正作用力和副作用力的轉(zhuǎn)換之間都是從1趨向于0和從0趨向于1的轉(zhuǎn)換關(guān)系，因此，它們的轉(zhuǎn)換過程都是以0-1-0-1…的漸變滑順過渡的形式轉(zhuǎn)換，沒有突變的過渡點。
(6)四個‘B重錘’的向量分力四個‘B重錘’的向量分力分為兩組B1、B3和B2、B4。它們分別在‘分解盤’導(dǎo)軌軸上的位置，距O點不是等距的。B1、B3所在的導(dǎo)軌軸的傾角和B2、B4所在的導(dǎo)軌軸的傾角在360度的范圍上是相同的。由于它們的向量分力只與它們所在的導(dǎo)軌軸的傾角有關(guān)，而與它們距O點的距離無關(guān)。因此、它們的軸向分力分別相等，不影響平衡盤的平衡。而它們的徑向分力雖分別相等，但它們的徑向分力與它們到O點的距離的乘積不相等，在‘分解盤’上，引力作用力產(chǎn)生對主軸表現(xiàn)為‘角動量’的能量，驅(qū)動‘平衡盤’，在‘角動量對’的驅(qū)動下位移‘B重錘’在‘分解盤’上的位置形成再循環(huán)，并將除摩擦力以外的動能輸出。完成設(shè)計要求的的目的。
四從兩類重錘的作用力的影響路徑再來扼要地說明‘中和機’的工作原理‘中和機’的兩類五個動力源是來自于五個‘不平衡力系’中質(zhì)點的引力作用力。一類是‘主力系’中的‘不平衡力系’上的四個‘B重錘’徑向分力在導(dǎo)軌軸上的‘中和’后作用點G點偏離了O點產(chǎn)生的作用力。另一類是四個‘浮動子力系’(本身是‘不平衡力系’)中的四個‘A重錘’驅(qū)動四個‘B重錘’的，作用力。它們的作用力的影響路徑是(1)由于四個‘B重錘’的安裝初始位置不平衡，在‘分解盤’上產(chǎn)生動能。在僅損耗了在O”點上的摩擦力的情況下通過主軸帶動‘平衡盤’轉(zhuǎn)動，在這轉(zhuǎn)動過程中，在為改變原有的平衡的前提下改變了o1、o2、o3、o4四點的位置，(2)支撐四個‘浮動子力系’的四個支點o1、o2、o3、o4的位移，使四個‘A重錘’的重心偏離了原有的通過支點o1、o2、o3、o4的鉛垂線，使四個‘A重錘’同步作下降運動，從而產(chǎn)生了兩個‘角動量對’的能量驅(qū)動‘雙路同步復(fù)合輪系’轉(zhuǎn)動。由于‘雙路同步復(fù)合輪系’的轉(zhuǎn)動輸出端e軸的作用點g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合，并在圍繞主軸轉(zhuǎn)動一周時，‘雙路同步復(fù)合輪系’的轉(zhuǎn)速比讓g點在導(dǎo)軌軸軸線上的L區(qū)間作一次往復(fù)運動。在這往復(fù)運動中將‘角動量對’的能量用以驅(qū)動‘B重錘’在導(dǎo)軌軸上的位移。
從(1)(2)中可看出，在‘中和機’中的兩類性質(zhì)的引力作用力之間，沒有發(fā)生直接的作用力，發(fā)生的是位移另一力系構(gòu)件的形位狀態(tài)的影響力。
使‘中和機’連續(xù)運轉(zhuǎn)的原理是在任意一個‘不平衡力系’安裝初始時都可存在一個小于180度的轉(zhuǎn)動的落差勢能(角動量)。這里做的是在180度的勢能作功范圍中以相鄰90度插入了另一同樣的力系，并令它的所有構(gòu)件的形位狀態(tài)的轉(zhuǎn)換周期為90度。當(dāng)所有構(gòu)件只轉(zhuǎn)動了90度時，它又恢復(fù)到初始安裝的不平衡的形位狀態(tài)。當(dāng)一個‘不平衡力系’的勢能漸變趨向于消失時，另一個的勢能漸變趨向于最大的勢能能量值。兩個‘不平衡力系’勢能作功的區(qū)域相互重疊，在圍繞主軸的360度上都有重錘的力矩差在作功，顯然，它將連續(xù)運轉(zhuǎn)。在引力作用力的連續(xù)作用下‘中和機’將連續(xù)運轉(zhuǎn)，通過主軸輸出動能。
這種相鄰90度角的復(fù)合方式，與‘不平衡力系’共同使用時，在‘不平衡力系’的小于180度的勢能作功范圍中，以相鄰90度插入了另一同樣的力系，就是對問題C的解決辦法。這里使用的解決方法不是‘延長’，而是‘插入、續(xù)接’。同時得到了僅損耗一個微小的摩擦力的代價，將‘B重錘’從低位位移提升到高位，使‘B重錘’重量的勢能能夠重復(fù)利用的結(jié)果，解決了問題B。
‘中和機’中的兩類八個質(zhì)點同步運動在兩級、七個力系中，相互‘中和’作用后，‘不平衡力系’不是構(gòu)件構(gòu)成的，而是由四個B重錘的徑向分力和‘分解盤’導(dǎo)軌軸的反應(yīng)力構(gòu)成。(導(dǎo)軌軸自重的重力，被平衡抵消在O”點上了)，而其余的構(gòu)件的重量和作用力都被平衡在O”點上。因此、‘中和機’在圍繞主軸的360度的范圍上，只有作用在‘分解盤’上的‘不平衡力系’上的四個‘B重錘’的徑向分力對‘中和機’的運動產(chǎn)生影響。由于四個‘B重錘’運動在同一條軌跡上按相同的運動模式運動，且間隔90度，并按90度的周期轉(zhuǎn)換形位狀態(tài)，所以‘中和機’沒有平衡靜止點?；蛘f‘中和機’是一部不能靜止的機械裝置。
對‘角動量對’的發(fā)現(xiàn)我不知道是否是‘科學(xué)發(fā)現(xiàn)’，但對‘角動量對’的利用方法肯定屬于是我的發(fā)明。
當(dāng)‘中和機’空載運動的情況下，四個‘B重錘’的徑向分力除損耗了在O”點上的摩擦力外的剩余能量沒有作用在O”點以外，因此，在不能輸出的情況下，這個動能的大部分轉(zhuǎn)化為在O”點上的重力作用力。其理由是不能否定引力作用力的連續(xù)性；不能否定動量守恒定律；不能否定一個有質(zhì)量的質(zhì)點的運動是在作功這三條基本的力學(xué)常識。從這個意義上說‘中和機’和引力作用力之間的關(guān)系，就像是水中的海綿體的關(guān)系。
附圖的圖面說明 由于1.視圖的特殊結(jié)構(gòu)使視圖中構(gòu)件的視角的角度很難不重合，為使能看清楚，采用拉伸的方式制圖。2.四組浮動子力系-即四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的各個構(gòu)件和它們的外形尺寸完全相同，由于它們的轉(zhuǎn)動方式也完全相同，只是所處的位置使它們轉(zhuǎn)動了一定的角度，故可將圖1中的四組‘雙路同步復(fù)合輪系’的圖形看作是每次轉(zhuǎn)動90度后的形態(tài)圖形。
圖1是‘中和機’各主要構(gòu)件的相互關(guān)系的軸側(cè)拉伸示意圖；圖2是力系的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；圖3是主力系的構(gòu)件結(jié)構(gòu)圖；
圖4是‘雙路同步復(fù)合輪系’1、3組構(gòu)件的初始形態(tài)結(jié)構(gòu)拉伸軸側(cè)圖；圖5是‘雙路同步復(fù)合輪系’2、4組構(gòu)件的初始形態(tài)結(jié)構(gòu)拉伸軸側(cè)圖；圖6是‘雙路同步復(fù)合輪系’的構(gòu)件軸線和連線節(jié)點標(biāo)注圖；圖7-1是c軸(齒輪4、5與a軸的連接關(guān)系)的局部視圖；圖7-2是圖7-1的A-A線的剖視圖；圖8是‘A重錘’和‘B重錘’的運行軌跡圖；圖9是‘B重錘’的徑向分力在X軸線上偏移的幾何證明圖；圖10是‘雙路同步復(fù)合輪系’計算的說明示意簡圖；圖11是‘雙路同步復(fù)合輪系’中的‘周轉(zhuǎn)輪系’計算的說明示意簡圖；圖12是B重錘與導(dǎo)軌軸向量特性的說明圖；圖13是‘單點支撐不平衡力系’的簡化圖；圖14-1是‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’復(fù)合力系說明示意圖；圖14-2是‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’復(fù)合力系運動說明示意圖；圖14-3是‘單點支撐的雙垂臂平衡機構(gòu)’復(fù)合力系運動分析說明圖；圖15是雙導(dǎo)軌設(shè)計方案示意圖；圖16是外沿連接式導(dǎo)軌的設(shè)計方案示意圖。
具體實施例方式
在具體實施時，按前面‘發(fā)明技術(shù)方案’中第一部分‘力系的結(jié)構(gòu)’和第二部分‘各力系構(gòu)件的構(gòu)成’所述的結(jié)構(gòu)方案和遵循第三部分中所述的各力系之間相互關(guān)系的必要條件，并注意以下技術(shù)要求要點即可實施。
(一)設(shè)計要求(1)‘中和機’構(gòu)件的空間位置設(shè)計圖1、2、3、4、5、6、7是按照我所設(shè)計的‘中和機’模型樣機按比例所做的制圖。其中圖1、4、5、6為拉伸圖，圖4、5、6僅在Z軸方向上拉伸，具體實施時注意縮回間距?！泻蜋C’的七個力系中的所有構(gòu)件沿Z軸方向梯次展開，分布在8個平面空間上(參見圖6)A重錘運動在圍繞交Z軸于O1點，X1軸線所示的平面上；齒輪1、2運動在圍繞交Z軸于O2點，X2軸線所示的平面上；平衡盤運動在圍繞交Z軸于O’點，X’軸線所示的平面上；齒輪3、4運動在圍繞交Z軸于O4點，X4軸線所示的平面上；齒輪5、6運動在圍繞交Z軸子O5點，X5軸線所示的平面上；導(dǎo)臂a運動在圍繞交Z軸于O6點，X6軸線所示的平面上；導(dǎo)臂b運動在圍繞交Z軸子O7點，X7軸線所示的平面上；分解盤運動在圍繞交Z軸于O點，X軸線所示的平面上；由于四組‘雙路同步復(fù)合輪系’各自在相鄰90度的空間內(nèi)獨立運動，只要錘臂的長度1+h(圖6)小于o1到o2的距離；支架上O”點的高度大于R+1+h時，各構(gòu)件的運動就沒有相擾，構(gòu)件有自身位置的空間和可運動的空間。
(2)‘平衡盤’和‘分解盤’之間必須同心。它們的運動平面必須平行；
(3)通過平衡盤上的o1、o2、o3、o4四點的，與Z軸軸線平行的za1、za2、za3、za4四條軸線的延長線，必須分別對應(yīng)垂直交于導(dǎo)軌軸軸線上的o’1、o’2、o’3、o’4四點上。
(4)R的半徑長度應(yīng)僅大于兩個齒輪5、6的軸距+半個B重錘的長度+主軸半徑(或連接導(dǎo)軌軸的法蘭盤的半徑)。
(5)‘平衡盤’上的o、b兩點間的距離等于齒輪1、2的軸距。當(dāng)設(shè)計成兩個相鄰180度的兩個o點和兩個b點(如o1，o3和b1，b3之間的連線)不在同一條直線上時，它們必須保證各自相鄰180度。否則將破壞‘平衡盤’的平衡。
(6)‘中和機’的轉(zhuǎn)向‘中和機’的旋轉(zhuǎn)方向是由導(dǎo)臂a的ab連線與錘臂的軸線的交角決定的。當(dāng)呈O度與270度垂直相交時，組裝后中和機順時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)呈180度與270度垂直相交時，組裝后中和機逆時針旋轉(zhuǎn)。
(7)導(dǎo)臂a和導(dǎo)臂b做倍速的相對運動(當(dāng)導(dǎo)臂a轉(zhuǎn)動一度時，導(dǎo)臂b反向轉(zhuǎn)動兩度)。在中和機轉(zhuǎn)動一周時，達到g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合，并在導(dǎo)軌軸軸線上的L區(qū)間完成一次直線往復(fù)運動的設(shè)計要求。
在符合這一設(shè)計要求和在圍繞主軸360度的范圍的任意一點上，保持相鄰180度的兩組‘浮動子力系’形位狀態(tài)相同的前提下，可設(shè)計使用非圓齒輪。
(8)確保齒輪的加工精度，保證導(dǎo)臂a、b的轉(zhuǎn)速比。
(9)導(dǎo)軌軸盡量設(shè)計成圓柱形，在齒輪使用磨損一定程度后，因圓柱形導(dǎo)軌軸可在圍繞導(dǎo)軌軸軸線上有一個微小的自由度(曠量)，可延長使用壽命。
(10)模型機的相關(guān)參考性參數(shù)單位毫米R＝135；r＝90；導(dǎo)軌軸＝∮20×240；B重錘＝外經(jīng)∮50、內(nèi)經(jīng)∮10×60；A重錘＝∮60×150(可加長、加粗)；各齒輪齒數(shù)Z分別為Z1＝60，Z2＝30，Z3＝60，Z4＝30，Z5＝30，Z6＝45；齒輪5、6的軸距＝37.5；錘臂+A重錘半徑應(yīng)略小于o1、o2的距離；各有360度定軸轉(zhuǎn)動自由度的點上加裝選用可用的軸承，并根據(jù)選用的軸承確定各軸的直徑及各零件的厚度。
(二)其它的相關(guān)問題(1)‘中和機’使用‘浮動子力系’的個數(shù)最合理的是四個，但也可以是大于四的二的整倍數(shù)個，如、使用六個時，錘臂的長度l＝R-h-a軸的直徑，等分角、初始安裝角為60度。增加使用‘浮動子力系’的代價是縮短了錘臂的長度，縮小了錘臂的杠桿效應(yīng)的倍數(shù)，減少了‘A重錘’的驅(qū)動力。這就必須增加‘A重錘’的重量來增大驅(qū)動力。由于‘中和機’是可以通過主軸并聯(lián)或串聯(lián)使用，僅為增加可輸出動能而言，在一臺‘中和機’上增加‘浮動子力系’是得不償失的。
(2)由于‘導(dǎo)臂b’上的e點到‘B重錘’的重心點g點有一定的距離，可能會有一定的影響，對此可用在B重錘的一側(cè)增減配重的方法調(diào)節(jié)‘B重錘‘重心予以消除。
(3)當(dāng)制作‘中和機’的巨型機時，可設(shè)計為‘井’字形雙導(dǎo)軌軸的形式(參見圖15)。即、在g點的上下兩側(cè)等距的排列兩根導(dǎo)軌軸，將‘B重錘’設(shè)計為8字形，使e軸直接作用在‘8字形B重錘’的中間的重心點上。
(4)由于四個‘B重錘’的徑向分力的正負(fù)作用力的比值是它們距中心點O的距離的乘積關(guān)系決定的，當(dāng)產(chǎn)生負(fù)作用力的‘B重錘’的徑向分力距中心點O越近(如圖1中的B1)負(fù)作用力就越小，導(dǎo)軌可以設(shè)計成外沿連接的形式(參見圖16)。這種設(shè)計可讓‘B重錘’更接近Z軸軸線，在這種設(shè)計方案中e軸的作用點不在‘B重錘’的重心點上。這種方案對導(dǎo)軌的材料要求較高，同樣因‘中和機’是可以并聯(lián)或串聯(lián)使用，以及這種復(fù)雜化的設(shè)計占據(jù)了主軸延伸的空間影響到‘中和機’的串聯(lián)，如無場地的限制因素是得不償失的。
(5)在齒輪的設(shè)計中要注意的問題1在定軸輪系中的齒輪齒數(shù)應(yīng)采用偶數(shù)，否則得到的周轉(zhuǎn)輪系齒數(shù)為一個小數(shù)；(6)設(shè)計要求‘A重錘’的重力作用力能夠驅(qū)動控制‘B重錘’。由于在-Z軸線方向上有可延長的空間(見圖4、5中的zk軸線)，這一設(shè)計要求是可實現(xiàn)的。
(7)串聯(lián)聯(lián)機時可采用相反的轉(zhuǎn)向，相向的組合在一根主軸上。即兩臺‘中和機’的‘B重錘’在里面，‘A重錘’在外面。并讓兩臺的安裝角相差22.5度，對聯(lián)機的整體而言，相當(dāng)于使用了八個‘浮動子力系’16個重錘。
(8)在設(shè)計時，應(yīng)在‘B重錘’內(nèi)設(shè)計出儲油腔便于潤滑減少摩擦力。
(9)設(shè)計安裝必要的安全防護裝置。
權(quán)利要求
1.一種由兩級、七個‘單點支撐力系’組成的‘不平衡同步組合力系--引力中和輸出機’，它的主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)是在支架的O”點上支撐的一根主軸；在主軸上平行支撐的一個‘平衡盤’、一個‘分解盤’；在平衡盤上支撐的四組構(gòu)件完全相同、初始安裝角度相差90度的‘雙路同步復(fù)合輪系’；分別在四組‘雙路同步復(fù)合輪系’中的a軸的一端連接的四個重量及形狀尺寸完全相等‘A重錘’和在e軸上連接的并在‘分解盤’導(dǎo)軌軸上，在L區(qū)間有滑動自由度的四個重量及形狀尺寸完全相等‘B重錘’等主要構(gòu)件構(gòu)成的，用于引力輸出的機械裝置，它的兩級、七個力系分為‘一級主力系’和‘次級浮動子力系’分別是(a)一級主力系共有三個力系，兩個‘平衡力系’和一個‘不平衡力系’，兩個‘平衡力系’分別是以‘平衡盤’上o1、o3點之間的連線為連桿，以作用在o1、o3點上的兩個相等的浮動子力系的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’為‘質(zhì)點’的‘平衡力系’和以‘平衡盤’上o2、o4點之間的連線為連桿，以作用在o2、o4點上的兩個相等的浮動子力系的‘浮動子力系集結(jié)應(yīng)力’為‘質(zhì)點’的‘平衡力系’，相互垂直相交構(gòu)成的‘平衡力系組’；一個‘不平衡力系’是作用在，由連接在中心點O上的，按90度等分分布的四根導(dǎo)軌軸構(gòu)成的‘分解盤’上的，由四個B重錘的徑向分力和‘分解盤’導(dǎo)軌軸的反作用力的應(yīng)力構(gòu)成的‘不平衡力系’，‘平衡力系組’和‘不平衡力系’通過主軸在它們的中心點O和O’之間剛性連接組合成為一級主力系；(b)四個次級‘浮動子力系’分別支撐在‘平衡盤’上以R為半徑等分分布的o1，o2，o3，o4點上，在o1，o2，o3，o4四個點上的次級‘浮動子力系’有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，每個‘浮動子力系’是由以‘雙路同步復(fù)合輪系’為連桿，以‘A重錘’通過錘臂連接于a軸和另一端通過e軸連接的‘B重錘’的軸向分力為兩個質(zhì)點構(gòu)成的‘單點支撐的不平衡力系’，四個次級‘浮動子力系’的構(gòu)件是完全相同的，但它們的初始安裝角不同，初始安裝角的‘差’等于等分角的度數(shù)，即等分角為90度時，它們初始安裝時，按旋轉(zhuǎn)方向依次轉(zhuǎn)動90度安裝。
2.如權(quán)利要求1所述的‘平衡盤’構(gòu)件可以是正十字架型也可以是正圓盤型，無論選擇什么形狀它的自身必須在中心點上是完全平衡的，‘平衡盤’上有以O(shè)’為中心，分別以R為半徑等分分布的四個中心點分別為o1，o2，o3，o4的支撐孔和以r為半徑的等分分布的四個中心點分別為b1，b2，b3，b4的支撐孔，o1，b1，o3，b3，和o2，b2，o4，b4分別在相互垂直的過中心點O’的兩條直線上，其中R-r＝齒輪1、2的軸距＝o1、b1＝o3、b3＝o2、b2＝o4、b4，R≥2×齒輪5與齒輪6的軸距+半個B重錘的長度+主軸半徑或連接導(dǎo)軌軸的法蘭盤的半徑。
3.如權(quán)利要求1所述的‘雙路同步復(fù)合輪系’是由六個齒輪齒輪1、齒輪2、齒輪3、齒輪4、齒輪5、齒輪6，兩個導(dǎo)臂導(dǎo)臂a、導(dǎo)臂b，五根軸a軸、b軸、c軸、d軸、e軸構(gòu)成的定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系，兩個輪系組合為‘雙路同步復(fù)合輪系’它們的聯(lián)接特征為(a)‘導(dǎo)臂a’上有兩個作用點a點和d點，a點與a軸剛性聯(lián)接，d點為d軸的支撐點，d軸在d點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，a和d兩點間的距離等于齒輪5、6間的軸距；(b)‘導(dǎo)臂b’上有兩個作用點d’點和e點，d’點與d軸剛性聯(lián)接，e點為e軸的支撐點，e軸在e點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，d’和e兩點間的距離等于齒輪5、6間的軸距；(c)a軸是‘雙路同步復(fù)合輪系’中的主軸，支撐在‘平衡盤’的o點上，在o點有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，它一端剛性聯(lián)接在‘A重錘’的錘臂上，另一端剛性聯(lián)接在‘導(dǎo)臂a’的a點上；(d)b軸是‘雙路同步復(fù)合輪系’中的分路過渡軸，支撐在‘平衡盤’的b點上，在b點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，它的兩端剛性連接齒輪2、3；(e)c軸是中空同心軸，是由齒輪4聯(lián)體軸承套、齒輪5聯(lián)體軸承套、齒輪4、5的支承軸承、緊固螺栓、定位銷、定位卡圈組成，支承軸承被卡圈固定在a軸的c點上，c點是齒輪4、齒輪5支撐點，在c點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，可作與a軸同心的差速轉(zhuǎn)動運動；(f)d軸支撐在‘導(dǎo)臂a’的d點上，在d點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，它的一端剛性連接聯(lián)接齒輪6，另一端剛性聯(lián)接在‘導(dǎo)臂b’的d’點上；(g)e軸的一端支撐聯(lián)接在‘導(dǎo)臂b’的e點上，在e點上有360度定軸轉(zhuǎn)動的自由度，一端剛性聯(lián)接在‘B重錘’上，e軸軸線的延長線交于過‘B重錘’的重心點g，e軸軸線與導(dǎo)軌軸軸線所在的X、Y平面垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的組成‘雙路同步復(fù)合輪系’是由一個定軸輪系和一個周轉(zhuǎn)輪系和‘導(dǎo)臂b’構(gòu)成，系兩個輪系分別為由齒輪1、齒輪2、齒輪3、齒輪4和a軸、b軸及‘平衡盤’上o、b兩點的支撐作用構(gòu)成的‘定軸輪系’和由齒輪5、齒輪6和a軸的支撐作用及‘導(dǎo)臂a’構(gòu)成的‘周轉(zhuǎn)輪系’，‘雙路同步復(fù)合輪系’的雙路傳遞路徑分別為，從‘A重錘’的重心點g’點-a軸-導(dǎo)臂a的a點-作用于‘導(dǎo)臂a’的d點和從‘A重錘’的重心點g’點-a軸-齒輪1-齒輪2-b軸-齒輪3-齒輪4-c軸-齒輪5-d軸-導(dǎo)臂b的d’點-導(dǎo)臂b的e點-e軸-作用于‘B重錘’的重心點g點，‘雙路同步復(fù)合輪系’的設(shè)計目的是當(dāng)‘A重錘’圍繞主軸公轉(zhuǎn)一周時，‘A重錘’在‘平衡盤’的o點上自轉(zhuǎn)一周的過程中，通過‘雙路同步復(fù)合輪系’驅(qū)動‘導(dǎo)臂a’和‘導(dǎo)臂b’之間作倍速的相對運動，得到‘導(dǎo)臂b’上的e軸的的延長線交于導(dǎo)軌軸上的g點的運動軌跡與導(dǎo)軌軸軸線重合，當(dāng)‘A重錘’圍繞主軸公轉(zhuǎn)一周時，帶動‘B重錘’在導(dǎo)軌軸上的L區(qū)間往復(fù)運動一次，為此設(shè)計要求‘A重錘’的重量大于‘B重錘’的重量，當(dāng)它所在的‘浮動子力系’的支點o的位置發(fā)生位移變化產(chǎn)生‘角動量對’的動能時，能夠完成驅(qū)動‘雙路同步復(fù)合輪系’作倍速的相對運動，進而驅(qū)動‘B重錘’按設(shè)計要求的位移。
5.如權(quán)利要求1所述，‘雙路同步復(fù)合輪系’中的a軸，它的軸線通過‘平衡盤’上的o點與Z軸軸線平行，它的延長線垂直交于導(dǎo)軌軸上的o’點，o’點是‘B重錘’在導(dǎo)軌軸上行程L的中點。
6.如權(quán)利要求1所述，四個‘A重錘’通過錘臂和a軸與‘導(dǎo)臂a’上的a點剛性連接連接，過A重錘’的重心點的錘臂中心線與‘導(dǎo)臂a’上的a、d兩點的連線之間垂直，這個垂直的交角決定‘中和機’的運動方向，當(dāng)呈0度和270度相交時‘中和機’順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)呈180度和270度相交時，‘中和機’逆時針轉(zhuǎn)動。
7.如權(quán)利要求1所述的兩級、七個力系的同步運動中，兩類八個重錘的重力作用力有五個，一個是四個‘B重錘’的徑向分力在導(dǎo)軌軸的反應(yīng)力的作用下‘中和’作用在G點上，并影響到‘平衡盤’上的o1、o2、o3、o4四點的旋轉(zhuǎn)位移；另外四個分別是‘A重錘’和‘B重錘’的軸向分力間的相互作用力分別‘中和’作用在o1、o2、o3、o4四點上，并影響到‘B重錘’在導(dǎo)軌軸上按‘中和機’轉(zhuǎn)動一周，‘B重錘’在導(dǎo)軌軸軸線上的L區(qū)間往復(fù)運動一次的直線位移。
8.如權(quán)利要求1所述的所使用的‘浮動子力系’的個數(shù)最合理的是四個，但也可以是大于四的二的整倍數(shù)個，如、使用六個‘浮動子力系’時，應(yīng)相應(yīng)增加導(dǎo)軌軸和‘平衡盤’上的支撐孔的數(shù)量，等分角改為60度。
9.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)軌軸可以改進設(shè)計為井字形導(dǎo)軌，并相應(yīng)的將‘B重錘’設(shè)計為8字型，并讓e軸的作用力作用在’8字型重錘’的中間點上，也可以設(shè)計為外沿連接的導(dǎo)軌，使‘B重錘’的中心更接近‘分解盤’的中心點O，以減小‘分解盤’上的‘不平衡力系’的負(fù)作用力。
10.如權(quán)利要求1所述的‘不平衡同步組合力系--引力中和輸出機’可以串聯(lián)聯(lián)機和并聯(lián)聯(lián)機使用，當(dāng)兩臺反向?qū)哟?lián)聯(lián)機使用時，兩臺間錯開22.5度，這相當(dāng)于按等分角22.5度使用了八個‘浮動子力系’16個重錘，可以在兩臺或多臺‘中和機’的主軸上或在‘平衡盤’外沿上，用皮帶、齒輪、鏈條類的形式并聯(lián)連接，使兩臺或多臺‘中和機’組合使用產(chǎn)生更大的能量。
全文摘要
一種在主軸上平行的一個平衡盤一個分解盤；在平衡盤上支撐的四組構(gòu)件相同、初始安裝角相差90度的由雙路同步復(fù)合輪系與分別相等的四個A重錘和四個B重錘軸向分力構(gòu)成的浮動子力系組成的用于引力輸出的不平衡同步組合力系——引力中和輸出機。由與四個B重錘的徑向分力初始安裝的不平衡帶動平衡盤轉(zhuǎn)動位移了浮動子力系的支點，將四個A重錘的重量轉(zhuǎn)化為“角動量對”的能量通過雙路同步復(fù)合輪系的e軸在中和機轉(zhuǎn)動一周時，在導(dǎo)軌軸上L區(qū)間往復(fù)運動一次位移四個B重錘的位置，因四組浮動子力系間隔90度且運動模式相同，帶動四個B重錘運動在同一條軌跡上按90度周期轉(zhuǎn)換形位狀態(tài)，在360度上續(xù)接成完整的作功循環(huán)。
文檔編號F03G7/00GK1482357SQ0315019
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者趙揚, 趙 揚 申請人:趙揚, 趙 揚