CN103375373A - 柔动力源.柔传力器.柔动力机.柔驱动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃烧及机械驱动,属机械动力领域;现有动力机燃烧机构及传力机构不合理;本发明用柔燃烧器燃烧,用柔传力器产生扭矩或推力,传力器包括柔推力器、转扭器、压扭器、拉力器、压力器,可用于燃气轮机、汽轮机、内燃机、风力机、飞行发动机;燃烧器先用CO与氧燃烧,再用吸热还原反应使燃油变成H2及CO,可消除污染;推力器柔传力机构是锥管内压机构、蜗旋放大机构、对冲风扇机构的一种转扭器、拉力器柔传力机构是挤摩胀紧机构;压扭器柔传力机构是柔摆扭机构;流体压扭器新的传力方法或柔传力机构是蜗旋压扭机构、对冲压扭机构、摇杆压扭机构的一种;拉力器的柔传力机构是波环拉力机构、蜗卷机构、曳卷机构的一种;摘要附图为二冲程内燃机。
Description
技术领域:本发明涉及动力机.传力器及机械驱动,动力机包括推力机.燃气轮机.内燃机.海浪机.电动机,传力器包括推力器.推扭器.扭力器.拉力器.压力器,驱动机包括扭力机.拉力机.推力机.压力机,属机械驱动领域,可用于发电机.汽车.铁路机车.工程机械.船.飞机.提升机.电梯.压力机.抽油机.机床;
背景技术:动力机包括扭力机.推力机,由动力源和传力器组成,动力源用热力机构产生热力介质,用传力器产生扭矩或推力;热力机构包括空气压缩.燃烧.换气,传力器包括推扭器.推力器.扭力器;现有热力机构不合理,用液状燃油直接与空气燃烧,其燃速慢,柔性差;现有传力器不合理,例如,活塞推扭器用曲轴输出扭矩,曲轴易弯曲,柔性差;推力器
螺旋桨产生推力,其接触不连续,柔性差;减速器用齿轮机构传力,齿轮级数多,接触面积小,柔性差;离合器压紧困难,摩擦不稳定,扭振大,柔性差;为了提高驱动性能,本发明提供柔动力源.柔传力器;柔动力源包括柔燃烧器.压缩机.换气器,可应用于推力机.燃气轮机.内燃机;柔传力器包括柔推扭器.扭力器.推力器.拉力器.压力器,可应用于内燃机.海浪动力机.电动机.压力机.拉力机.提升机.电梯.车轮驱动机;
发明内容:动力机的动力源设柔热力机构(指生产热力介质的机构,如柔压缩.柔燃烧.柔换气),产生更多热力介质及原动力;或者,动力机的传力器设柔传力机构,增加接触柔性或传力柔性,用柔依附.柔接触.柔摩擦.柔压紧使传力物体获得柔性约束,减少传力损失,获得更多扭力.拉力.推力或压力,接触柔性指接触的连续性.曲率.面积.比压.包角.压紧,传力柔性指传力器的冲击性.扭振.润滑.弯矩.阻力.传动角.曳引倍数.杠杆倍数;本发明包括:
1.柔动力源:动力机的动力源设柔热力机构,如柔压缩.柔换气或柔燃烧,燃油气化为H2及CO再燃烧,为柔动力源;
2.柔传力器:移动物体与转轴之间设柔传力机构,为柔推扭器,它反向工作则为柔压力器;推力器设柔传力机构,为柔推力器;转轴之间设柔摩传力机构,为柔扭力器(含离合器.减速器.变速器);拉力器设柔传力机构,为柔拉力器;
3.柔动力源可应用于推力机.扭力机.发电机;柔传力器包括柔推扭器.扭力器.推力器.拉力器.压力器,可应用于内燃机.海浪动力机.电动机.压力机.拉力机.提升机.电梯.车轮驱动机;
附图说明:说明书有附图154个,附图共26页;
实施方式:
A.动力机的动力源设柔热力机构:动力机包括扭力机.推力机;扭力机包括燃气轮机.汽轮机.內燃机,推力机包括涡扇发动机.冲压发动机.火箭.水流推力机.车轮推力机,动力机有动力源和传力器,动力源产生热力介质,传力器产生扭矩或推力;本方案在驱动机的动力源设柔热力机构,成为柔动力机,实施例:
一.燃气轮机的柔热力机构:包括转动燃烧机构.气化燃烧机构.对冲燃烧机构.柔压缩机构的一种,例:
1.转动燃烧机构.转动燃烧燃气轮机:燃气轮机转子內设园筒燃烧室,用气泵供空气,用外混供油法或轴内供油法供燃料,用喷火枪或遥控器点火,燃烧热气流过扭力涡道向转动后方排出,使转子向前转动,例:
a.轴内供油法:如图21:燃气轮机转子外周设多个园筒燃烧室5,其中心口4与空气离心泵或园筒冲压泵的排气联通,天燃气由旋转密封进入空心轴1,再进入内腔2,再由管道3喷入室5,使室5气体转动并燃烧,热气由锥管6向后排出,使转子转动;
b.外混供油法.向心燃气轮机:如图28,燃气轮机转子中心设燃烧室,外壳的环腔2的逆流空气流过向心锥管冲压泵2.3进入主燃室4,环腔1的逆流空气与燃油混合并流过气泵2.3,进入预燃室9,经不充分燃烧生成CO及H
2
,再排入室4与空气燃烧,热气流过扭力涡道5由环腔7向后排出,使转子6转动;
c.环形燃气轮机:如图35,燃气轮机设环形转子1,转子用拉杆2与转轴连接,转子内有园筒燃烧室及扭力涡道,用轴向冲压泵或离心泵供空气,用外混供油法或轴内供油法供燃料,点火后,热气由扭力涡道向后排出,使转子向前转动,环形转子展开如图34,园筒2与园筒4周向联通,园筒中心线与转轴垂直,筒4中心口3与空气离心泵的排气联通,用轴内供油法使高压燃气由管道1进入筒2,再由周向喷入室4,使室4气体转动并燃烧,热气由离心涡道6的出口5向后排出;或者,环形转子展开如图36:园筒5与园筒3周向联通,其中心线与转轴垂直,两园筒中心口2.4均与空气离心泵的排气联通,用轴内供油法使高压燃气由管6进入筒7,再由周向喷入筒5,空气由冲压口8进入筒5,使筒5气体转动,用不完全燃烧生成CO及H
2
,再由周向通道进入室3,使室3气体转动并燃烧,热气由出口1向后排出;
2.气化燃烧机构:
a.如图21:燃气轮机转子设多个园筒燃烧室5,其中心口4与空气离心泵或园筒冲压泵的排气联通,燃油与高压氧气混合,由旋转密封进入内腔2,经不充分燃烧生成CO及H
2
,再由管道3喷入室5与空气燃烧,热气由出口6向后排出;
b.如图4,燃气轮机的燃烧仑设主燃室7和辅燃室6,来自压缩机的空气分为两路,分别进入室7和室6,空气由管2喷入室6(其氧量约为燃烧需氧量的20~60%),形成蜗旋气流,燃油(或天然气.液化气)由中心喷口1进入室6,燃油热解生成氢气及碳粉,离心力使碳粉贴近园筒6的內壁,经不完全燃烧生成CO,再由通道3排入主燃室7,再与管4喷入的空气燃烧生成高温CO
2
,为燃气涡轮供气;
c.吸热气化机构:如图6,吸热气化器设园筒5,可燃气由管喷入园筒,燃烧生成高速旋转的热气流,燃油由中心口喷入园筒,热解生成H
2
和碳秎,碳秎与热气流中的CO
2
及H
2
O产生吸热反应,生成CO及H
2
,再由管3排出,为主燃室提供燃料;
3.对冲燃烧机构:详见涡扇发动机;
4.柔压缩机构:燃气轮机设固定燃烧室,用柔压缩机为燃烧室供空气,详见柔压缩机;
二.柔压缩机构.柔压缩机:动力机用气泵使空气压入燃烧室,本方案在气泵设柔压缩机构,柔压缩机构是向心冲压机构.离心冲压机构.轴向冲压机构.组合冲压机构.对冲机构.园筒冲压机构的一种或组合;例:
1.向心涡轮机构.向心涡轮泵:气泵设径向的涡轮叶片,使空气向中心流动,为向心涡轮泵,例:
a.向心涡轮泵:如图29,气泵有空心转子2,其外周设均布的径向的涡轮叶片(或称向心风扇叶片)1,转子顺时针转动,使外周空气流入转子内腔2,再流过导向器(未画出),由中心口3沿轴向排出;
b.多级向心涡轮泵.向心燃气轮机:如图32,燃气轮机的气泵转子设多级径向涡轮叶片1,两级涡轮叶片之间有固定的导向器2,转子转动,空气流过涡轮叶片1,再流过导向器2纠正方向,再流过下级叶片,进入转子内腔燃烧室3,用轴内供油法供燃料,燃烧热气流过径向的涡轮马达叶片4排出(相邻涡轮叶片4之间有固定的导向器2),使转子转动;
2.向心冲压机构.向心冲压泵:
a.向心涡道冲压泵:如图13,向心泵有空心转子3,转子内有均布的弧形隔片5,相邻隔片围成向心冲压涡道,涡道包角约90~180度,转子逆时针转动,进气从管6高速流入蜗壳4形成逆流,逆流与向心冲压涡道5迎击,流过冲压涡道进入转子内腔2,再流过导向器(未画出)沿轴向排出;
b.向心锥管冲压泵:如图19,气泵有空心转子,其外周设均布的叶片3,相邻叶片围成锥管,转子顺时针转动,使转子外周的空气流过锥管被加速,形成高速逆流,再流过向心冲压涡道2和导向器(未画出),由中心口1沿轴向排出,冲压涡道2的包角约90~180度,如果冲压涡道2按轴向布置,则为轴向锥管冲压泵;
3.离心冲压机构.离心冲压泵:如图14,离心气泵有空心转子,泵转子4有均布的隔板3,隔板之间形成离心冲压涡道,转子内有固定的导向器1;动力机使转子4逆时针转动,使转子内气压下降,大气由导向器的中心口流过导向片2成为逆流,冲压涡道3的入口与逆流空气迎击,使逆流流过冲压涡道3,由蜗壳5排出;
4.轴向冲压机构.轴向冲压泵:
a.轴向锥管冲压泵:图19的冲压涡道2按轴向布置,则为轴向锥管冲压泵,其锥管可按径向或轴向布置;
b.轴向涡道冲压泵:图14的冲压涡道3按轴向布置,则为轴向涡道冲压泵;
c.对冲涡扇发动机的轴向冲压泵设冲压涡道,其展开图如图96的件2.3,空气流过导向器1成为逆流,再流过轴向冲压泵2的冲压涡道2,再流过反转的轴向冲压泵3进入转动的燃烧室6;
5.组合冲压机构.组合冲压泵:向心冲压泵与离心泵组合,为组合冲压泵,例:向心轴流泵为离心泵供气,或者,向心锥管泵为离心冲压泵供气,成为组合冲压泵;
6.园筒冲压机构.园筒冲压泵:泵转子设多个园筒,其冲压口面对转动前方,转子高速转动,使空气由冲压口流入园筒,称为园筒冲压泵;例:
a.径向园筒冲压泵:泵转子外周设多个园筒,园筒按径向布置,其形状如图117,园筒2用冲压口4面对转动前方,转子高速转动,使空气由口4流入园筒,可为燃气轮机的园筒燃烧室供空气;为了改进性能,如图31,转子设多个园筒1,转子顺时针转动,空气流过锥管4被加速,再与冲压口3迎击并流入园筒1,再由中心口2排出;
b.轴向园筒冲压泵:图31的园筒1按轴向布置,则为轴向园筒冲压泵;
三.汽轮机的柔热力机构:汽轮机的柔热力机构指生产蒸汽的机构,包括压缩机.燃煤装置的燃烧器,汽轮机的柔热力机构是燃煤装置的吸热气化机构.柔压缩机构的一种,例:
1.燃煤装置的吸热气化机构.吸热式煤气化器:蒸汽锅炉的燃煤装置设吸热式煤气化装置,如图5,煤气化装置有气化室5,空气(或氧气)及CO气由喷咀1进入室5,燃烧生成高温热气,高温热气中的CO2与来自煤斗2的煤产生吸热反应,生成CO,除尘后排入罐4,为锅炉提供气体燃料,熔渣由管3排出;
2.燃煤装置的空气压缩机设柔压缩机构,用柔压缩机为燃煤装置供空气;
三.气流推力机的柔动力源:气流推力机包括涡扇发动机.冲压发动机.运载火箭,其柔热力机构是:
1.涡扇发动机的柔热力机构是气化燃烧机构.转动燃烧机构.对冲燃烧机构的一种,例:
a.气化燃烧机构:如图8,涡扇发动机的燃烧器设主燃室3.辅燃室5,来自压气机1的空气分为两路,分别进入主燃室3和辅燃室5(进入室5的氧量约为燃烧需氧量的20~50%),燃油由管4喷入室5,离心力使碳化氢颗粒贴于园筒內壁,热解生成H
2
及碳粉,由不完全燃烧生成CO及H
2
,由紊流器6排入主燃室,与空气快速燃尽,热气经导向片2为涡轮机7供气;
b.转动燃烧机构.环形涡扇发动机:如图22,涡扇发动机设环形燃气轮机,前方空气流过导向器2成为逆流,再流过轴向冲压泵3,进入环形燃烧室4,用外混供油法或轴内供油法供燃料,用喷火枪或遥控器点火,燃烧热气流过涡道马达5,由导向器6向后排出,使环形转子1及风扇叶片7转动;
c.对冲燃烧机构.对冲涡扇发动机:如图15,涡扇发动机设两组转子,正向转子1.3与转轴连接,转子2反向转动;空气流过导向器5成为逆流,再流过轴向冲压泵6的冲压涡道,再流过轴向冲压泵7进入转动的燃烧室8,用外混供油法或轴内供油法供燃料,点火后,燃烧热气流过扭力涡道9.10及导向器11向后排出,使两转子反向转动;其展开图如图96,空气流过导向器1成为逆流,再流过轴向冲压泵2的冲压涡道2,再流过轴向冲压泵3进入转动的燃烧室6,燃烧热气流过扭力涡道5.6,使两组转子反向转动;
2.冲压发动机的柔热力机构:
a.园筒气化机构:如图150,飞机推力机设冲压园筒4,飞行时,冲压锥管1与前方空气迎击,使空气流入锥管1,部分空气由冲压口2流入园筒4,向筒4喷油并点火,用不完全燃烧生成CO及H
2
,由螺旋出口3排入锥管5,与锥管5的空气混合并燃尽,再由锥管5向后排出,产生推力;
b.园筒燃烧机构:如图137,飞机推力机设冲压园筒4,飞行时,冲压锥管1与前方空气迎击,使空气流入室4,向筒4喷油并点火,燃烧热气由涡道3和锥管2向后排出,气流在涡道和锥管产生推力;
3.运载火箭的柔热力机构是气化燃烧机构,例:运载火箭设吸热式或放热式燃油气化器,使燃油气化,生成H
2
及CO,再进入燃烧室燃烧,生成热力介质,为柔动力源;
五.内燃机的柔热力机构.柔内燃机:内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;例:
1.封隔燃烧机构:a.如图64,活塞内设空气室3.预燃室2及压控阀1,预燃室容积约占燃烧室20~60%;在压缩冲程,高气压使阀1开启,空气进入室2及室3,喷油器4适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,室3气体排入室2,再排入缸内,完成燃烧及膨胀冲程,在排气冲程,缸内气压低,弹力使阀1上行并关闭,废气被封存,增加吸气量;
b.如图41,活塞内设空气室3.预燃室2(其形状见图10)及压控阀1;在压缩冲程,高气压使阀1开启,空气进入室2,再由周向通道5进入室3,喷油器4适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,室3气体排入室2,再排入缸内,完成燃烧及膨胀冲程,在排气冲程,缸内气压低,弹力使阀1关闭,废气被封存;
c.如图38,缸盖内设预燃室2.空气室3及压控阀1,在压缩冲程,适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,室2及室3气体对流燃烧并排入缸内,使活塞下行,在吸气冲程,阀1关闭,使废气封隔;为了改进性能,缸盖用陶瓷制造,缸盖用园条3与缸筒连接;
d.如图49,缸盖内设空气室3.预燃室2(其形状见图10)及压控阀1;在压缩冲程,气压使阀1开启,空气进入室2,再由周向通道4进入室3,适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,室3气体排入室2,再排入缸内,使活塞下行,在吸气冲程,缸内气压降低,弹力使阀1自动关闭,废气被封存;为了改进性能,如图50,缸盖内设预燃室2及空气室3(其形状见图026);在压缩冲程,空气由单向阀1进入室3,再由周向通道5进入室2,适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,室3气体排入室2,再由单向阀4排入缸内,使活塞下行,在吸气冲程,单向阀使废气封存;
e.如图51,缸盖内设燃烧室及隔塞2,隔塞上腔为预燃室1,下腔为空气室4,室4用阀孔3与缸内联通,隔塞受凸轮机构控制;在压缩冲程,气压使隔塞上行,适时向室1喷油,高压使燃油生成H2及CO,在膨胀冲程,使隔塞上行,使室1气体排入室4并燃烧,热气排入缸内,完成膨胀冲程,适时关闭阀3,使废气封存:
2.三腔燃烧机构:内燃机活塞位于上止点时,燃烧室被分隔成膨胀室.预燃室.空气室(缸内为膨胀室),预燃室容积约占燃烧室10~60%(以30~40%为隹),在压缩冲程,适时向预燃室喷油,高压使燃油不完全燃烧,生成CO和H
2
,再与空气室的空气燃烧并排入膨胀室,例:
a.如图52,活塞内设预燃室2和空气室3,在压缩冲程,喷油器4适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,室2及室3气体排入膨胀室1,完成燃烧,使活塞下行;
b.如图53,活塞内设空气室3.预燃室2(其形状见图10);在压缩冲程,空气进入室2,再由周向通道5进入室3,喷油器4适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,室3气体排入室2,再排入缸内,完成燃烧及膨胀冲程;为了改进性能,如图54,在压缩冲程,喷油器4适时向预燃室2喷油,高压使燃油着火,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,室2气体由周向通道1排入空气室3,再由孔5排入缸内,完成燃烧,使活塞下行;
c.如图76,缸盖设预燃室2和空气室3,活塞有凸台1;在压缩冲程,凸台1使室2与室3隔开,适时向室2喷油,高压使燃油着火,生成CO和H
2
,在膨胀冲程,两室联通并燃烧,使活塞下行;
3.吸热气化机构.吸热气化燃烧器:
a.二冲程吸热气化机构:二冲程內燃机如图63,缸盖內设燃烧室1及隔塞3,隔塞上方为空气室2,室2用单向阀与空气罐4联接,罐4气压为设定值(例如10巴);其工作过程是,在膨胀冲程,当缸內气压低于罐4时,罐4空气流入室2,使隔塞下行封住孔5;在膨胀冲程尾段,排气阀开启,使部分废气(例如75%)排出,在排气冲程,提前关闭排气阀,适时向缸內喷油,缸內气压使隔塞3上行,燃油热解生成H
2
及碳粉,碳粉与缸内的CO
2
及H
2
O产生吸热反应,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,使隔塞加速上行,室2空气由隔塞间隙排入室1并燃烧,使活塞6下行,为了改进性能,用凸轮机构控制隔塞的运动;
b.四冲程吸热气化机构:如图51,缸盖内设燃烧室及隔塞2,隔塞上腔为预燃室1,下腔为空气室4,室4用阀孔3与缸内联通,隔塞受凸轮机构控制;在膨胀冲程,适时关闭阀3并向室1喷油,燃油与热气产生吸热反应,生成CO及H
2
,在压缩冲程尾段,气压使隔塞上行,空气进入室4,在膨胀冲程初,使隔塞上行,使室1气体排入室4并燃烧,热气排入缸内,在膨胀冲程,适时关闭阀3并向室1喷油,为下次发火作准备;
4.吸热气化蒸燃机构:二冲程蒸燃机如图63,缸盖內设燃烧室1及隔塞3,隔塞上方为空气室2,隔塞的运动受凸轮机构的控制,室2用单向阀与空气罐4联接,罐4气压为设定值(例如20巴);其工作过程是,在膨胀冲程,当缸內气压低于罐4时,罐4空气流入室2,使隔塞下行封住孔5,排气阀适时开启,使部分废气排出,在排气冲程,提前关闭排气阀,适时向缸內喷油,缸內气压使隔塞3上行,燃油与缸内的CO
2
及H
2
O产生吸热反应,生成CO及H
2
,在膨胀冲程初,凸轮机构使隔塞加速上行,室2空气由隔塞间隙排入室1并燃烧,再用喷咀向缸內喷射适量高压蒸汽,蒸汽与内燃气联合工作,使活塞6下行;
5.内燃机的柔配气机构:包括单阀配气机构.换向配气机构,例:
1).单阀配气机构.畅通阀:畅通阀如图81,阀体1内有阀芯2,阀芯转动约60度或30摩,可实现换向或截止,阀芯内有通道3.8,阀芯在图示位置使口3.5联通,使口6.8联通,使口4.7截止;为了改进性能,阀体设开口8,需降低泄露时,用控制器使开口8的宽度减小,或者阀芯有适当锥度,用轴向压力增加密封性;其应用为:
a.如图62,阀体6与内燃缸顶焊接,在膨胀冲程尾段,阀芯4摆至图示的排气位,缸内废气由口2排出,在吸气冲程,阀芯4由图示的排气位反时针摆动60度至吸气位,空气由口3流入缸内,在压缩冲程,阀芯摆至中间的截止位,肘杆5向阀芯4施压,使口1封堵;
b.如图61,阀体5与内燃缸顶焊接,在膨胀冲程尾段,阀芯4摆至图示的排气位,缸内废气由口2排出,在吸气冲程,阀芯4由图示的排气位反时针摆动60度至吸气位,空气由口3流入缸内,在压缩冲程,阀芯4摆至中间的截止位并施压,使口1封堵;
c.如图65,缸1.缸2及阀体7焊成一体;在膨胀冲程尾段,阀芯3由截止位摆至图示的排气位,缸内废气由口5排出;在吸气冲程初,阀芯由排气位顺时针摆动60度,空气从口4流入缸内;在压缩冲程,阀芯摆至中位(截止位),并用压力使口6封堵,(阀芯也可以间歇转动,完成换气);
2).换向配气机构.换向阀:现有内燃缸用两个气门完成换气,配气柔性差,本方案用换向配气机构,增加配气柔性;如图82,内燃缸设单个高压气门1,其出口用换向阀2与空气腔4和废气腔3连接,高压气门1在膨胀冲程尾段开启,至压缩冲程关闭;从膨胀冲程尾段至吸气冲程初,换向阀阀芯2在图示位置,使空气入口4封堵,缸内废气由口3排出,在其他时段,阀芯2由图示位转动90度,使废气腔3封堵,使高压气门出口与空气腔4联通,两阀配合完成换气;
B.动力机的传力器设柔传力机构:本方案在驱动机的传力器设柔传力机构,增加接触柔性或传力柔性,动力源用柔传力机构产生驱动力;传力器包括柔推扭器.推力器.扭力器.拉力器.压力器;例:
I.柔推扭器.柔扭力机:移动物体与转轴的传力器称为推扭器,移动物体指动力源,包括活塞摇杆.波浪摇杆.电磁摇杆.流体,本方案在移动动力源与转轴之间设柔传力机构,成为柔推扭器,包括活塞推扭器.波浪推扭器.电磁推扭器.锥管推扭器,其柔传力机构分别是:
一.活塞推扭器的柔传力机构.活塞摇杆扭力机:活塞缸包括内燃缸.蒸汽缸.油缸,现有活塞推扭器传力柔性差,以内燃机为例,活塞用连杆直接与曲轴传力,膨胀峰压由曲轴承担,导致曲轴太粗阻力大,曲拐太多易弯曲,膨胀太慢散热多,活塞侧压使缸壁磨损;本方案设柔传力机构,活塞使摇杆摆动,摇杆用柔传力机构使输出轴转动,其柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.双波动推扭机构.柔变速机构的一种或组合,以内燃机为例:
一).波动推扭机构.波动内燃机:内燃缸活塞使曲轴波动转动,曲轴用卷扭器或超越离合器与输出轴传动,使活塞快速伸出,慢速返回,包括卷扭波动推扭器.超越波动推扭器.开关波动推扭器.缸对波动推扭器,例:
1.卷扭波动推扭器.卷扭波动内燃机:四缸内燃机,活塞使曲轴波动转动,曲轴用卷扭飞轮与飞轮输出轴传动,曲轴加速时,使卷扭飞轮储能,曲轴减速时,卷扭飞轮释放储能,使内燃机活塞快出慢回,其特点是,燃烧时间较长,膨胀时间缩短,散热损失减少,排气时间延长,排气阻力降低;例:
a.缩卷扭机构.缩卷推扭器:波动曲轴用卷扭飞轮与飞轮输出轴传动,在曲轴加速时,曲轴对输出轴的扭力使螺卷绕组收紧,曲轴惯性较小,曲轴加速较快;在曲轴减速时,输出轴对曲轴的扭力使绕组胀大,使曲轴与输出轴同步转动;卷扭飞轮见后述;
b.胀卷扭机构.胀卷推扭器:波动曲轴用卷扭飞轮与飞轮输出轴传动,在曲轴加速时,曲轴驱动输出轴的扭力使螺卷绕组胀大,曲轴惯性较大;在曲轴减速时,输出轴驱动曲轴的扭力使绕组收紧,曲轴惯性较小,曲轴转速下降较多;
2.开关波动推扭器.开关波动内燃机:
a.波动曲轴用扭超离合器与飞轮传动,飞轮用卷扭开关变速器与飞轮输出轴传动,变速器的开关离合器在曲轴减速时接合,在曲轴加速时分离,使输出轴获得扭矩;
b.如图1,内燃机(如四缸内燃机或倍速四缸机),活塞使曲轴1波动转动,曲轴用胀卷扭机构2与飞轮3传动,飞轮3用卷扭器4及开关离合器(未画出)与飞轮输出轴传动,开关离合器在曲轴减速时接合,加速时分离,使输出轴5获得扭矩;
3.超越波动推扭器.超越波动内燃机:包括转超推扭器.倍速转超推扭器.摆超推扭器.双超推扭器;活塞使曲轴波动转动,曲轴用超越离合器与飞轮输出轴传动,为了降低冲击,曲轴与输出轴之间设卷扭器,例:
a.转超推扭器.转超内燃机:四缸或多缸内燃机,活塞使曲轴波动转动(曲轴与较小惯量的飞轮或卷扭飞轮连接,或者,曲轴与惯量可调节的飞轮连接,使曲轴转速波动增大,称为波动曲轴),曲轴用超越离合器或扭超离合器与飞轮输出轴传动,曲轴转速高于输出轴时,离合器自动接合,反之超越,波动曲轴用惯性完成压缩冲程,为了降低冲击,可在曲轴与输出轴之间设卷扭器;其特点是,输出转速高于曲轴转速,燃烧时间较长,膨胀时间缩短,散热减少,排气时间延长,排气阻力降低;
b.摆超推扭器.摆超内燃机:倍速四缸机(或单摆内燃机.对摆内燃机),活塞通过摆轴使曲轴波动转动,摆轴用超越离合器与飞轮输出轴传动,需双向输出时,摆轴用换向超越离合器与飞轮输出轴传动,波动曲轴用惯性完成压缩冲程;
c.双超推扭器.双超内燃机:四缸内燃机或倍速四缸机,活塞使曲轴波动转动,曲轴用超越离合器与飞轮输出轴传动;为了防止曲轴停转,另设低速的回程驱动轴,回程驱动轴用超越离合器与曲轴后端传动,当曲轴转速低于回程驱动轴时,离合器接合,反之超越,使曲轴保持转动,完成压缩冲程,为了降低冲击,回程驱动轴与曲轴之间设卷扭器;
4.缸对波动推扭器.缸对波动内燃机:本方案使两缸组成缸对关系,两缸活塞同步进出,活塞伸出时,一缸膨胀一缸吸气,为膨吸冲程;活塞收回时,一缸压缩一缸排气,为压排冲程,两缸交替发火,使活塞快出慢回,两缸活塞用对摆超越推扭器与输出轴传动,如图47,两缸前后并列,两缸活塞同步进出,每个活塞用双连杆2与对摆轴3传动,其中一摆轴用连杆使曲轴波动转动,曲轴用超越离合器与飞轮输出轴传动,两缸交替发火,使活塞快出慢回;
二).单摆推扭机构.单摆推扭器.单摆内燃机:内燃机,单缸或多缸的活塞用连杆与一个摆轴传动,摆轴用单摆推扭器使输出轴转动,称为单摆推扭机构,单摆推扭器包括跨平面单摆推扭器.超越推扭器.倍速推扭器.双摇杆推扭器.锥摆推扭器.星摆推扭器.摇杆双柄推扭器的一种,其特点是活塞侧压低,峰压负荷小;例:
1.跨平面单摆推扭器:如图37,单缸或多缸活塞用连杆与摆轴1传动,摆轴1在另一平面用连杆2与曲轴3(或偏心轴.偏孔轴)传动,曲轴与飞轮输出轴传动;为了改进性能,另设反向摆轴,用连杆使两摆轴反向摆动,降低惯性力;
2.超越波动推扭器:单摆内燃机,摆轴用连杆使曲轴波动转动(指转速波动大),曲轴或摆轴用超越推扭器与输出轴传动;
3.倍速推扭器:单摆或对摆内燃机,摆轴用倍速推扭器与输出轴传动;
4.锥摆推扭机构.锥摆推扭器:如图39,摆轴内燃机,摆轴1用锥摆连杆2与斜孔轴3传动,斜孔轴与飞轮输出轴传动;
5.星摆推扭器:单摆或对摆内燃机,摆轴用星摆推扭器与输出轴传动;
6.卷扭波动推扭器:单摆内燃机,摆轴用连杆使曲轴波动转动,曲轴用卷扭器或卷扭飞轮与输出轴传动;
7.摇杆双柄推扭器.单摆缸对机:单摆两缸机,两缸位于摆轴同侧并组成缸对关系,两缸的活塞用连杆与摆轴传动,摆轴用连杆与曲轴传动;摆轴在另一平面用扭超离合器与双柄副的波动轴传动,双柄副的匀速轴与输出轴传动,离合器在压排冲程接合,在膨吸冲程分离,使输出轴获得扭矩;
8.T铰摇杆机构.T铰摇杆传力器:大功率传动时,单摆或对摆推扭器可用T铰摇杆,如图40,钢管5用肋板2.4与内套筒6焊接,内套筒6活套在固定芯轴3上,芯轴3用T杆1与机架连接,钢管5有扇形窗口,T杆1穿过窗口与芯轴3连接,钢管摆轴绕芯轴3摆动,芯轴及T杆组成内支承器,压力由T杆1传给机架,可防止芯轴3弯曲;
三).对摆推扭机构.对摆轴.对摆推扭器:内燃机,单缸或多缸的活塞用连杆与两个摆轴传动,两摆轴用联动器传动,使两摆轴反向同步摆动,称为对摆轴,其中一摆轴用单摆推扭器与输出轴传动,称为对摆推扭机构,联动器包括钢带联动器.齿轮联动器.曲轴联动器.连杆联动器;其特点是,对摆轴使惯性力抵消,对摆轴可平抑峰压,在膨胀初段,活塞峰压转变为摆轴的动能,在膨胀末段,摆轴动能转变为输出扭矩;例:
1.摇杆对摆机构.齿轮联动器.对摆单缸机:如图47,活塞1用双连杆2与两个摆轴3传动,两摆轴在另一平面用速比为1的齿轮传动,齿轮使两摆轴反向同步摆动,其中一摆轴用单摆推扭器与输出轴传动:
2.钢带联动器.对摆四缸机:如图42,四缸机,活塞3.4用连杆与摆轴1传动,活塞5.6用连杆与摆轴2传动,用钢带联动器7使两摆轴同步反向摆动,其中一摆轴用单摆推扭器与输出轴传动;钢带联动器如图7,两摆轴分别与园盘固接,两园盘外径相同并用S形钢带连接传动;
3.曲轴联动器.曲轴对摆推扭器:单缸或多缸内燃机,活塞与两个摆轴传动,用曲轴联动器使两摆轴反向摆动(接近于反向同步摆动),如图9,摆轴3用连杆1与两拐曲轴2传动,摆轴4用连杆5与两拐曲轴2传动,两拐曲轴使两摆轴反向摆动,曲轴与飞轮输出轴传动;
4.连杆联动器.连杆对摆推扭器:单缸或多缸内燃机,活塞与两个摆轴传动,两个摆轴用连杆传动,使两摆轴反向摆动(接近于反向同步摆动);
四).倍速推扭机构.倍速推扭器:现有推扭器,活塞往复一次使曲轴转一周,倍速推扭器使曲轴转两周,其特点是,活塞往复频率低,曲轴转速高,膨胀峰压由摇杆承担,活塞侧压小,活塞在底部停留时间较长;以内燃机为例:
1.倍速单摆推扭器.摇杆倍摆机构:如图11,活塞用连杆与摇杆1传动,摇杆1用连杆2与摇杆3传动,摇杆1往复一次使摇杆3摆动两次,倍速摇杆3用单摆推扭器与输出轴传动,活塞行程为连杆2长度的两倍;
2.倍速对摆推扭器.滑块倍摆机构:
a.滑块倍摆机构:如图43,活塞用钢管与滑块5连接,滑块5用连杆6.7与倍速摇杆8.9传动,滑块往复一次使倍速摇杆摆动两次,用联动器使摆轴8.9反向同步摆动,摆轴8用单摆推扭器与输出轴传动,活塞行程为连杆6长度的两倍;为了改进性能,设二冲程吸热气化机构,缸盖內设隔塞2,其运动受凸轮机构控制,隔塞上方为空气室3,室3用单向阀与空气罐1联接,在膨胀冲程,当缸內气压低于罐4时,罐4空气流入室3,使隔塞下行;在膨胀冲程尾段,缸筒下端的排气阀10开启,使部分废气排出,适时向缸內喷油,缸內气压使隔塞3上行,缸內气体流入室4,使燃油热解生成H
2
及碳粉,碳粉与缸内的CO
2
及H
2
O产生吸热反应,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,使隔塞2加速上行,室3空气由隔塞间隙排入室4并燃烧,使活塞下行;
b.倍速对摆两缸机:如图44,两缸活塞用钢管与滑块1连接,滑块两端用双连杆3与两个倍速摆轴2传动,两缸同时发火,滑块往复一次,摆轴摆动两次,摆轴用对摆推扭器输出扭矩;
3.倍速曲轴推扭器.倍速曲轴缸对机:如图12,两缸内燃机,两缸前后并列,两缸活塞用连杆与摆轴1传动,两缸位于摆轴1同侧,摆轴1用短连杆2与曲轴3(或偏心轴)传动,短连杆长度等于CD距离,活塞往复一次,曲轴转两周,活塞伸出时间短,活塞收回时间长;
五).星摆推扭机构.星摆副.星摆推扭器:胀轮挤摩副设弹摆轴.波动轴.输出轴,成为星摆副,波动轴与储能器传动,动力摇杆与弹摆轴或波动轴传动,使波动轴波动转动,使输出轴获得扭矩,为星摆推扭机构.星摆推扭器,其特点是,可以将动力摇杆的不规则摆动变为输出扭矩,扭矩大小由弹摆轴的弹力决定;例:
1.系杆星摆副.系杆星摆推扭器:波环系杆副(或胀轮系杆副.节园齿轮系杆副)设摆轴.波动轴.输出轴,摆轴与机架弹力连接为弹摆轴,波动轴与储能飞轮传动为储能器,成为系杆星摆副,启动后,动力摇杆用连杆或弹碰器使弹摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,弹碰器有单向和双向之分,例:
a.单向弹碰器:如图58,波环系杆副,波环1与波轮9及星轮4滚摩传动,波轮9与飞轮输出轴传动,星轮4支承在摆动系杆2上,夹轮3用履带与储能飞轮7传动为储能器,系杆2用弹力气缸8与机架联接为单向弹摆轴,弹力方向与输出转向相同,启动后,动力摇杆5用弹碰连杆6与弹摆轴间歇传动,驱动时使系杆逆输出方向摆动,使弹力件储能,驱动暂停时弹力使系杆回摆(称为单向弹碰器),使波轮.星轮及储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,扭矩大小与弹力气缸的弹力正相关;
b.双向弹碰器:如图118,波环系杆副,波环1与波轮8及星轮4滚摩传动,中心夹轮3与飞轮输出轴传动,夹轮3用履带与储能飞轮7传动,轮7为储能器,系杆2用弹碰联轴器与机架连接为双向弹摆轴(弹碰联轴器见图169,內轮2用多个扭杆弹簧3与机架连接,系杆与外轮1传动,系杆改变摆动方向时用拔爪4与机架弹力碰接),启动后,动力摇杆5用连杆或弹碰连杆6使系杆往复摆动,使轮7波动转动,使输出轴获得扭矩;为了改进性能,动力摇杆5用弹碰联轴器与系杆传动;
c.如图30,波环系杆副,波环1与波轮2及星轮4滚摩传动,中心夹轮3与飞轮输出轴传动,夹轮6用履带与储能飞轮7传动,轮7为储能器;系杆5与摇杆8固接,摇杆8与机架弹力连接为弹摆轴,启动后,动力摇杆10用单向或双向弹碰器9使弹摆轴往复摆动,使星轮及储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;
2.偏心星摆副.偏心星摆推扭器:波环偏心副设摆轴.波动轴.输出轴,摆轴与机架弹力连接为弹摆轴,波动轴与储能飞轮传动为储能器,成为偏心星摆副,动力摇杆用连杆或弹碰器使弹摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,例:
a.如图139,波环偏心副,波环7与星轮1.2.5及波轮6滚摩传动,夹轮3与飞轮输出轴传动,星轮1用履带与星轮2传动,夹轮3用履带与储能飞轮4传动,轮4为储能器,大星轮5支承在曲轴8上,曲轴8与摇杆9固接,摇杆9为弹摆轴,启动后,动力摇杆10用单向或双向弹碰器11使摇杆9绕输出轴3往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;
b.如图78,波环偏心副,波环7与星轮1.5及波轮6滚摩传动,轮1与飞轮输出轴传动,夹轮2用履带与夹轮3传动,夹轮3与储能飞轮传动为储能器,大星轮5支承在曲轴4上,曲轴4用弹力件8与机架连接为弹摆轴,启动后,动力摇杆9用单向或双向弹碰器10使曲轴4往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;
3.曲柄星摆副.曲柄星摆推扭器:胀轮曲柄副(或波环曲柄副)设摆轴.波动轴.输出轴,摆轴与机架弹力联接为弹摆轴,波动轴与储能飞轮传动为储能器,成为曲柄星摆副,动力摇杆用连杆或弹碰器使弹摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;如图33,波环曲柄副,波环1与波轮9及星轮2滚摩传动,星轮2支承在曲轴3上,曲轴与飞轮输出轴传动,星轮与摇杆8固接,摇杆8与机架弹力联接为弹摆轴,波环用履带增速器6与储能飞轮7传动,轮7为储能器,启动后,动力摇杆4用连杆或弹碰器(包括单向或双向弹碰器)5使摇杆8绕星轮中心摆动,使星轮平动加摆动,使波轮及储能器波动转动,使输出轴3高速转动;
4.履带星摆副.履带星摆推扭器:履带副设摆轴.波动轴.输出轴,摆轴与机架弹力联接为弹摆轴,波动轴与储能飞轮传动为储能器,成为履带星摆副,启动后,动力摇杆用连杆或弹碰器使弹摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,例:
a.如图84,轮2.3.4.5.6组成履带夹压副,轮3用弹力连杆或弹力气缸1与机架连接为弹摆轴,夹轮6有储能飞轮,中心轮2与飞轮输出轴传动;启动后,动力摇杆7用连杆或弹碰器(单向或双向)8使轮5绕轮2往复摆动,使储能器6波动转动,使输出轴获得扭矩;
b.如图80,轮2用履带夹压副与飞轮输出轴1传动,轮2用波环系杆增速器与轮5传动,轮5与储能飞轮传动,系杆6与摇杆7固接,摇杆7用弹力气缸与机架连接;启动后,动力摇杆3用连杆或弹碰器4使系杆6往复摆动,使轮2及储能器5波动转动,使输出轴1获得扭矩;
5.多倍星摆推扭器:主动摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,主动摆轴摆动一次使动力摇杆摆动多次,动力摇杆用星摆推扭机构使输出轴转动;例:
a.如图46,波浪摇杆用双波动推扭机构使转轴转动,转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,波浪摇杆摆动一次使动力摇杆摆动多次,动力摇杆用星摆推扭机构与输出轴传动;
b.油缸摇杆的摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使输出轴高速转动;
c.自行车脚踏板使摇杆摆动,其摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,脚踏摇杆摆动一次,使动力摇杆摆动多次,动力摇杆用星摆推扭机构使车轮转动;
6.卷扭星摆机构.卷扭星摆副.卷扭星摆推扭器:星摆副,波动轴与卷扭飞轮或卷扭双飞轮传动,成为卷扭储能器,动力摇杆用星摆传力器使摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,
如图58,波环系杆星摆副,中心夹轮3与飞轮输出轴传动,波环1为弹摆轴;轮3用履带与浮轮7传动,轮7与卷扭双飞轮传动为储能器,启动后,主动摇杆5使弹摆轴往复摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;为了改进性能,主动摇杆用单向或双向弹碰器6使弹摆轴摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;为了改进性能,中心夹轮3用卷扭双飞轮与输出轴传动;
七).对冲推扭机构.对冲推扭器.对冲内燃机:内燃缸设两个活塞,其运动方向相反,燃烧室位于变容腔的中部,用换向配气机构与进排气联通,两活塞用对摆推扭机构与输出轴传动,例:
1.倍速对冲推扭器:对冲內燃机如图17,缸筒內设两活塞1.2,其运动方向相反,活塞1用钢管与滑块4连接,活塞2用钢管(未画出)与滑块3连接,件3分别用连杆6.9与摆轴7.8传动,件4分别用连杆10.11与摆轴7.8传动,用钢带联动器使摆轴7.8反向同步摆动,成为对摆轴,摆轴7.8摆动两次,使活塞1.2往复一次;
2.二冲程对冲內燃机如图59,缸筒內设活塞1.2,其运动方向相反,两活塞分别与摇杆3.4传动,摇杆3.4用对摆推扭机构与输出轴传动,缸筒外设燃烧室5及隔塞6,隔塞受凸轮机构的控制,空气室7用单向阀与空气罐8联接,罐8气压为设定值;其工作过程是,在膨胀冲程,当缸內气压低于罐8时,罐8空气流入室7,使隔塞封住室5;在膨胀冲程尾段,排气阀开启,使部分废气(例如80%)排出,在排气冲程,提前关闭排气阀,适时向缸內喷油,缸內气体进入室5,燃油与缸内余气产生吸热反应,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,使隔塞加速外移,室7空气由隔塞间隙排入室5并燃烧,使活塞1.2外移;
八).摇杆双柄机构.摇杆双柄推扭器.单摆缸对机:
1.单摆两缸机,两缸位于摆轴同侧并组成缸对关系,两缸的活塞用连杆与摆轴传动,摆轴用连杆与曲轴传动;摆轴在另一平面用扭超离合器与双柄副的波动轴传动,双柄副的匀速轴与输出轴传动,离合器在压排冲程接合,在膨吸冲程分离,使输出轴获得扭矩;
2,波浪双柄动力机:浮桶随波浪波动,浮桶用连杆使船台或岸边的摇杆摆动,波浪摇杆用双柄副与输出轴传动,波浪摇杆的摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,波浪摇杆摆动一次使动力摇杆摆动多次,动力摇杆的摆轴用扭超离合器与双柄副的波动轴传动,双柄副的匀速轴与输出轴传动,离合器按超越规律间歇接合,使输出轴获得扭矩;
九).双波动推扭机构.双波动推扭器:系杆副设两个波动轴和一个输出轴,动力摇杆使两个波动轴波动转动,使输出轴获得扭矩;如图100,波环系杆副,波环1与波轮9及星轮4滚摩传动,中心夹轮与飞轮输出轴传动,系杆.波轮均与储能飞轮连接为储能器,启动后,动力摇杆分别用超越离合器与系杆.波轮传动,两离合器交替接合,使波轮.系杆波动转动,使输出轴转动;
十).柔变速机构:內燃缸摇杆动力机,用柔变速器输出扭矩;
二.波浪推扭器的柔传力机构.波浪摇杆扭力机.波浪摇杆发电机:浮桶随波浪波动,浮桶用连杆使船台或岸边的摇杆摆动,波浪摇杆用柔传力机构与输出轴传动,柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种,例:
1.星摆推扭机构:波浪摇杆用星摆推扭机构使输出轴高速转动;为了改进性能,波浪摇杆的摆轴用双波动推扭机构使转轴转动,转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,波浪摇杆摆动一次,使动力摇杆摆动多次,动力摇杆用星摆推扭机构与输出轴传动,使输出轴高速转动;
2.双波动推扭机构:波浪摇杆用双波动推扭机构与发电机传动,使发电机高速转动;
3.摇杆双柄机构.波浪双柄动力机:见前述;
三.电磁推扭器的柔传力机构.电磁摇杆扭力机:用电磁铁或磁致伸缩材料使摇杆住复摆动,为电磁摇杆,电磁摇杆用柔传力机构与输出轴传动,柔传力机构是星摆推扭机构.摇杆双柄机构的一种,为电磁摇杆动力机;例,如图58,波环系杆副,中心夹轮3与飞轮输出轴传动,系杆2用弹力件8与机架连接为弹摆轴,夹轮3用履带与浮轮7传动,轮7与储能飞轮连接成为储能器,启动后,电磁摇杆5用弹碰连杆6与弹摆轴间歇传动,驱动时使系杆逆输出方向摆动,使储能器加速转动,驱动暂停时弹力使系杆回摆,使输出轴获得扭矩,扭矩大小由弹力决定;
四.锥管推扭器.锥管推扭机构.锥管扭力机:流体与转子之间设锥管推扭机构或离心锥管推扭机构,在转子外周设锥管,使流体流过锥管向后排出,流体在锥管内减速,使转子向前转动,流体包括蒸汽.燃气.空气.水.油,例
1.锥管扭力机:如图20,扭力机转子外周设锥管5,高压流体由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3进入室4,流过锥管5向后排出,流体在锥管内减速,使转子向前转动,流体包括蒸汽.水.油.空气;
锥管推扭机抅.锥管汽轮机:如图20,汽轮机转子外周设锥管5,高压蒸汽由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3进入室4,流过锥管5向后排出,使转子向前转动;
2.离心锥管推扭机构.园筒锥管汽轮机:
a.如图21,汽轮机转子外周设锥管6及园筒5,园筒中心口4与空气离心泵或园筒冲压泵的排气联通,高压蒸汽由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3喷入园筒5,使筒内空气转动,使流量放大,再由锥管6向后排出,气流在锥管内减速并使蒸汽凝水,使转子向前转动;
b.如图35,转子外周设环形汽轮机,其展开如图34,环形转子设多个园筒对,园筒4的中心口3与空气离心泵联接;高压蒸汽由旋转密封进入转子内腔,再由图34的管道1进入室2,再由周向喷入园筒4,使筒内气体转动并由离心涡道6及锥管5向后排出,使转子向前转动;
3.锥管水轮机:
a.如图20,高压水由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3进入室4,流过锥管5向后排出,使转子向前转动;
b.如图21,水轮机转子外周设园筒5及锥管6,园筒中心口4与离心水泵联通;高压水由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3喷入园筒5,使筒内流体转动,使流量放大,由锥管6向后排出,产生扭力;
4.锥管油马达:如图21,油马达转子外周设园筒5及锥管6,园筒中心口4与离心油泵联通;高压油由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3喷入园筒5,使筒内流体转动,由锥管6向后排出,产生扭力;
5.锥管气马达:如图21,气马达转子外周设园筒5及锥管6,园筒中心口4与空气离心泵的排气联通高压气由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3喷入园筒5,使筒内流体转动,由锥管6向后排出,产生扭力;
II.柔推力器.柔推力机.推力工作装置:移动工作装置用推力器产生推力,移动工作装置包括车辆.船及飞行器,其推力器称为车轮推力器.水流推力器.气流推力器;本方案在推力驱动机的推力器设柔传力机构,成为柔推力器.柔推力机;推力器的柔传力机构为:
一.水流推力器.水流推力机:水流推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构.离心锥管机构的一种:
1.摇杆推筒机构.摇杆推筒推力机:
a.如图60,船下设推筒1,其前端设多个单向阀2,主动摇杆3使推筒1往复运动,使水流过推筒向后排出,推水时使阀2关闭,推筒回摆时阀2开启;
b.如图68,船下设推筒1,推筒用摇杆2.3与船体连接,推筒內有锥管4,主动曲轴用连杆机构使摇杆3摆动,使推筒往复运动,使水流过推筒內的锥管向后排出,产生推力;
2.离心锥管机构.离心锥管推力机:如图77,船下设锥管3,船内设离心泵1,其中心口4用弯管与前方水联通,水泵使水流过离心涡道2及锥管3向后排出,产生推力;
二.气流推力器.气流推力机:气流推力机的推力器的柔传力机构是环扭风扇机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;例:
1.环扭风扇机构:见后述;
2.离心锥管机构.离心锥管推力机:
a.如图77,飞机设离心锥管,用离心气泵使气体流过锥管向后排出,产生推力;
b.涡喷锥管推力机:如图83,飞机设离心锥管2,用喷气源1使气体流过锥管3向后排出,气流过离心涡道产生离心推力,再流过锥管向后排出;喷气源可用涡喷发动机或燃烧室;
3.锥管推力机构:
a.涡扇锥管推力机:如图70,飞机设锥管2,用涡扇发动机1使气体流过锥管2向后排出,产生推力;
b.喷气锥管推力机.锥管式火箭:火箭设离心锥管,用燃烧室或涡喷发动机使气体流过离心锥管向后排出,气流过离心涡道产生离心推力,再流过锥管向后排出,产生推力;
三.车轮推力器.车轮推力机:车轮工作装置包括汽车.摩托车.自行车.电动车.矿用载重汽车.轨道机车,动力源用车轮传力器使车轮推动地面(车轮传力器指轮内或轮边的传力器),产生推力使车辆向前行驶,车轮推力器或车轮传力器的柔传力机构是波环系杆机构.波环偏心机构.摆超机构.摇轮机构的一种;举例:
1.波环系杆机构:车轮内设波环系杆减速器,其系杆固定,波环与车轮传动,中心夹轮使车轮减速转动;
2.波环偏心机构:车轮内设波环偏心减速器,如图136,波环7与星轮1.5及波轮6滚摩传动,波轮6与车轮传动,轮1.5无支承,环板4紧套在夹轮3.2上(或者,轮3用履带与轮2传动),主动轮3用纯扭矩使车轮转动;或者,轮5支承在车架上,轮1.6无支承,波环7与车轮传动,主动轮3用纯扭矩使车轮6转动;
3.摇杆车轮推力器.摇杆车轮推力机:动力摇杆用摆超机构或摇轮机构使车轮推动地面,举例:
1).摆超机构:主动轴用摆动器使摇杆摆动,摇杆摆轴用扭超离合器与车轮传动;需双向传动时,摇杆摆轴用换向超越离合器与车轮传动;为了改进性能,汽车后桥设两个摆轴,动力箱设摆动器,主动轴用摆动器使后桥两摆轴反向摆动,后桥两摆轴分别用扭超离合器与两侧车轮传动,离合器可设在车轮内或设在后桥;
2).摇轮机构.摇轮推力机:如图170,车轮1支承在摇杆2上,摇杆2用弹力连杆3与车架连接,车轮用增速器与储能飞轮传动,动力摇杆用弹碰器使摇杆2往复摆动,使储能飞轮波动转动,使车轮推动地面;其增速器举例:
a.如图131,车轮內设波环系杆副,车轮1支承在星轮6上,星轮6支承在系杆5上,系杆5与摇杆2连接,摇杆2下端用弹力连杆3与车架连接,夹轮4与储能飞轮传动(件1.2.3的连接见图132);动力摇杆用单向弹碰器与摇杆2间歇传动,驱动时使使弹力连杆3储能,驱动中断时弹力使摇杆2回摆,使轮4波动转动,使车轮按图示方向转动;本方案适用于自行车.电动车.摩托车.汽车.铁路机车;
b.如图136,车轮内设波环偏心副,波环7与车轮传动,星轮5支承在摇杆4上,摇杆4用弹力连杆8与车架连接;夹轮2用履带与储能飞轮3传动,动力摇杆9用单向弹碰器10与摇杆4间歇传动,驱动时使使弹力件8储能,驱动中断时弹力使摇杆4回摆,使车轮推动地面;
III.柔扭力器:转轴之间设柔摩擦传力机构,为柔扭力器,包括柔减速器.柔增速器.柔离合器.柔制动器.柔变速器.柔联轴器.柔支承器;
I).柔减速器:减速器的柔传力机构是柔摩擦机构,包括胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;
一.胀带夹轮机构.夹轮胀环副.胀夹减速器:
1.胀带夹轮副.胀带夹轮减速器:如图127,轮2用带环6与轮5传动,轮2.5之间有夹轮1.4,园环3套在轮1及轮4的外周(园环3可设于带环6的两侧),环6称为胀带,其拉力使各轮挤压胀紧,主动轮1与轮2.5滚动摩擦,用纯扭矩使输出轮5转动;
2.胀带背压副.胀带背压减速器:如图109,轮6用胀带1与轮2传动,轮2.6之间有背压轮3.5,轮3用连杆4与轮5连接,主动轮6用曳引使输出轮2转动;
3.胀带压夹副.胀带压夹减速器:如图111,轮5.3用带环1与轮2传动,轮5.3支承在摇杆6上,主动夹轮4与轮5.2.3滚动摩擦,用纯扭矩使输出轮2转动;
二.履带机构.履带副.履带减速器:
1.履带夹压副.履带夹压减速器:a.如图107,轮5用履带4与轮3传动,轮6用带环1与轮2传动,带环1有两条,两条环1位于履带4的两侧,履带拉力使环1胀紧,主动轮5用曳引使输出轮2转动;为了改进性能,防止跑偏,如图140,轮7用履带5与轮3传动,轮6用带环1与轮2传动,轮8用履带4与轮3传动,履带5套在履带4的外周,主动轮8用曳引使输出轮2转动;履带可用强力胶带环,或用单层.多层或蜗卷的钢带环;
b.如图110,轮4用履带5与轮3传动,轮6用带环1与轮2传动,带环1有两条,两条环1位于履带5的两侧,主动轮4用曳引使输出轮2转动;
2.履带胀环副.履带胀环减速器:如图112,轮1用带环4与轮2传动,轮1.2之间有夹轮3.6,轮3用履带5与轮6传动,履带拉力使各轮挤压胀紧,主动轮3用曳引使输出轮2转动;
3.履带背压副.履带背压减速器:如图108,轮6用带环1与轮2传动,背压轮3用连杆8与轮5连接,轮7用履带4与轮6传动,带环1迭压在履带4的外周,履带拉力使各轮挤压胀紧,主动轮7用曳引使输出轮2转动;
三.胀轮挤摩机构.胀轮挤摩副.胀轮挤摩减速器:外轮内设多个星轮,各轮挤压胀紧,主动轮用纯扭矩使从动轮减速转动,为胀轮挤摩机构.胀轮挤摩减速器,胀轮挤摩机构包括胀轮偏心机构.胀轮系杆机构.胀轮曲柄机构;为了改进性能,外轮用波环摩擦副或波环啮合副与机架或输出轴传动;例:
1.胀轮偏心副.胀轮偏心减速器:
a.如图142,外轮4与星轮1.5.7滚摩传动,各星轮支承在固定系杆6上,由系统弹力使各轮挤压胀紧,电机与星轮1传动,使外轮4及输出轴3减速转动;
b.如图如图98,外轮1内有星轮4.5.6及偏心轮3,星轮4用连杆2与轮6连接,轮5无支承,各轮挤压胀紧,电机与轮3传动,使外轮1及输出轴7减速转动;
c.如图134,外轮2与星轮1.5.6滚摩传动,偏心轮4及轮5.6无支承,轮1用履带7与轮6传动,履带拉力使各轮挤压胀紧,电机与轮1传动,使外轮2及输出轴3减速转动;
d.如图135,外轮2与星轮1.5.6滚摩传动,轮1用履带7与轮6传动,电机与轮4传动,使外轮2及输出轴3减速转动;为了改进性能,输出轴3用变径连接机构与外轮2连接;
2.胀轮系杆副.胀轮系杆减速器:胀轮挤摩减速器,固定外轮内设多个星轮,星轮支承在转动的系杆上,系杆及夹轮与外轮同轴布置,星轮与外轮滚动摩擦,使系杆输出轴转动,如果系杆固定,则由外轮输出扭矩,称为胀轮系杆副,例:
a.如图100,胀轮系杆副,固定外轮1内设多个星轮5,星轮支承在转动的系杆3上,中心夹轮4及系杆与外轮同轴布置,各轮挤压胀紧,主动轮4用滚摩(或用履带)使星轮转动,星轮使系杆输出轴3转动;
b.如图147,固定外轮1内设星轮3.2及夹轮4.5,星轮支承在转动的系杆6上,轮4用履带与轮5传动,主动轮4用纯扭矩使系杆输出轴6转动;
3.胀轮曲柄副.胀轮曲柄减速器:如图144,平动连杆2与曲轴1.3传动,星轮5与件2固接成为平动星轮,平动星轮用滚动摩擦使外轮4及输出轴6转动,为了改进性能,曲轴采用扭压变位曲柄;
四.波环挤摩机构.波环摩擦副.波环挤摩减速器:挠性或弹性的钢带环套在园盘和星轮上(园盘.星轮在不同平面),钢带环称为波环,园盘称为波轮(波环周长大于波轮,二者有相对转动),使星轮与波环挤压胀紧,星轮用滚动摩擦使波环转动,波环用跨轨摩擦使波轮转动,波环与波轮组成的摩擦传力副称为波环摩擦副;胀轮挤摩减速器的外轮用波环摩擦副与输出轴传动,称为波环挤摩机构或波环挤摩减速器;挠性波环可用薄钢带或蜗卷钢带,弹性波环可用较厚钢带,必要时用多层带环;波环挤摩机构举例:
1).波环偏心机构.波环偏心副.波环偏心减速器:胀轮偏心减速器,外轮用波环摩擦副与机架或输出轴传递扭矩,称为波环挤摩机构.波环偏心副或波环偏心减速器;
2).波环系杆机构.波环系杆副.波环系杆减速器:胀轮系杆减速器,外轮用波环摩擦副与机架传动,为波环系杆副.波环系杆减速器;如图100,波环系杆副,波环1与星轮5及固定的波轮2滚摩传动,星轮支承在转动的系杆3上,中心夹轮4及系杆与波环1同轴布置,系统弹力使各轮挤压胀紧,主动夹轮4用履带副使星轮转动,星轮使系杆输出轴3转动;如果系杆固定,则由波环或波轮输出扭矩;
3).波环曲柄机构.波环曲柄副.波环曲柄减速器:胀轮曲柄减速器,外轮用波环摩擦副与输出轴传动,为波环曲柄减速器,为了改进性能,曲轴采用扭压变位曲柄;例:
a.挠性波环曲柄减速器:如图143,挠性波环4与星轮2及波轮3滚摩传动(星轮.波轮在不同平面),星轮2支承在曲轴1上,星轮2与平动连杆5固接,连杆5与曲轴6传动,系统弹力使各挤压胀紧,主动曲轴1使星轮平动,星轮用滚动摩擦使波环转动,波环用跨轨摩擦使波轮输出轴3转动,曲轴与波轮的减速比约为:i=D/(D-d),D为波轮直径,d为星轮直径;其侧视剖面如图116,主动曲轴1与平动星轮2传动,星轮2用波环4与波轮输出轴3传动;
b.弹性波环曲柄减速器:如图144,弹性波环4与星轮5及波轮6滚摩传动,星轮5与曲轴1.3传动,成为平动星轮,平动星轮用滚动摩擦使波环4转动,波环用跨轨摩擦使波轮输出轴6转动,主动曲轴1与波轮6的减速比约为:i=D/(2e),D为波环直径,e为曲轴偏心距;
c.扭压变位曲柄:为了使胀轮曲柄副的星轮与波环压紧,其曲轴采用扭压变位曲柄,如图145,主动轴1有偏心孔,偏心孔用连杆4与曲柄销3传动,曲柄销用轴承2与星轮的中心孔连接,形成扭压变位曲柄,主动轴1的驱动扭矩转变为连杆4的推力,使曲柄销3外移,使星轮压紧波环,压紧力与负载成正比;
五.波环谐波机构.波环谐波副.波环谐波减速器:波环系杆减速器或波环曲柄减速器,星轮使波环与波轮相对转动,用谐波传力器限制波环摩擦副中一件的转动,使另一件低速输出扭矩,其速比大,效率高;例:
1.系杆谐波副.系杆谐波减速器:
a.拉带式系杆谐波副:如图133,波环系杆副,波环1与星轮5及固定的波轮2滚摩传动,星轮5支承在自由转动的系杆3上,外轮7与输出轴传动,主动夹轮4使星轮5紧贴波环1滚动,使波环绕波轮转动,波环外周用多组拉带6与外轮7连接(拉带可用2~4组,均布于波环外周),各组拉带依次张紧,使系杆中速转动,使外轮输出轴7低速转动,如果外轮7固定,则由波轮2输出扭矩;
b.摩擦式系杆谐波副:如图55,波环系杆副,波环7与星轮4及固定的波轮1滚摩传动,星轮4支承在自由转动的系杆5上,主动夹轮6用履带与轮8传动,使星轮紧贴波环7滚动,使波环绕波轮转动,波环7外周与外环2压紧摩擦,使外环2及输出轴3低速输出扭矩(外环2及轴3为系杆谐波副的低速轴,系杆5为中速轴),为了改进性能,波环7外周用齿带啮合副与外环2传动;为了改进性能,输出轴3用变径连接机构与外环2连接;
2.曲柄谐波副.曲柄谐波减速器:
a.拉带式曲柄谐波副:如图148,波环曲柄副,波环1紧套在星轮3及固定波轮2上,星轮支承在曲轴5上,波环外周用多条拉带6与外轮7连接(拉带可用2~12条,均布于波环外周,本图只画1条),外轮7与输出轴传动,主动曲轴使星轮紧贴波环滚动,使波环与波轮相对转动,多条拉带交替传力,使外轮输出轴7低速转动;
b.摩擦式曲柄谐波副:如图57,波环曲柄副,波环3紧套在星轮5及固定波轮4上,星轮5支承在曲轴6上,波环与波轮4组成波环副,主动曲轴6使星轮紧贴波环3滚动,使波环绕波轮转动,波环外周与外环1压紧摩擦,使输出轴2低速转动;为了改进性能,轮2用变径连接机构与外环1连接;
4.波环结构.钢带环--胀环.履带.波环:a.单层钢带环:胶带环用薄钢带环为强力层,使平带有横向刚性,能抗剪力,抗碾压,称为钢带环;为了改进性能,钢带环包有胶套,钢带环能抗剪力,其宽度可以大于曳引轮的宽度,利用胶套测面可使钢带环获得轴向约束,防止跑偏;b.多层钢带环:为了增大抗拉能力,钢带环可用多个周长适当的薄钢带环套装,成为较厚的多层钢带环,为了改进性能,钢带环包有腔套;c.蜗卷钢带环:用薄钢带或塑钢带蜗卷而成,钢带首尾适当连接,形成较厚的蜗卷带环;举例,用厚0.1~1mm钢带绕制成蜗卷带环,厚度为0.3~10mm,钢带端部为斜口并与邻层钢带焊接或粘接;为了改进性能,蜗卷带环包有胶套;
六.柔啮合机构.柔啮合减速器:齿轮减速器设柔传力机构,包括变径连接机构.动力分流机构.节园依附机构.波环啮合机构的一种,例:
1.变径连接机构.变径胀盘齿轮:如图85,开口胀环2用轮幅5与轴4连接,用挤压件3使胀环外径增大,使胀环2与齿圈1胀紧连接,需更换齿圈时,取出件3,使轴毂分离;
2.动力分流机构.分流啮合减速器:如图99,主动齿轮3与两个中齿轮2传动,中齿轮2与大齿轮4传动,两个中齿轮支承在摆架1上,摆架可绕定轴摆动,或绕主动轴摆动,摆架使载荷均匀,消除噪音;
3.节园依附机构.节园齿轮行星减速器:
a.节园齿轮:齿轮与节园环连接,节园环外径等于齿轮节园直径,成为节园外齿轮;内齿圈与节园环连接,节园环内径等于内齿轮节园直径,成为节园内齿轮;
b.节园齿轮系杆副.节园齿轮系杆减速器:齿轮系杆副,各齿轮均与节园环连接,星齿轮支承在系杆上,节园环使内齿轮及高速齿轮获得依附约束,节园内齿轮用波环摩擦副使输出轴转动;
II).柔增速器:柔减速器反向工作为柔增速器;增速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构.对冲波环机构的一种,详见柔减速器;以风力发电机.水力发电机.铁路机车内燃发电机的增速器为例:
1.波环增速器:如图100,波环减速器反向工作,为波环增速器;
2.谐波增速器:系杆谐波或曲柄谐波减速器反向工作,以风力发电机为例:
a.系杆谐波增速器:如图55,系杆谐波副的波轮1固定,星轮4支承在自由系杆5上,中心夹轮6用履带与轮8及星轮传动,波环7紧套在星轮4及固定波轮1的外周,夹轮6与发电机传动,波环外周与外轮2滾摩传动,风轮机转子与外轮2传动,外轮2用滚摩使波环5转动,使中心夹轮6及发电机高速转动;
b.曲柄谐波增速器:曲柄谐波减速器反向工作,为增速器;
3.对冲增速机构.波环对冲副.波环对冲增速器:系杆副或系杆谐波副,设两个转向相反的输入轴,使输出轴増速转动,以发电机为例:
a.系杆对冲增速器.对冲风力发电机:如图146,波环系杆副,星轮7支承在转动的系杆2上,夹轮1与发电机传动,风轮杋设两个叶轮转子4.5,风力使两叶轮反向转动,正转叶轮4与系杆2传动,反转叶轮5与波轮3传动,使夹轮及发电机高速转动;
b.对冲汽轮机.系杆对冲增速器:如图153,波环系杆副(或节园齿轮系杆副),星轮9支承在转动的系杆7上,夹轮8与发电机传动,汽轮杋设两组涡道转子,喷气装置1使两组涡道转子反向转动,正向转子2.4.6与系杆7连接传动,反转叶轮3.5与波轮10传动,使夹轮8及发电机高速转动;
c.系杆谐波对冲增速器.对冲风力发电机:系杆谐波副如图55,星轮4支承在自由系杆5上,波环7紧套在波轮1及星轮4上,夹轮6用履带副与轮8及星轮4传动,使星轮紧贴波环7滚动,波环7的外周与外环2压紧摩擦,夹轮6与发电机传动,风轮杋设两个叶轮转子,风力使两叶轮反向转动,正转叶轮与波轮1传动,反转叶轮与波轮3传动,使夹轮6及发电机高速转动;
III).柔离合器:同轴扭力器,包括开关离合器.超越离合器.滑差离合器.制动器.单向轴承;同轴扭力器设柔摩擦机构,用柔依附.柔曳引.柔胀紧增加接触柔性或传力柔性,为柔摩扭力器,包括柔开关离合器.滑差离合器.制动器.超越离合器.单向轴承;例:
一.开关离合器:其柔传力机构是连杆胀紧机构.变径胀紧机构.扭压机构的一种,为了改进性能,离合器的外轮用波环摩擦副与主动轴传动;例:
1.连杆胀紧机构.连杆开关离合器:
a.胀环连杆离合器:如图119,从动内轮1用连杆2及6与胀环8传动,用滑阀控制器4使胀环控端7与主动外轮5压紧,连杆2.6向内轮传递扭矩并增加压紧,使离合器胀紧接合;分离时,使胀环控端离开外轮,则离合器分离;为了改进性能,离合器内设遥控器,用电池供电,使胀环控端压紧外轮,成为遥控离合器;
b.缩环连杆离合器:如图101,缩环3套在主动外轮5内,缩环用连杆2与外轮连接,用碰抉控制器6或遥控器使控制曲柄4摆动,使缩环控端压紧从动内轮1,使离合器接合,连杆2的压力使离合器充分压紧;
c.锥环连杆离合器:如图88,锥面胀环2用连杆3与从动内轮4连接,胀环2的开口端用弹性橡胶5粘接(或用其他弹力件连接);控制器使胀环前移,使胀环锥面与主动外轮1压紧,使件5压缩,连杆3向内轮传递扭矩并使锥面充分胀紧,使离合器接合;
d.双向离合器:如图120,胀环3两端分别用离合连杆5与从动内轮1连接,扭压盘用滚轮4与胀环控端传动,扭压源驱动扭压盘转动,使胀环控端与主动外轮2压紧,使离合器接合,驱动扭矩由受压力的连杆传给内轮;外轮反转时,扭矩改变方向,使受拉力的连杆分离,由受压连杆接合传力;
2.变径胀紧机构.变径开关离合器:例:
a.如图102,内轮4用变径连接件3与胀环2连接,形成变径轮;用滑阀控制器5及连杆6使胀环的开口度扩大,使变径轮与主动外轮胀紧,使离合器接合;
b.扭压变径离合器:如图86,从动内轮4用变径连接件3与胀环2连接,控制轴5用推杆6与胀环端部传动,轴5的扭矩使胀环与主动外轮1压紧,使从动轴4跟随轴5转动;
c.如图103,主动外轮1用变径连接件2与缩环3连接,形成变径轮;用遥控器及连杆机构5使缩环缩径并压紧从动内轮4,使离合器接合;
3.扭压机构.扭压开关离合器:开关离合器设扭压机构及扭压源,扭压源驱动扭压盘转动,扭压盘用滚轮与胀环控端传动,胀环主端用连杆与从动内轮传动,用扭压传动使摩擦面压紧,压紧力与负载成正比,扭压源包括摩擦扭压源.电机扭压源,成为扭压开关离合器(下例均以外轮为主动,如果以内轮为主动,原理不变);例:
a.胀环扭压离合器:如图87,从动内轮4用连杆3与胀环2传动,控制轴5用推杆6与胀环端部传动,轴5的扭矩使胀环压紧主动外轮1,连杆3向内轮传递扭矩并增加压紧;为了改进性能,使扭压盘5与外轮摩擦,其扭矩m使胀环压紧外轮,使离合器接合;如用副电机与扭压盘5传动,副电机得电则接合,失电则分离;
b.肘瓦扭压开关离合器:如图104,主动外轮5按图示方向转动,肘瓦2与从动内轮1铰接,扭压盘4用拨爪3与肘瓦传动,接合时,扭压盘端面与外轮摩擦,形成摩擦扭压源,其扭矩使肘瓦压紧外轮,使离合器接合;
c.胀瓦扭压开关离合器:如图151,胀瓦6用连杆2与从动轮3连接,扭压盘4用拔爪1与瓦6传动,用控制器使扭压盘4与主动外轮5摩擦,其扭矩m使胀瓦压紧外轮,使离合器接合,如果m=0则离合器分离;为了改进性能,外轮5用波环摩擦副与主动轴传动;
二.柔滑离合器.柔滑差器:滑差离合器设柔传力机构,用柔性约束增加接触柔性或传力柔性,用柔依附.柔曳引.柔摩擦.柔压紧实现稳定摩擦,消除扭振,成为柔滑离合器.柔滑差器,其柔传力机构是轴杠杆压紧机构.扭压柔滑机构.环面多层机构的一种,为了改进性能,外轮波环摩擦副与主动轴传动;例:
1.轴杠杆压紧机构.轴杠杆端面离合器:现有大型离合器,用转动的气缸或油缸,使端面离合器压紧;本方案在轴外设轴杠杆压紧器,在轴外完成压紧;例:
a.如图66,主动轴5用端面离合器或多片副4与从动轴1传动,动压盘3两端用铰轴2与叉形杠杆6铰接,用驱动器或减速电机使杠杆6摆动,杠杆6使盘3移动,使端面副压紧;
b.端环串联离合器:端面多片副与胀环开关离合器串联,多片副起滑差作用,开关离合器起分离作用,用轴杠杆压紧机构使多片副与环面开关同时压紧,使离合器接合;
2.扭压柔滑机构.扭压柔滑离合器:滑差离合器设扭矩压紧机构,扭压源驱动扭压盘转动,扭压盘用扭压机构控制压紧,使从动轴跟随扭压盘转动,扭压源包括摩擦扭压源.电机扭压源,例:
a.胀环柔滑离合器:如图87,胀环2用连杆3与从动內轮4连接;扭压盘5用推杆6与胀环端部传动,扭压盘与主动外轮1摩擦,形成摩擦扭压源,其扭矩m使胀环胀大并与外轮压紧,使从动轴4跟随扭压盘转动;双向传动如图121,胀环5两端用离合连杆1与从动內轮2弹力连接,扭压盘6用滚轮3与胀环端部传动,扭压源驱动扭压盘转动,使胀环与主动外轮4压紧,使从动内轮跟随扭压盘转动;或者如图89,瓦5用连杆7与瓦6铰接成瓦串胀环,瓦串胀环用离合连杆3与从动內轮4弹力连接,扭压盘5用离合推杆6与胀环端部传动,扭压源驱动扭压盘转动,使胀环与主动外轮1压紧,使内轮跟随扭压盘转动;
b.变径柔滑离合器:如图86,胀环2用变径连接件3与內轮4连接,內轮与从动轴弹力传动;扭压盘5用推杆6与胀环端部传动,扭压源驱动扭压盘转动,其扭矩m使胀环与主动外轮1压紧,使从动轴跟随扭压盘转动;
c.缩瓦柔滑离合器:如图106,缩瓦3用多个连杆1与从动外轮2连接,扭压盘4用拔爪5与缩瓦传动,控制器使扭压盘与主动內轮6摩擦,其扭矩m使缩瓦与内轮压紧,使从动外轮2跟随扭压盘转动;
d.斜盘扭压离合器:如图67,主动轴2用多片副5与从动轴1传动,副电机与扭压盘3传动,扭压盘用拨爪使斜盘4转动,其扭矩产生推力,使从动轴1移动,使端面副5压紧,使从动轴跟随扭压盘3转动,可用于双向传动;
e.螺旋扭压离合器:如图130,主动轴1用多片副2与从动轴5传动,副电机与扭压盘4传动,扭压盘4用螺旋副3与从动轴5传动,其扭矩产生推力,使从动轴移动,使端面副2压紧,使从动轴跟随扭压盘转动;
f.双螺旋扭压离合器:如图129,主动轴1用多片副2与从动轴5传动,副电机与扭压盘4传动,扭压盘4用双螺旋副3与从动轴5传动,其扭矩产生推力,使从动轴移动,使端面副2压紧,使从动轴跟随扭压盘4转动,双螺旋副的螺杆7与螺杆8的旋向相反,用螺母3使件5移动,可用于双向传动;
3.环面多层机构.环面多层副:例:
a.环面多层机构.环面多层滑差器:如图122,件1是有开口的环形硬摩擦片,件1与胀环3的端面传动,称为内片组,件2是摩擦瓦,它与主动外轮4的端面传动,称为外片组,内.外片组按图示状态压紧摩擦,胀环3用变径连接件5与从动内轮6连接,扭压盘7用推杆8与胀环的端部传动(推杆8见图123的件6),成为环面多层摩擦副,其正面如图123,内轮4与从动轴传动,内轮4用变径连接件3与胀环2连接,形成变径轮,主动外轮1用环面多层副与胀环2传动,扭压盘5用离合推杆6与胀环开口传动,副电机与扭压盘传动,其扭矩m使胀环胀大,使环面多层副与主动外轮压紧,扭压盘自动调节压紧,使从动轴4跟随扭压盘转动;
b.环面多层离合器:环面多层副与开关离合器串联,称为串联柔滑离合器,多片副起滑差作用,开关离合器起分离作用,用压紧机构使多层副与开关离合器同时压紧,使环面多层离合器接合;如图124,环面多层滑差器的内轮2用胀环扭压离合器与从动轴5传动,胀环2用多个连杆6与从动轴连接,扭压盘3用滚轮4与胀环控端传动,扭压盘与主动外轮1摩擦,其扭矩使环面多层副压紧,使从动轴5跟随扭压盘转动;
三.柔超越离合器:现有超越离合器磨损快,寿命短;超越离合器的柔传力机构是扭超机构.换向摆超机构的一种,为了改进性能,外轮用波环摩擦副与主动轴传动;例:
1.扭超机构.扭超离合器:扭压开关离合器采用超越扭压源,为扭超离合器,例:
a.胀环扭超离合器:如图126,主动外轮1顺时针转动,从动内轮4用连杆3与胀环2连接,扭压盘5用单向推杆6与胀环端部传动,扭压盘与主动外轮摩擦,其扭矩为m,形成超越扭压源;当外轮转速高于内轮时,扭矩m使胀环胀大并压紧外轮,使离合器接合,当外轮转速低于内轮时,扭矩m改变方向,允许内轮超越转动;当扭压盘与外轮分离时,m=0,弹力使胀环离开外轮,离合器停止工作;如果主动外轮用超越离合器与扭压盘传动,效果更好;如果以内轮为主动,则扭压盘与从动外轮摩擦,也能形成超越扭压源;
b.肘瓦扭超离合器:如图104,肘瓦2与从动内轮1铰接,肘瓦可相对内轮摆动适当角度,扭压盘4用拨爪3与肘瓦传动,扭压盘与主动外轮5摩擦,其扭矩为m,内轮外轮均按图示方向转动,当外轮转速高于内轮时,扭矩m使肘瓦压紧外轮,使离合器楔紧接合,当外轮转速低于内轮时,扭矩m改变方向,使肘瓦离开外轮,离合器超越;
c.系杆扭超离合器.系杆单向轴承:如图105,波环4紧套在从动轴5上,肘轮1及星轮2支承在主动系杆3上,肘轮1可相对系杆3摆动适当角度,自由的夹轮6使星轮压紧波环,星轮端面与肘轮1摩擦,其扭矩为m,形成超越扭压源;当波环转速低于系杆时,扭矩m使肘轮1的外端压紧波环,使离合器楔紧接合,系杆驱动波环转动;当波环转速高于系杆时,扭矩m改变方向,使肘轮离开波环,允许波环超越转动,如果以轮6为主动,则波环扭超离合器有减速传动功能,称为超越减速器;
2.换向摆超机构.换向超越离合器:如图128,离合器有主动的摆动外轮5及从动内轮1,内轮用离合连杆2与胀环3的两端传动,扭压盘用滚轮4与胀环控端传动,扭压盘与摆动外轮摩擦,件7及件6为换向控件,本图为件6外伸,可使内轮顺时针转动;需反时针输出时,用换向控制器使件6缩回,件7外伸,使内轮反时针转动;
四.柔制动器:转轴用柔滑离合器或柔滑差变速器与机架传动,使受控轴减速转动,为柔制动器,制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;举例:
1.端环柔滑机构.端环制动器:转轴用端环串联离合器与机架传动,使受控轴减速转动,为端环制动器;
2.扭压柔滑机构.扭压柔滑制动器:转轴用扭压柔滑离合器与机架传动,扭压盘控制压紧,使转轴减速转动,为扭压柔滑制动器,例:
a.胀瓦柔滑制动器:如图152,胀瓦6用离合连杆2与固定内轮3弹力连接,扭压盘4用拨爪1与胀瓦传动,制动时,使扭压盘与转动外轮5摩擦,其扭矩使胀瓦与外轮压紧,使外轮减速转动;或者,制动时,控制器使扭压盘摆动,扭压盘用拨爪1使胀瓦压紧外轮,使外轮减速转动,制动扭矩与扭压盘的摆角成正比;为了改进性能,制动时,使胀瓦侧面与外轮端面摩擦,其扭矩使胀瓦摆动并压紧外轮,使外轮减速转动;为了改进性能,外轮1用波环摩擦副与转轴2传动;
b.胀环柔滑制动器:如图89,瓦5用连杆7与瓦6铰接成瓦串胀环,瓦串胀环用离合连杆3与固定內轮4弹力连接,扭压盘5用单向推杆6与胀环端部传动,制动时,扭压源驱动扭压盘摆动,使胀环胀大并与转动外轮1压紧,使外轮减速转动,制动扭矩与扭压盘的摆角成正比
c.缩瓦柔滑制动器:如图106,缩瓦3用连杆1与外轮2连接,外轮与机架弹性连接,扭压盘4用拔爪5与缩瓦传动,制动时,控制器使扭压盘摆动,使缩瓦与内轮压紧,使内轮减速转动,制动扭矩与扭压盘摆角成正比;双向制动时,采用离合连杆;
d.变径柔滑制动器:如图86,胀环2用变径连接件3与固定內轮4弹力连接,扭压盘5用推杆6与胀环端部传动,制动时,控制器使扭压盘摆动,使胀环胀大并与转动外轮1压紧,使外轮减速转动,制动扭矩与扭压盘摆角成正比;双向传动时,扭压盘用离合推杆与胀环端部传动;
e.如图79,胀环2用离合连杆3与固定内轮5弹力连接,扭压盘6用单向推杆4与胀环端部传动,制动时,扭压源驱动扭压盘向外轮方向摆动,使胀环与外轮压紧,使外轮减速转动,制动扭矩与扭压盘的摆角成正比;
3.扭压跟随机构.扭压跟随制动器:转轴用扭压柔滑离合器与机架传动,扭压盘转动并调节压紧,使受控轴跟随扭压盘减速转动,为扭压跟随制动器,例:
a.胀环扭压跟随制动器:如图89,瓦5用连杆7与瓦6铰接成为瓦串胀环,瓦串胀环用离合连杆3与转动內轮4弹力连接,扭压盘5用单向推杆6与胀环端部传动,制动时,使扭压盘与固定外轮1摩擦,其扭矩m使胀环压紧外轮,使内轮跟随扭压盘减速转动;若用数控电机控制扭压盘转速,为数控跟随制动器;
b.胀瓦扭压跟随制动器:如图152,胀瓦6用离合连杆2与转动内轮3弹力连接,扭压盘4用拨爪1与胀瓦传动,制动时,使扭压盘与固定外轮5摩擦,其扭矩使胀瓦与外轮压紧,使内轮跟随扭压盘减速转动;
c.如图106,缩环3用多个连杆1与转动外轮2弹性连接,与轮2同步转动的扭压盘4用拔爪5与缩瓦控端传动,制动时,用副制动器或副电机使扭压盘减速转动,扭压盘用拔爪5使缩环控端压紧固定的内轮6,使外轮跟随扭压盘减速转动;
4.环面多层机构.环面多层副.环面多层制动器:转轴用环面多层滑差器或环面多层离合器与机架传动,使转轴减速转动:
5.数控制动机构.数控制动器:转轴用数控滑差变速器与机架传动,或者,转轴设扭压柔滑制动器,用数控电机使扭压盘转动或摆动,使转轴减速转动:例:
a.转轴用扭压柔滑离合器与机架传动,用数控电机使扭压盘减速转动,使受控轴跟随数控电机减速转动;
b.转轴设扭压柔滑制动器,用数控电机使扭压盘摆动,制动扭矩与扭压盘摆角成正比;
五.单向轴承的柔传力机构:单向轴承(或称反转限动器)的柔传力机构是扭超限动机构.肘轮限动机构.选向限动机构的一种,例:
1.扭超限动机构.扭超限动器:转轴用扭超离合器与机架传动,当转轴反转时,离合器接合,反转被限制;
2.选向限动机构.选向单向轴承:转轴用换向超越离合器与机架传动,为选向单向轴承;
V).柔变速器:变速器设柔摩擦传力机构,为传力物体提供柔性约束,增加接触柔性或传力柔性,用柔依附.柔曳引.柔摩擦.柔啮合.柔压紧传递扭力,使输出转速符合要求,为柔变速器;变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.伺服开关机构.星摆变速机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种;例:
一.柔滑差机构.柔滑差变速器:变速器设柔滑差机构,主动轴用柔滑离合器或柔滑差器与从动轴传动,柔滑差变速器是扭压滑差变速器.伺服滑差变速器.数控滑差变速器的一种;举例:
1.扭压滑差机构.扭压滑差变速器:主动轴用扭压柔滑离合器与从动轴传动,扭压源与扭压盘传动,由扭压机构自动调节压紧,使从动轴跟随扭压源或副电机转动;例:
1).端面的扭压滑差变速器:
a.单向传动:如图130,端面多片副(或端环离合器)的内轮2与从动轴5传动,外轮1与主动轴传动,扭压盘4用螺旋副3与内轮2传动,扭压盘4与主动外轮1摩擦,其扭矩m使螺旋副产生压力,使多片副压紧,使从动轴跟随扭压盘4转动;若用副电机与扭压盘传动,则从动轴跟随副电机转动;
b.双向传动:如图129,多片副的内轮2与从动轴5传动,多片副外轮1与主动轴6传动;扭压盘4用双螺旋副3与内轮传动(螺杆7与螺杆8的旋向相反,当主动轴6反转时,双螺旋保持压紧关系不变),扭压盘4与主动外轮6摩擦,其扭矩m使双螺旋产生压力,使多片副压紧,使从动轴跟随扭压盘转动;主动轴反转时,双螺旋使压紧关系不改变;
2).环面的扭压滑差变速器.胀环滑差变速器:主动轴用环面的扭压柔滑离合器与从动轴传动,副电机用减速器与扭压盘传动,扭压盘自动调节压紧,使从动轴跟随副电机转动;
3).环面多层滑差变速器:主动轴用环面多层滑差器与从动轴传动,副电机与扭压盘传动,使从动轴跟随副电机转动;
2.伺服滑差机构.伺服滑差变速器:
a.制动伺服滑差变速器:主动轴用柔滑离合器或柔滑差器与从动轴传动,从动轴设扭压跟随制动器,其扭压盘与副电机传动,当输出转速高于扭压盘时,制动扭矩增大;制动扭矩大于设定值时使离合器降低压紧,反之增加压紧,使从动轴跟随副电机转动;
b.双传动伺服滑差变速器:主动轴用柔滑离合器或柔滑差器与从动轴传动,副电机用减速器与从动轴传动,副电机过载时使离合器增加压紧,反之降低压紧,使从动轴跟随副电机转动;
3.数控滑差机构.数控滑差变速器:扭压滑差变速器或伺服滑差变速器,其副电机采用数控电机,使从动轴跟随数控电机转动,成为数控滑差变速器;
二.摆超变速机构.柔摆超变速器:主动轴用摆动器使摇杆摆动,摇杆摆轴用超越离合器与输出轴传动,当摆轴转速高于输出轴时,离合器自动接合,反之超越;其摆动器例:
1.偏孔摆动器:主动偏孔盘用连杆使摇杆摆动,摇杆摆轴用扭超离合器与输出轴传动;
2.变幅摆动器:主动偏孔盘或主动曲轴用连杆与摇杆传动,摇杆摆轴用扭超离合器与飞轮输出轴传动,用移轴调速器调节偏孔盘与摇杆的轴距,使摇杆的摆动波幅符合要求,使输出转速符合要求;或者,主动轴用柔变速器与曲轴传动,曲轴用连杆与摇杆传动,调节曲轴转速,使摇杆的摆动波幅符合要求;
3.倍速摆动器:
a.如图12,主动曲轴用连杆使摇杆摆动(或者,主动偏孔轴用连杆使摇杆摆动),连杆长度等于CD距离,曲轴转动两周使摇杆往复摆动一次,称为倍速摆动器;
b.如图11,主动摇杆1用连杆2与动力摇杆3传动,摇杆1摆动1次使动力摇杆33摆动两次,称为倍速摆动器;
4.多倍速摆动器:如图46,动力摇杆2用弹力件与机架连接,主动凸轮1用滚轮3与摇杆2传动,凸轮转动使摇杆2摆动,弹力使摇杆2回摆,凸轮转动一周使动力摇杆2摆动多次;
5.开关摆动器:
a.储能开关摆动器:摆轴用弹力联轴器与机架连接,主动轴用卷扭飞轮及开关离合器与摆轴间歇传动,弹摆轴用扭超离合器与输出轴传动;离合器接合时,驱动力使弹力件压缩储能,离合器分离时,弹力使摆轴向输出方向摆动,摆轴用超越离合器使输出轴转动;
b.摆轴用弹力件与机架连接,弹摆轴用扭超离合器及卷扭器(或弹力联轴器)与输出轴传动;主动轴用卷扭飞轮.开关离合器与摆轴间歇传动,离合器接合时使摆轴向输出方向摆动,摆轴用超越离合器使输出轴转动,离合器分离时,弹力使摆轴回摆,离合器间歇接合,使输出轴获得扭矩;
6.锥摆摆动器:如图39,转动的斜孔盘3用锥摆连杆2与摆轴1传动,主动轴3用锥摆连杆使摆轴1往复摆动,摆轴1用超越离合器与输出轴传动;
7.活塞摆动器:活塞杆与摇杆传动,活塞摇杆的摆轴用超越离合器或换向超越离合器与输出轴传动;
三.换向摆超机构.换向摆超变速器:主动轴用摆动器使摇杆摆动,摇杆摆轴用换向超越离合器与输出轴传动,需反向输出时,用换向控制器使输出轴向反摆方向转动;
四.双柄超越机构.双柄变速器:变速器设双柄超越机构,为双柄变速器;如图71,曲柄轴1用连杆3与曲柄轴2传动,两轴惯量相差较大,称为双柄副,其主动轴称为前轴,从动轴称为后轴,惯量小的轴为波动轴,惯量大的轴为匀速轴,如果前轴为波动轴,为前冲双柄副,如果后轴为波动轴,为后冲双柄副;连杆与波动轴的铰点称为波动铰点,连杆与匀速轴的铰点称为匀速铰点;波动轴加速起点称为波谷,加速终点称为波峰;为了改进性能,双柄副两轴内端用连杆连接,使振动降低.称为内联双柄副;双柄变速器例:
1.前冲双柄变速器:输入轴用扭超离合器与前冲双柄副的前轴传动(前轴为波动轴),双柄副后轴与飞轮输出轴传动,称为前冲双柄变速器,例:
a.主动轴用扭超离合器与前冲双柄副的前轴传动,双柄副后轴与输出轴传动,当前轴转速低于主动轴时,离合器接合,反之超越,使输出轴获得扭矩;应用:水轮机(或风力机)用扭超离合器与前冲双柄副的前轴传动,后轴与发电机传动;
b.缓释前冲双柄变速器:主动轴用卷扭器及扭超离合器与前冲双柄副的前轴传动,双柄副后轴与输出轴传动,使输出轴获得扭矩;
c.移轴调速器:前冲双柄变速器,输入轴及双柄副的前轴支承在摆架上,摆架改变双柄副轴距,调节输出转速;
2.后冲双柄变速器:输入轴与后冲双柄副的前轴传动,后轴用扭超离合器与输出轴传动(或者,离合器的从动端用卷扭器与输出轴传动),为后冲双柄变速器;其调速器举例:
a.超越调速器:后轴用扭超离合器与飞轮输出轴传动,扭超离合器按超越规律工作,离合器在波动轴转速高于输出轴时自动接合,反之超越,输出转速由负载决定;
b.移轴调速器:后冲双柄副的前轴支承在摆架上,用摆架改变双柄副轴距,调节输出转速;
五.开关变速机构.开关变速器:变速器设开关离合器,离合器间歇接合,用间歇驱动使输出转速符合要求,开关变速器包括卷扭开关变速器.储能开关变速器.波动开关变速器;例
一).卷扭开关变速器:变速器设开关变速机构及卷扭器,调节开关频率,使输出转速符合要求:
1.缓释开关变速器:主动轴用卷扭飞轮及柔开关离合器与飞轮输出轴传动,离合器间歇接合,调节接合频率,使输出转速符合要求;或者,当输出转速不足时,使离合器接合,反之分离;
2.缓冲开关变速器:主动轴用柔开关离合器及卷扭飞轮与飞轮输出轴传动,离合器间歇接合,调节接合频率,使输出转速符合要求;
离合器控制举例:a.扭压分离器:采用扭压开关离合器,扭压电机与扭压盘动,扭压电机得电使离合器接合,扭压电机失电使离合器分离;b.螺旋分离器:输入轴用弹扭或弹卷联轴器及开关离合器与输出轴传动,当扭矩超过设定值时,利用弹扭联轴器的振角使螺旋副产生移动,用该移动使离合器分离;c.延时分离器:离合器在输出转速或扭矩不足时接合,同时使延时器电容充电并计时,延时器电量耗尽时,离合器分离;
二).储能开关变速器:变速器设开关变速机构及储能器,驱动时,使储能器储能,驱动暂停时,储能器提供扭矩,储能器包括履带储能器.星摆储能器.弹力储能器.弹卷储能器,例:
1.履带储能器.履带储能变速器:如图125,轮2.3.4.5.6组成履带夹压副,轮3用弹力连杆或弹力气缸与机架连接,夹轮6有储能飞轮,主动轴用卷扭飞轮及开关离合器与飞轮输出轴2间歇传动,驱动时,使轮6加速转动,使弹力件压缩储能,驱动暂停时,弹力维持驱动,调节驱动频率,使输出转速符合要求;
2.双柄储能器.双柄储能变速器:如图71,轮1用连杆3与轮2传动,三者组成双柄副;轮1与飞轮输出轴传动为匀速轴,轮2有储能飞轮为波动轴,主动轴用卷扭飞轮及开关离合器与轮2间歇传动,离合器在轮2的加速起点接合,在轮2的加速终点分离,驱动时使轮2加速储能,驱动暂停时,轮2释放储能维持驱动;为了改进性能,双柄副设移轴调速器,改变双柄副轴距,调节储能特性;
3.弹力储能器.弹力储能变速器:
a.主动轴用开关离合器及弹力联轴器与飞轮输出轴间歇传动,弹力联轴器主动端设储能飞轮,离合器间歇接合,调节驱动频率,使输出转速符合要求;
b.主动轴用离合器及弹力联轴器与飞轮输出轴间歇传动,弹轴振子设单向轴承或反转限动器,离合器间歇接合,调节驱动频率,使输出转速符合要求,为了改进性能,主动轴与开关离合器之间设卷扭器;
4.弹卷储能器.弹卷储能变速器:主动轴用开关离合器.卷扭器及弹力联轴器与飞轮输出轴传动,卷扭器主动端设单向轴承或反转限动器,离合器间歇接合,调节驱动频率,使输出转速符合要求;为了改进性能,主动轴与开关离合器之间设卷扭器;
三).波动开关变速器:变速器设开关变速机构,主动轴用开关离合器与飞轮输出轴间歇传动,驱动时,使输出轴加速传动,驱动暂停时,输出轴靠惯性传动;
六.伺服开关机构.伺服开关变速器:开关变速器设伺服开关机构,用伺服控制器控制开关离合器,使输出转速符合要求,伺服开关机构举例:
1.制动伺服开关机构:
a.主动轴用卷扭开关变速器或储能开关变速器与从动轴传动,从动轴设电扭压跟随制动器,其扭压盘与副电机传动,使扭压盘按要求的转速转动,当输出转速高于扭压盘时,制动扭矩增大;当制动扭矩大于设定值时切断动力,反之输入动力,使从动轴跟随扭压盘及副电机转动,为了改进性能,副电机定子可弹性摆动,制动扭矩过大时,利用定子摆动使离合器分离;
b.汽车主动轴用储能开关变速器与车轮传动,车轮或动力箱设电控扭压柔滑制动器,当车速过高时,切断动力并增大制动扭矩,反之输入动力并降低制动扭矩,使车速变化符合要求;
2.双传动伺服开关机构:
a.主动轴用卷扭开关变速器或储能开关变速器与从动轴传动,副电机用减速器与从动轴传动,若副电机过载则输入驱动力,若副电机为发电状态则切断驱动力,使从动轴跟随副电机转动;
b.主动轴用卷扭开关变速器或储能开关变速器与从动轴传动,从动轴设柔制动器,副电机用减速器与从动轴传动,若副电机过载则输入驱动力并降低制动力,若副电机为发电状态则切断驱动力并增加制动力,使从动轴跟随副电机转动;
七.星摆变速机构.星摆变速器:主动轴用系杆星摆副或偏心星摆副与飞轮输出轴间歇传动,例:
1.如图100,波环系杆副,波轮2与飞轮输出轴传动,夹轮4为波动轴,轮4与储能飞轮6传动为储能器(或者,夹轮设为输出轴,波轮为波动轴),系杆3用弹力连杆与机架联接为单向弹摆轴,弹力方向与输出转向相同,主动轴用离合器与波动轴4间歇传动,驱动时使波动轴加速转动,使系杆逆输出方向摆动,使弹力缸储能,驱动暂停时弹力使系杆回摆,使输出轴获得扭矩,输出转速由弹力及驱动频率决定;或者,主动轴用卷扭飞轮及离合器与弹摆轴间歇传动,驱动时使弹力连杆储能,驱动暂停时,弹力使弹摆轴回摆,使输出轴获得扭矩;或者,主动轴用多倍摆动器与弹摆轴传动,使输出轴获得扭矩;
2.如图100,波环系杆副,中心夹轮4与储能飞轮连接为储能器(为了改进性能,轮4设单向轴承),波环1与飞轮输出轴2传动,系杆3用弹碰联轴器与机架连接为双向弹摆轴,启动后,主动轴用摆动器或多倍摆动器使动力摇杆摆动,动力摇杆用弹碰联轴器或双向弹碰器使弹摆轴摆动,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩;
3.如图138,波环偏心副,波环7与星轮1.2.5及波轮6滚摩传动,轮6与飞轮输出轴传动,星轮1用履带与星轮2传动,夹轮3与储能飞轮传动为储能器,大星轮5支承在曲轴8上,曲轴为弹摆轴,主动轴用卷扭飞轮及离合器与弹摆轴间歇传动,驱动时使弹摆轴逆输出方向摆动,驱动暂停时弹力使弹摆轴回摆,使储能器波动转动,使输出轴获得扭矩,调节弹力或驱动频率,使输出转速符合要求;
4.摇杆星摆变速器:主动轴用摆动器或多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使输出轴转动;
八.扭压变速机构.扭压开关变速器:变速器设扭压开关离合器及扭压源(包括电机扭压源和摩擦扭压源),使从动轴跟随扭压源转动,例:
1.电控式扭压开关变速器:高速主动轴用卷扭飞轮.扭压开关离合器与飞轮从动轴传动,离合器如图126,副电机与离合器的扭压盘5传动,扭压盘用单碰连杆6与胀环端部传动,单碰连杆6间歇碰接,使离合器间歇接合,使从动轴跟随副电机转动;
2.摩擦式扭压开关变速器:上例中,扭压离合器设摩擦扭压源,惯性扭压盘与主动外轮压紧摩擦,其扭矩使扭压盘转动;扭压盘用单碰连杆与胀环端部传动,单碰连杆间歇碰接,使离合器间歇接合,使从动轴跟随扭压盘转动;
九.数控变速机构.数控变速器:变速器设数控变速机构,数控变速器是数控滑差变速器.数控伺服开关变速器.数控扭压开关变速器的一种;例:
1.数控滑差变速器:扭压滑差或伺服滑差变速器,其副电机采用数控电机,使从动轴跟随数控电机转动;
2.数控伺服开关变速器:伺服开关变速器,其副电机采用数控电机,使从动轴跟随数控电机转动;
3.数控扭压开关变速器:扭压开关变速器,其副电机采用数控电机,使从动轴跟随数控电机转动;
VI).柔联轴器.柔连接器:联轴器的柔传力机构是卷扭机构.弹力机构的一种;例:
一.卷扭机构.卷扭联轴器.卷扭器.卷扭飞轮:
a.螺卷联轴器.螺卷飞轮:如图95,外轮1用螺卷绕组2与内轮3连接,两轮可相对转动有限角度,绕组有足够惯性,卷扭绕组传递扭矩时惯量遂渐变化,称为卷扭飞轮;
b.蜗卷联轴器.蜗卷飞轮:如图97,外轮1用蜗卷绕组2与内轮3连接,两轮可相对转动有限角度,绕组有足够惯性,绕组传递扭矩时,惯量遂渐变化,称为卷扭飞轮;
2.变惯量飞轮:螺卷或蜗卷联轴器从动端与飞轮连接,其主动端在加速时转动惯量小,减速时转动惯量大;
3.双卷扭飞轮:螺卷或蜗卷联轴器两端均与飞轮连接,称为卷扭双飞轮
二.弹力机构.弹力联轴器.弹力轴:如图3,星轮3用多个扭杆弹簧4与外轮2连接,内轮1用钢带与轮3连接传动,外轮2称为从动端,内轮1称为弹轴振子或主动端,成为弹力联轴器.弹力轴,传递扭矩时,内轮1用钢带使星轮3摆动,使从动端获得扭矩,内外轮可相对转动有限角度;
三.惯量可调飞轮:如图2,飞轮有变位重块1,遥控电机用减速器3使螺杆2转动,螺杆2使两个重块1反向移动,使飞轮惯量受调节;
四.柔连接机构.柔连接器:轴毂连接器设变径连接机构,例:
变径连接机构.胀盘齿轮:如图85,开口胀环2用轮幅5与中心盘4固接,用锥形挤压件3使胀环外径增大,使胀环与齿圈1胀紧连接,需折卸时,取出锥杆3,使轴毂分离;
2.孔柱啮合连接机构.孔柱啮合联接器:挠性或弹性的钢带环套在园盘和星轮上(园盘.星轮在不同平面,园盘与转子或转轴固接),钢带环称为波环,园盘称为波轮,波环通过孔柱啮合机构向波轮传递扭矩(孔数与柱数相等),使二者同步转动,称为孔柱啮合联接器;
IV.柔拉力器.柔拉力工作装置:拉力工作装置,包括电梯.起重机.矿井提升机.挖掘机.飞机弹射机.抽油机.机床;拉力器指拉力机的拉力传力器,也是转轴与移动件的拉力传力器,拉力器的柔传力机构是波环螺卷机构.波环曳引机构.蜗卷机构.发电制动机构.曳卷机构.滑块拉力机构的一种,拉力器的柔传力机构例:
1.波环螺卷机构.波环卷筒.波环螺卷拉力器.波环起重机:如图154,波环5与聚氨脂胶套组合,胶套外周有螺旋绳槽,波环紧套在星轮4及波轮3上,形成波环卷筒,卷筒内设波环系杆副,星轮4支承在固定系杆2上,波环卷筒5支承在三个星轮4上,钢绳一端与吊重连接,另一端绕过胶套的螺旋绳槽与卷筒5连接,电机用柔滑差变速器及波环系杆减速器与卷筒5传动,卷筒卷绕钢绳,使吊重上升;
2.波环曳引机构.波环曳引轮.波环曳引拉力器.波环曳引电梯.波环曳引提升机:
a.钢绳波环曳引轮.钢绳波环曳引机:如图91,弹性波环2与聚氨脂胶套组合,胶套外周有多条绳槽,成为波环曳引轮(详见图154的件5),曳引轮内设波环系杆副,星轮5支承在固定系杆6上,曳引轮2与星轮5及波轮7滚摩传动,电机用柔滑差变速器与夹轮4传动,夹轮4用滚动摩擦与星轮5传动,星轮5使曳引轮2转动,钢绳8的一端与对重3连接,另一端绕过曳引轮2的绳槽与轿厢1连接,电机用柔滑差变速器与夹轮4传动,轮4用波环系杆减速器与曳引轮传动,使吊重上行;;
b.平带波环曳引轮.平带波环曳引机:如图91,波环曳引轮2与平带8曳引传动,称为平带波环曳引轮,平带可用钢绳芯胶带,或用单层或多层的钢带(或纤维带.合成带);用钢带曳引时,波环2外周包有橡胶套;
3.蜗卷机构.蜗卷拉力器:
a.钢带蜗卷机构.蜗卷卷筒.蜗卷拉力器:钢带一端与卷筒连接,另一端与吊重连接,卷筒蜗卷钢带使吊重上升;
b.波环蜗卷卷筒.波环蜗卷拉力器.波环蜗卷起重机.波环蜗卷提升机:拉力器用单层或多层的钢带为拉力件,钢带一端与波环卷筒连接,另一端与吊重连接,卷筒内设波环系杆副,电机用开关变速器及波环系杆减速器使卷筒转动,卷筒用蜗卷方式卷绕钢带,使吊重上升,卷筒内设波环系杆副,电机用柔滑差变速器及波环系杆减速器与卷筒传动,卷筒蜗卷钢带使吊重上升;
4.曳卷机构.曳卷拉力器:将曳引与蜗卷组合,为曳卷机构,例:
a.如图115,曳引轮1与蜗卷轮2组合,钢带一端与蜗卷轮2连接,另一端绕过与曳引轮1和蜗卷轮2与吊重3连接,減速电机与曳引轮1传动,使吊重上升;
b.如图116,曳引轮1与蜗卷轮2组合,钢带一端与蜗卷轮2连接,另一端绕过曳引轮1和蜗卷轮2与吊重3连接,減速电机与夹轮4传动,夹轮4用履带副使曳引轮1及蜗卷轮2转动,使吊重上升;
5.发电制动机构.发电制动拉力器:现有提升机或起重机,吊重下行时能量无法回收;本方案设发电制动机构,吊重下行时用发电制动回收能量,例:
起重机.矿井提升机.电梯的发电制动机构:主电机用制动伺服滑差变速器.减速器与起重卷筒或曳引轮传动,变速器从动轴有扭压跟随制动器,其扭压盘与副电机传动;吊重上升时,主电机及副电机得电正转,当制动扭矩大于设定值时,降低滑差器压紧,反之增加压紧,使受控轴跟随副电机转动;吊重下降时,滑差器为常闭压紧,副电机得电反转,使吊重加速下降,使主电机转子加速转动,主电机超过同步转速时,主电机得电并发电运行,使吊重匀速下降,当吊重接近目标位时,主电机断电,副电机减速使吊重停在目标位,副电机采用伺服电机或数控电机;
6.滑块拉力机构.往复拉力器:本方案用柔拉力器使移动件往复运动:
a.曳引拉力器:本方案用柔拉力器使金属加工机床的拖板往复移动,如图114,轮4支承在滑块6上,拉带1一端与机架左端连接,另一端绕过轮2.4.5与机架右端连接,减速电机与轮4传动,轮4用曳引使滑块移动,如果轮4反转,则滑块反向移动;
b.波环卷筒拉力器:本方案用柔拉力器使挖掘杌的铲斗推杆往复移动,如图149,钢绳1一端与斗杆2上端连接,另一端绕过导向轮4.3,再绕过卷筒5及导向轮6.4与斗杆下端连接,用波环系杆减速器使卷筒5转动,卷筒5用卷绕或曳引使斗杆2往复移动;如果卷筒5反转则斗杆反向移动;
V.柔压力器.柔压力机:压力器指压力机的压力传力器,也是转轴与滑块的传力器;压力器的柔传力机构是倍速压力机构.对摆压力机构.双动肘压机构.柔杠杆机构.对冲压力机构的一种,例:
一.倍速压力机构.倍速压力器.倍速压力机:倍速推扭器反向使用为倍速压力器,实施例:
1.曲轴倍速压力器.曲轴倍速压力机:如图92,曲轴(或偏心轴)3用短连杆2与杠杆1传动,连杆2的长度等于CD距离,曲轴转动两周,使杠杆在AB之间摆动一次,杠杆用连杆使滑块4压下;
2.倍速摇杆压力器.倍速摇杆压力机:如图93,压力机设倍速摇杆2,摇杆2用连杆4与杠杆1传动,用曲轴或油缸使摇杆2在CD之间摆动2次,使杠杆1在AB之间往复摆动一次,杠杆用连杆5使滑块3压下,滑块行程为连杆4长度的两倍;
3.油缸倍速压力机:如图94,油缸1与杠杆2传动,在传动过程中,当油缸活塞杆与直线CD重合时,活塞改变运动方向,使摆轴2继续摆动;油缸活塞往复两次,使杠杆2在AB之间往复摆动一次,使滑块3压下;
二.对摆压力机构.对摆压力器.对摆压力机:
1.如图113,摆轴1与轮5传动,摆轴2与轮4传动,钢带6一端与轮5连接,另一端与轮4连接,使轮4.5反向同步摆动,用曲轴或油缸使轮4摆动,两个摆轴1.2用连杆使滑块3压下;
2.倍速对摆压力机:如图45,压力机设两个倍速摇杆1,用钢带联动器4使两个倍速摇杆反向同步摆动,倍速摇杆用短连杆2与滑块3传动,用曲轴或油缸使一个倍速摇杆在CD之间摆动两次,使滑块往复一次,滑块行程为短连杆长度的两倍;
三.双动肘压机构.双动肘压器.双动锻压机:1.如图25,曲轴3用肘杆机构7与滑块6传动,上肘杆7与曲轴2铰接;锻压时,副电机1用减速器使曲柄盘4转动,使滑块6下行,滑块接触锻件后,曲轴6转动,使肘杆7往复摆动,产生脉冲压力,肘杆机构过死点时,肘杆的压力使曲轴弯曲变形,使曲柄盘4上移并与制动瓦5压紧,阻止曲轴2反转,肘杆机构离开死点时,副电机使曲轴2继续转动,使上肘杆7适量下移,产生进给,经过多次施压,使滑块6锻压到位,然后,副电机反转使滑块上行复位,适用于锻压机;其进给器也可采用油压进给器;
2.如图26,曲轴3用肘杆机构4与滑块5传动,上肘杆4与滑块2铰接;锻压时,副电机6用螺旋使楔块1移动,使滑块2.5下行,滑块5接触锻件后,曲轴3转动,使肘杆4往复摆动,产生脉冲压力,肘杆机构离开死点时,副电机使螺杆转动,使上肘杆4产生进给,经过多次施压,使滑块5锻压到位,然后,副电机反转使滑块上行复位;
四.柔杠杆机构.柔杠杆压力器.柔杠杆压力机:1.T铰杠杆机构.T铰杠杆压力机:杠杆压力机设T铰传力器,如图40,杠杆外套筒用肋板与两个内套筒连接,套筒1套在固定芯轴上,外套筒有扇形窗口,芯轴1用T连杆4与机架连接,套筒2用T连杆与滑块连接,外套筒与杠杆连接,单摆摆动器使杠杆在AB之间摆动,使滑块压下;
2.变支点杠杆机构.变支点杠杆压力机:如图69,杠杆4的铰点5用离合连杆2与机架连接,杠杆4的铰点6用离合连杆3与机架连接,杠杆4用连杆与滑块7传动,用倍速压力器或用油缸使杠杆4在AB之间摆动,杠杆下压至在图示位置时,连杆3接合,连杆2分离,用增大的杠杆倍数使滑块7压下;
五.对冲压力机构.对冲压力器.对冲压力机:如图18,压力机设工作滑块1.2,其运动方向相反,滑块1用钢管与滑块3连接,滑块2用钢管5与滑块4连接,件3分别用连杆6.9与摆轴7.8传动,件4分别用连杆10.11与摆轴7.8传动,用钢带联动器使摆轴7.8反向同步摆动,成为对摆轴,摆轴7.8摆动两次,使工作滑块1.2往复一次;
C.柔动力源或柔传力器的应用:柔动力源或柔传力器可应用于:柔动力机.柔驱动的发电机.柔驱动的流体泵.柔驱动的车轮工作装置.柔拉力工作装置.柔压力机.柔驱动的动力工作装置.柔驱动的水中航行装置.柔驱动的飞行器.柔驱动的机械工作装置;
I.柔动力机:动力机设柔动力源或柔传力器,为柔动力机,包括柔推力机.柔扭力机,扭力机包括汽轮机.燃气轮机.内燃机.风力机.水力机.波浪动力机;
一.飞行器的推力机:飞行器包括飞机.直升飞机.火箭,用气流推力机提供推力,其推力器的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;例:
1.涡扇发动机:涡扇发动机的柔传力机构环扭风扇机构.风扇锥管机构的一种,例:
a.环扭风扇机构:涡扇发动机设环形燃气轮机,其环形转子用空心的风扇叶片与转轴连接,驱动扭矩来自叶片外端;
b.风扇锥管机构:如图70,飞机设锥管2,用涡扇发动机1使空气流过锥管2向后排出,产生较多推力;
2.离心锥管机构.离心推力机:如图77,飞机用离心泵使空气流过锥管向后排出,气流过离心涡道产生离心推力;
3.锥管推力机构:
a.涡喷锥管推力机:如图83,飞机推力机设离心锥管2,用涡喷发动机1使空气流过锥管3向后排出,空气流过离心涡道2产生离心推力,再流过锥管3向后排出;
b.喷气锥管推力机.锥管式火箭:火箭设离心锥管,用燃烧室或涡喷发动机使气体流过离心锥管向后排出,气流过离心涡道产生离心推力,再流过锥管向后排出,产生推力;
c.冲压园筒推力机:如图137,飞机推力机设园筒4,飞行时,前方空气由冲压锥管1进入园筒,向园筒内喷油并点火,燃烧热气由涡道3及锥管2向后排出,产生推力;为了改进性能,园筒内设向心燃气轮机;e.冲压锥管推力机:如图150,飞机的冲压推力机设园筒气化机构,飞行时,进入冲压锥管1的空气,部分由冲口2流入园筒4,向园筒内喷油并点火,用不完全燃烧生成CO及H
2
,由螺旋涡道3排入锥管5,与锥管5的冷空气混合并燃尽,再由锥管5向后排出,产生推力;
二.船.潜艇.航母的柔推力机:其推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构.离心锥管机构的一种;
三.车轮推力机:车轮推力机.车轮推力器的柔传力机构是波环系杆机构.波环偏心机构.摆超机构.摇轮机构的一种;详见前述;
最隹方案为摇轮机构,如图170,车轮1支承在摇杆2上,摇杆2用弹力连杆3与车架连接,车轮用波环系杆增速器与储能飞轮传动,动力机用摆动器使动力摇杆摆动,动力摇杆用弹碰器使摇杆2往复摆动,使储能飞轮波动转动,使车轮推动地面;
四.柔汽轮机:汽轮机设柔热力机构(见前述)或柔传力机构,柔传力机构是对冲增速机构.锥管推扭机抅.离心锥管推扭机抅的一种;柔传力机构举例:
1.对冲增速机构.对冲汽轮机:汽轮杋设两组涡道转子(涡道由弧形钢板制成),喷气装置1向涡道喷汽,使两组涡道转子反向转动,其输出机构如图153,波环系杆副(或节园齿轮系杆副),星轮9支承在转动的系杆7上,夹轮8与发电机传动,对冲汽轮机的正转轮2.4.6与系杆4传动,反转叶轮3.5与波轮10传动,使夹轮及发电机高速转动,汽轮机转子直径可用到3~20m;
2.锥管推扭机抅.锥管汽轮机:
a.如图20,高压蒸汽由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3进入室4,流过锥管5向后排出,产生扭力;
b.如图21,汽轮机转子设多个园筒5,园筒中心口4与空气离心泵或园筒冲压泵的排气联通,高压蒸汽由旋转密封进入空心轴1,再进入室2,由管道3喷入园筒5,使室5气体转动,使流量放大并由锥管6向后排出,使转子向前转动;
五.柔燃气轮机:燃气轮机设柔热力机构,柔热力机构是转动燃烧机构.气化燃烧机构.对冲燃烧机构.柔压缩机构的一种,详见前述;
六.柔内燃机:内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.双波动推扭机构.柔变速机构的一种或组合:最隹例:
1.二冲程机:二冲程机设吸热气化机构及倍速推扭机构,如图43,缸盖內设燃烧室4及隔塞2,空气罐1用单向阀与空气室3联通,隔塞2受凸轮机构控制,在膨胀冲程,罐1空气流入室3并使隔塞下行,使室4封隔;在膨胀冲程尾段,排气阀10开启,使部分废气排出,在排气冲程,适时向缸內喷油,燃油与缸内热气产生吸热反应,生成CO及H
2
,在膨胀冲程,使隔塞2加速上行,室3空气由隔塞间隙排入室4并燃烧,热气膨胀使活塞下行;活塞用钢管与滑块5连接,滑块5用连杆6.7与对摆轴8.9传动,对摆轴用对摆推扭器输出扭矩;
2.四冲程机:四冲程机可设封隔燃烧机构及倍速推扭机构;
3.对摆四缸机:如图72,缸1.2.3.4的活塞用摇杆对摆机构与摆轴8.9.10传动(活塞1.4方向与活塞2.3相反),钢带联动器5.6.7使摆轴8.9.10反向同步摆动,摆轴10用连杆与曲轴11传动;
4.对摆四缸机:如图73,缸1.2.3.4的活塞用连杆与摆轴5.6传动(活塞1.4方向与活塞2.3相反),钢带联动器5.6使摆轴7.8反向同步摆动,摆轴5用连杆与曲轴9传动;
5.倍速对摆四缸机:四个倍速对摆单缸机组合,如图75,缸1.2.3.4的活塞用滑块倍摆机构与摆轴5.6传动(活塞1.4方向与活塞2.3相反),钢带联动器7.8使摆轴5.6反向同步摆动,摆轴6用连杆与曲轴9传动;为了改进性能,四缸机可设吸热气化机构;
6.倍速对摆八缸机:四个倍速对摆两缸机组合,如图74,缸1.2.3.4.5.6.7.8的活塞用滑块倍摆机构与摆轴9.10传动(活塞1.5.4.8方向与活塞2.6.3.7相反),钢带联动器11.12使摆轴9.10反向同步摆动,摆轴10用连杆与曲轴13传动;为了改进性能,八缸机可设吸热气化机构;
七.柔风力机:风力机的柔传力机构是对冲增速机构.摇杆对摆机构.柔增速机构.星摆变速机构的一种,例:
1.对冲增速机构,对冲风力机:风轮杋设两组叶轮转子,风力使两组叶轮反向转动,成为对冲风力机,其对冲增速机构如图146,对冲风力机用波环系杆副(或节园齿轮系杆副)输出扭矩,星轮7支承在转动的系杆2上,夹轮1与发电机传动,正转叶轮4.6与系杆2传动,反转叶轮5与波轮3传动,使夹轮1及发电机高速转动;
2.柔增速机构:风力机用柔增速器与发电机传动,为柔增速机构;
3.星摆变速机构:风力机用星摆变速器与发电机传动,风轮机转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,风轮机转轴转动一周使动力摇杆摆动多次,动力摇杆用星摆推扭机构使发电机高速转动;
4.摇杆对摆机构.摇杆风力机:风力机设摇杆对摆机构,它有多个摇杆摆动装置,如图48,摇杆4用平动连杆2与摇杆3连接,连杆2设多个风叶板1,顺风摆动时,控制器使风叶板1与风流垂直,回摆时,风叶板与风流平行,风力使摆轴3.4摆动,用联动器使相邻摆动装置的摆轴反向同步摆动,成为对摆轴,其中一摆轴用双波动推扭机构使发电机高速转动,或者用星摆推扭机构与输出轴传动;
八.柔水轮机:水轮机的柔传力机构是离心内喷推扭机抅.锥管内喷推扭机构.柔增速机构的一种,例:
1.离心内喷推扭机构:如图27,压力水由旋转密封进入空心轴1,再进入空腔2,再由管道3流过涡道4向转动后方排出,使转子转动;
2.锥管内喷推扭机构:如图20,压力水由旋转密封进入空心轴1,再进入空腔2,再由管道3进入室,流过锥管4向转动后方排出,使转子转动;
3.柔增速机构:水力机用柔增速器输出扭矩;
九.摇杆动力机:本方案利用往复运动的动力源,包括波浪.电磁铁.磁致伸缩材料.油缸.风力摇杆,往复运动的动力源使摇杆摆动,摇杆用柔传力机构使输出轴转动,柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种,例:
1.摇杆电动机:本方案用电磁铁或磁致伸缩材料为动力源(称为电磁驱动器),电磁驱动器用星摆推扭器使输出轴转动,如图100,波环系杆副,中心夹轮4与飞轮输出轴传动,轮4用履带与储能飞轮6传动,系杆3用弹力连杆与机架连接单向弹摆轴,弹力方向与输出转向相同,电磁驱动器用弹碰器与弹摆轴间歇传动,驱动时使系杆逆输出方向摆动,驱动中断时,弹力使系杆回摆,使轮6波动转动,使输出轴获得扭矩;
2.波浪摇杆动力机:浮桶随波浪波动,浮桶用连杆使船台或岸边的摇杆摆动,波浪摇杆用柔传力机构与输出轴传动,柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种;最隹方案:
波浪摇杆用双波动推扭机构使转轴转动,转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使发电机高速转动;
3.油缸摇杆动力机;其柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种;最隹方案:
油缸活塞杆使摇杆摆动,摇杆摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使输出轴高速转动;或者,油缸摇杆的摆轴用双波动推扭机构使输出轴转动;
4.摇杆对摆机构.摇杆风力发电机:风力机有多个摇杆摆动装置,如图48摇杆4用平动连杆2与摇杆3连接,连杆2设多个风叶板1,顺风摆动时,控制器使风叶板1与风流垂直,回摆时,风叶板与风流平行,风力使摆轴3.4摆动,用联动器使相邻摆动装置的摆轴反向同步摆动,成为对摆轴,其中一摆轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使发电机高速转动;
十.柔电动机:以电机转子为动力源,用柔传力器使输出轴启动.转动或制动,成为柔电动机,其柔传力机构是柔滑启动机构.开关启动机构.柔减速机构.柔调速机构.数控机构.柔支承机构.柔制动机构的一种或组合,柔电动机是柔滑启动电动机.开关启动电动机.柔减速电动机.柔变速电动机.数控电动机.柔制动电动机的一种;例:
1.柔滑启动机构.柔滑启动电动机:电机转子有空心轴,输出轴从中穿过,转子用常闭的端面多片滑差器与输出轴传动,启动时用电磁铁使滑差器解压,电机转子启动后恢复压紧,使输出轴加速至正常;或者,当电机电流超过设定值时,用电磁铁适当降低压紧,反之增加压紧,使输出轴在设定时间后加速至正常;
2.开关启动机构.开关启动电动机:电机转子用卷扭开关变速器与输出轴传动,启动时离合器分离,电机转子空载启动后,使离合器接合或间歇接合,使输出轴加速至正常;
3.柔减速机构.柔减速电动机:a.电机用柔减速器或增速器输出扭矩;最隹方案是,电机转子有空心轴,输出轴从中穿过,转子尾轴用柔减速器与输出轴传动;
4.柔调速机构.柔变速电动机:电机用柔变速器输出扭矩,最隹例为星摆变速器:
a.如图100,电机用波环系杆副输出扭矩,系杆3用弹力连杆与机架连接,弹力方向与输出转向相同,夹轮4用履带与储能飞轮6传动,波环1与飞轮输出轴传动;电机用离合器与系杆间歇传动,驱动时使系杆逆输出方向摆动,驱动中断时,弹力使系杆回摆,使轮6波动转动,使输出轴获得扭矩,输出转速由弹力连杆的弹力调节;为了改进性能,电机用扭超离合器及扭杆弹力轴与系杆传动;为了改进性能,储能飞轮采用惯量可调飞轮;
b.如图58,波环系杆副,系杆2用弹力连杆8与机架连接,弹力方向与输出转向相同,夹轮3用履带与储能飞轮7传动,波环1与输出轴传动;电机用摆动器(或多倍摆动器)使摆轴5摆动,摆轴5用弹碰器6与系杆2间歇传动,驱动时使系杆逆输出方向摆动,驱动中断时,弹力使系杆回摆,使轮7波动转动,使输出轴获得扭矩,输出转速由件8的弹力调节;5.数控机构.数控电动机:电机用数控变速器输出扭矩;
6.柔支承机构.柔支承器.柔支承电动机:电动机采用波环滚动轴承,如图167,为柔支承电动机;7.柔制动机构.柔制动电动机:电动机设柔制动器,为柔制动电动机;摇杆
十一.太阳能热气轮机:太阳能热气轮机的柔传力机构是离心锥管推扭机构:如图35,转子外周设环形汽轮机,其展开如图34,环形转子设多个园筒对,园筒4的中心口3与空气离心泵联接;用太阳能生产高压蒸汽,高压蒸汽由旋转密封进入转子内腔,再由图34的管道1进入室
2,再由周向喷入园筒4,使筒内气体转动并由离心涡道6及锥管5向后排出,使转子向前转动;
II.柔驱动的发电机:发电机采用柔动力机,包括柔汽轮机.柔燃气轮机.柔内燃机.波浪星摆动力机.柔风力机.柔水力机;动力机有柔热力机构或柔传力机构,例:
一.柔驱动的波浪发电机:浮桶随波浪波动,浮桶用连杆使船台或岸边的摇杆不规则住复摆动,波浪摇杆用柔传力机构使发电机转动,柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种,最隹方案:波浪摇杆用双波动推扭机构使转轴转动,转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使发电机高速转动;
二.柔驱动的內燃缸发电机:內燃发电机采用柔內燃机,为内燃柔发电机;
三.柔驱动的风力发电机:风力发电机采用柔风力机,其柔传力机构是对冲增速机构.摇杆对摆机构.柔增速机构的一种;最隹方案:
1.风轮机转轴用多倍摆动器与动力摇杆传动,动力摇杆用星摆推扭机构使发电机高速转动;
2.摇杆风力发电机:风力机有多个摇杆摆动装置,如图48摇杆4用平动连杆2与摇杆3连接,连杆2设多个风叶板1,顺风摆动时,控制器使风叶板1与风流垂直,回摆时,风叶板与风流平行,风力使摆轴3.4摆动,用联动器使相邻摆动装置的摆轴反向同步摆动,成为对摆轴,其中一摆轴用单摆压扭器输出扭矩,使发电机转动;
四.柔驱动的汽轮发电机:汽轮机的柔传力机构是对冲增速机构.锥管推扭机抅.离心锥管推扭机抅的一种;
最隹方案为离心锥管推扭机抅:如图35,转子外周设环形汽轮机,其展开如图34,环形转子设多个园筒对,园筒4的中心口3与空气(或废汽)离心泵联接;高压蒸汽由旋转密封进入转子内腔,再由图34的管道1进入室2,再由周向喷入园筒4,使筒内气体转动并由离心涡道6及锥管5向后排出,使转子向前转动;
五.燃气轮柔发电机:发电机采用柔燃气轮机,为燃气柔发电机;
六.水力柔发电机:发电机采用柔水轮机,为水力柔发电机;
七.太阳能热气发电机:
离心锥管推扭机抅:如图35,转子外周设环形汽轮机,其展开如图34,环形转子设多个园筒对,园筒4的中心口3与空气离心泵联接;用太阳能生产高压蒸汽,高压蒸汽由旋转密封进入转子内腔,再由图34的管道1进入室2,再由周向喷入园筒4,使筒内气体转动并由离心涡道6及锥管5向后排出,使转子向前转动;
III.柔驱动的流体泵:流体泵包括气泵.水泵,气泵包括空气压缩机.制冷压缩机,动力机用传力器使泵转子转动,泵转子用压缩机构使流体压力升高;本方案设柔压缩机构或柔传力机构,例:
1.气泵的柔压缩机构是向心涡轮机构.向心冲压机构.离心冲压机构.组合冲压机构的一种;
2.水泵的柔压缩机构是向心涡轮机构.向心冲压机构.离心冲压机构.组合冲压机构的一种;
3.气泵.水泵设柔变速器,其柔传力机构是卷扭变速机构.储能变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构的一种或组合;最隹方案是卷扭开关变速器;
IV.柔驱动的车轮工作装置:车轮工作装置包括乘用汽车.货运载重汽车.矿用载重汽车.电动车.汽车起重机.轨道机车.摩托车.自行车,由动力机提供动力,用传力器使车轮启动.转动或制动,动力机包括燃气轮机.内燃机.电动机,传力器包括离合器.制动器.变速器.车轮减速器.轮边传力器.车轮转向器;本方案设柔动力机或柔传力器,柔动力机有柔热力机构或柔传力机构,柔传力器用柔摩擦传力机构使车轮启动.转动或制动;例:
1.柔动力机是柔内燃机.柔燃气轮机.柔电动机的一种;例:倍速内燃机:如图75,倍速四缸机,四缸活塞用滑块倍摆机构与摆轴5.6传动(活塞1.4方向与活塞2.3相反),联动器7.8使摆轴5.6反向同步摆动,摆轴6用连杆使曲轴9转动;为了改进性能,曲轴用扭超离合器与飞轮输出轴传动;
2.离合器的柔传力机构是轴杠杆压紧机构.扭压柔滑机构.环面多层机构的一种;
3.制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;例:
a.扭压柔滑制动器:如图79,胀环2用离合连杆3与固定内轮5弹力连接,扭压盘6用单向推杆4与胀环端部传动,制动时,用踏板或步进电机使扭压盘6向外轮方向摆动,使胀环胀大并压紧转动外轮1,使车轮减速转动,制动扭矩与扭压盘摆角成正比;为了改进性能,胀环为硬质材料,外轮为铸铁,或者,胀环为瓦串胀环,外轮内周可贴摩擦瓦,停车时应使扭压盘与车轮压紧;
b.助力胀环制动器:车轮设扭压柔滑制动器,制动时,司机用踏板使扭压盘与车轮摩擦,其扭矩使扭压盘摆动,用伺服电机控制扭压盘摆角,使外轮减速转动;为了改进性能,设负反馈机构,利用汽车减速惯性力使扭压盘回摆,使汽车减速度符合要求;
4.柔变速器:车辆动力箱设柔变速器,柔传力机抅是星摆变速机构.储能开关机构.伺服开关机构.双柄变速机构的一种:
a.星摆变速机构.储能开关机构,见前述;
b.伺服开关机构:主动轴用储能开关变速器与车轮传动,车轮或动力箱设电控扭压柔滑制动器,用监控器检测车速,当车速过高时,切断动力并增大制动扭矩,反之输入动力并降低制动扭矩,使车速符合要求;
c.双柄变速机构.双柄变速器:如图71,汽车动力箱设双柄变速器,轮1用连杆3与轮2传动,组成双柄副;轮1与飞轮输出轴传动为匀速轴,轮2有储能飞轮为波动轴,主动轴用卷扭飞轮及离合器(离合器见图87或图126)与轮2间歇传动,在汽车起步阶段,离合器在轮2的加速起点接合,在加速终点分离,使输出轴1及车轮获得扭矩;在汽车中高速行驶阶段,离合器按超越规律工作,其扭压盘与主动轴持续摩擦,在轮2转速低于主动轴时离合器自动接合,反之超越,使输出轴及车轮高速转动;为了改进性能,双柄副设移轴调速器;
5.轮内减速器:车轮内设柔减速器,其柔传力机构为波环系杆机构或波环偏心机构:
6.轮边传力器:用动力摇杆使车轮推动地面,柔传力机构是摆超机构.摇轮机构的一种:
a.摆超机构:主动轴用摆动器使摇杆摆动,摇杆摆轴用扭超离合器与车轮传动,离合器可设在车轮内或设在后桥;需双向传动时,摇杆摆轴用换向超越离合器与车轮传动;为了改进性能,汽车后桥设两个摆轴,动力箱设摆动器,主动轴用摆动器使后桥两摆轴反向摆动,后桥两摆轴分别用扭超离合器与两侧车轮传动;
b.摇轮机构:如图170,车轮1支承在摇杆2上,摇杆2用弹力连杆3与车架连接,车轮用波环系杆增速器与储能飞轮传动,动力摇杆用弹碰器使摇杆2往复摆动,使储能飞轮波动转动,使车轮推动地面;
7.车轮转向器:其柔传力机构是履带机构:以汽车车轮为例,如图141,车轮转向器设履带夹压减速器,轮5用履带4与轮3传动,轮6用拉带1与摆轮2传动,拉带1有两条,两条拉带1位于履带4的两侧,方向盘与轮5传动,轮5用曳引使轮2摆动,轮2用连杆使车轮转向;为了改进性能,用助力电机.减速器与夹轮3传动,当方向盘扭力高于设定值时,电机增大电流,反之降低电流,使轮2跟随方向盘摆动;
V.柔拉力工作装置:拉力工作装置包括起重机.汽车起重机.电梯.矿井提升机.挖掘机.油井抽油机.飞机弹射机,由扭力器.拉力器完成拉力驱动,扭力器包括变速器.减速器.制动器;本方案设柔拉力机构或柔扭力器;柔扭力器包括柔变速器.柔减速器.柔制动器,用柔传力机构完成拉力驱动,例:
1.拉力器的柔传力机构是波环螺卷机构.波环曳引机构.蜗卷机构.发电制动机构.曳卷机构.滑块拉力机构的一种;
2.拉力工作装置的柔制动器:其柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;举例:
a.拉力工作装置的减速器高速轴设扭压跟随制动器,其扭压盘与伺服电机或数控电机传动,使受控轴跟随扭压盘传动;
b.拉力工作装置的减速器高速轴设扭压柔滑制动器,其扭压盘与减速器高速轴摩擦,使受控轴跟随扭压盘传动;
3.柔减速器:减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;
4.柔变速器:变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种或组合;
5.迥转台柔传力器:起重机的迥转台设柔减速器,如履带减速器,使迴转台迴转;为了改进性能,采用数控电动机;
6.数控起重机.提升机或电梯:起重机.提升机.电梯设数控变速器,吊重跟随数控电机升降;例:
a.数控提升机:提升机设数控滑差变速器,使从动轴跟随数控电机转动,使吊重跟随数控电机升降,例如矿升深400米,假设提升全程对应于数控电机转1000周,则每次提升矿物时,用电脑使数控电机按设定规律转过1000周即可;
b.数控电梯:曳引电梯设数控滑差变速器,使从动轴跟随数控电机转动,使轿厢跟随数控电机升降;以10层搂房电梯为例,设电梯全程为100万拍,电梯从一层到三层只需使数控副电机转过30万拍(另加修正拍数,修正拍数可由数控副电机与限速器绳轮的角位移相比较获得),使轿厢升至三层;
c.数控起重机:起重机设柔数控滑差起重变速器,使吊重跟随数控电机升降,为了改进性能,起重机的行走小车设柔数控滑差变速器,使车轮跟随数控电机转动;为了改进性能,起重机的迥转台设数控滑差变速器,使迥转台跟随数控电机转动;7.挖掘机:本方案用波环螺卷拉力器使铲斗提升,用波环曳引拉力器使推压杆移动;
7.柔弹射机:飞机弹射机在航母甲板下方,甲板有长槽形开口,弹射机用滑梭与甲板上的飞机联接,动力机用柔拉力器使滑梭移动,使飞机加速至起飞,弹射机的柔拉力器是开关式弹射拉力器,例:
开关式弹射拉力器.开关式弹射机:如图90,钢带6(或钢绳)一端与蜗卷卷筒5连接,另一端绕过动滑轮3与滑梭4连接,滑梭与飞机连接,动滑轮3支承在小车2上,小车与弹力缸1连接,缸内流体与高压气罐联通,卷筒5有单向轴承;动力机使大飞轮加速至设定转速,大飞轮用柔离合器与卷筒5传动,弹力缸1压缩至设定位时离合器分离,小车回到起点时离合器接合,经过多次驱动,滑梭被拉到终点;为了改进性能,大飞轮用卷扭飞轮.柔离合器与卷筒传动;为了改进性能,可采用波环蜗卷拉力器;举例:滑梭行程为90米,小车行程为1~9米,弹射时间约2秒,加速度3~5g;
8.开关型抽油机:油田的抽油机,如图91,曳引钢绳一端与抽油杆3连接,另一端绕过曳引轮2数周与对重1连接,曳引轮内设波环系杆副,曳引轮支承在星轮5上,星轮支承在固定的系杆6上,主电机用开关变速器及波环系杆减速器与曳引轮传动,使抽油杆上行;抽油杆下行时,主电机与曳引轮分离,副电机用减速器与曳引轮传动,使抽油杆加速下行,当抽油杆速度高于设定值时,使副电机发电运行,使抽油杆匀速下行,接近目标位时,副电机断电,主电机再驱动抽油杆上行;
VI.柔压力机:压力机包括冲床.机械压力机.液压压力机.锻压机,动力机用传力器完成压下,传力器包括压力器.减速器.离合器;压力机设柔压力器或柔扭力器,例:
1.压力机的柔压力器:压力机设柔压力器,其柔传力机构是倍速压力机构.对摆压力机构.双动肘压机构.柔杠杆机构.对冲压力机构的一种,称为倍速压力机.对摆压力机.双动压力机.柔杠杆压力机.对冲压力机;
2.压力机的柔减速器:压力机设柔减速器,减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构的一种;最隹方案是胀夹减速器.履带减速器.波环系杆减速器;
3.压力机的柔离合器:压力机设柔离合器,离合器的柔传力机构是连杆胀紧机构.变径胀紧机构.扭压机构的一种;
VII.柔驱动的动力工作装置:动力工作装置包括工程机械.挖掘机.轮式装载机.拖拉机.收割机.推土机,由动力机提供动力,用扭力器完成驱动,动力机包括燃气轮机.内燃机.电动机,本方案设柔动力机,柔动力机是柔内燃机.柔电动机的一种;以挖掘机为例:
1.内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是对摆推扭机构.倍速推扭机构.对冲推扭机构的一种或组合;
例:倍速內燃机:如图75,倍速四缸机,四缸活塞用滑块倍摆机构与摆轴5.6传动(活塞1.4方向与活塞2.3相反),联动器7.8使摆轴5.6反向同步摆动,摆轴6用连杆使曲轴9波动转动,曲轴与飞轮输出轴传动;
倍速內燃机:如图74,倍速八缸机,八缸活塞用滑块倍摆机构与摆轴5.6传动(活塞1.5.4.8方向与活塞2.3.6.7相反),联动器11.12使摆轴9.10反向同步摆动,摆轴9用连杆使曲轴13转动;
VIII.柔驱动的水中航行装置:包括机动船.潜艇.军舰.航空母舰,水中航行装置采用柔动力机或柔推力器,动力机包括柔燃气轮机.柔内燃机.柔电动机,动力机提供驱动力,使推力器产生推力;例:
1.燃气轮机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;
2.内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是对摆推扭机构.倍速推扭机构.对冲推扭机构的一种或组合;
例:倍速內燃机,如图74,倍速八缸机,八缸活塞用滑块倍摆机构与摆轴5.6传动(活塞1.5.4.8方向与活塞2.3.6.7相反),联动器11.12使摆轴9.10反向同步摆动,摆轴9用连杆使曲轴13转动;
3.电动机的柔传力机构是柔滑启动机构.开关启动机构.柔减速机构.柔调速机构.数控机构.柔支承机构.柔制动机构的一种或组合;
4.推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构离心锥管机构的一种;
IX.柔驱动的飞行器:飞行器包括飞机.直升飞机.火箭,气流推力机用热力机构产生热力介质,用传力机构产生推力,气流推力机包括涡扇发动机.涡喷发动机.冲压发动机;气流推力机设柔热力机构或柔传力机构,用柔热力机构产生热力介质,用柔传力机构产生推力;
1.涡扇发动机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;
2.冲压发动机的柔热力机构是园筒燃烧机构.园筒气化机构的一种;
3.气流推力机的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;
X.柔驱动的机械工作装置,包括金属加工机床.水泵.气泵.制冷压缩机.腭式破碎机.园锥破碎机球磨机皮带运输机采煤机.钢材轧机.油田抽油机.工程机械.挖掘机.轮式装载机.拖拉机.收割机.推土机,由动力机提供动力,用扭力器完成驱动,扭力器包括减速器.增速器.变速器.制动器;本方案在机械工作装置设柔扭力器,用柔传力机构完成驱动,柔扭力器包括柔变速器.减速器.制动器;变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种或组合;减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;
一.机床:机床设柔离合器.柔变速器.柔减速器.柔增速器.柔制动器,柔变速器最隹方案是卷扭开关变速器.扭压开关变速器.数控变速器;例:
1.机床拖板驱动机:现有机床用螺杆或齿条使拖板移动,本方案用滑块拉力机构使拖板移动;
2.机床转轴驱动机:现有机床用齿轮使机床转轴转动,本方案用柔变速器或柔减速器使机床转轴转动;
二.挖掘机:设柔离合器.柔变速器.柔减速器.柔增速器.柔制动器,例:
1.柔拉力器:现有挖掘机用普通的钢绳卷筒使铲斗提升,本方案用波环螺卷拉力器使铲斗提升,用滑块拉力机构.往复拉力器使推压杆移动;
2.挖掘机设柔变速器:现有挖掘机用齿轮使卷筒转动,本方案用柔减速器或变速器,变速器最隹方案是卷扭开关变速器.双柄变速器.扭压开关变速器;
3.控掘机的迴转台的柔扭力机:挖掘机的迥转台设柔减速器,如履带减速器,使迴转台迴转;为了改进性能,采用数控电动机。
附图说明:
附图1~附图154是机械传力器。
Claims (17)
1.一种动力机,包括汽轮机.燃气轮机.内燃机.气流推力机,气流推力机包括涡扇发动机.冲压发动机.直升飞机的升力机,动力机有动力源和传力器,动力源用热力机构产生热力介质,传力器用传力机构产生扭矩或推力,热力机构包括燃烧机构及空气压缩机的压缩机构;其特征是:动力机有柔热力机构或柔传力机构,成为柔动力机,包括柔汽轮机.燃气轮机.内燃机.气流推力机;
1).汽轮机的柔热力机构是燃煤装置的吸热气化机构.柔压缩机构的一种,柔传力机构是锥管推扭机构.离心锥管推扭机抅.对冲增速机构的一种;
2).燃气轮机的柔热力机构是转动燃烧机构.气化燃烧机构.对冲燃烧机构.柔压缩机构的一种;
3).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.柔变速机构的一种或组合:
4).涡扇发动机的柔热力机构是转动燃烧机构.气化燃烧机构.对冲燃烧机构的一种;冲压发动机的柔热力机构是园筒燃烧机构.园筒气化机构的一种;气流推力机的推力器的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;
5).水轮机的柔传力机构是离心内喷推扭机抅.锥管内喷推扭机构的一种;
6).压缩机的柔压缩机构是向心冲压机构.离心冲压机构.轴向冲压机构.组合冲压机构.对冲机构.园筒冲压机构的一种。
2.一种传力器,指用于驱动机的传力器,驱动机包括扭力机.压力机.拉力机,传力器包括扭力器.压力器.拉力器.支承器,其中扭力器包括减速器.增速器.变速器.开关离合器.超越离合器.滑差器.制动器.轴毂连接器;传力器有传力机构,传力物体在传力机构的约束控制下传力,使受力物体转动.移动或制动;其特征是:传力器有柔传力机构,增加接触柔性或传力柔性,使传力物体获得柔性的约束控制,成为柔传力器;
1).推扭器的柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.锥摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.双波动推扭机构的一种或组合:
2).减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;增速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构.对冲增速机构的一种;
3).变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种或组合;
4).开关离合器的柔传力机构是连杆胀紧机构.变径胀紧机构.扭压机构的一种;柔滑离合器的柔传力机构是轴杠杆压紧机构.扭压柔滑机构.环面多层机构的一种:制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;超越离合器的柔传力机构是扭超机构.换向摆超机构的一种;轴毂联接器的柔传力机构是变径联接机构;单向轴承的柔传力机构是扭压限动机构.肘轮限动机构.选向限动机构的一种;
5).拉力器指拉力机的拉力传力器,拉力器的柔传力机构是波环螺卷机构.波环曳引机构.蜗卷机构.发电制动机构.曳卷机构.滑块拉力机构的一种;
6).压力器指压力机的压力传力器,压力器的柔传力机构是倍速压力机构.对摆压力机构.双动肘压机构.柔杠杆压力机构.对冲压力机构的一种,
7).推力器指推力机的推力传力器,水流推力机的推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构.离心锥管机构的一种,气流推力机的推力器的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;车轮推力器的柔传力机构是波环系杆机构.波环偏心机构.摆超机构.摇轮机构的一种。
3.一种动力机,利用往复运动的动力源,包括波浪.电磁铁.磁致伸缩材料.油缸.风力摇杆,往复运动的动力源用传力器使输出轴转动;其特征是:传力器有柔传力机构,往复运动的动力源用柔传力机构使输出轴转动,形成摇杆柔动力机,包括波浪摇杆动力机.磁力摇杆电动机.磁致伸缩电动机.油缸摇杆动力机.风力摇杆动力机;
1).磁力摇杆电动机.磁致伸缩电动机的柔传力机构是星摆推扭机构;
2).波浪摇杆动力机.油缸摇杆动力机的柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种;
3).风力摇杆动力机的柔传力机构是摇杆对摆机构。
4.一种推力机,包括水流推力机.气流推力机.车轮推力机,气流推力机包括涡扇发动机.涡喷发动机.冲压发动机.直升飞机的升力机;推力机有推力器,用传力机构产生推力;其特征是:推力器有柔传力机构,水流推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构.离心锥管机构的一种;气流推力器的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;车轮推力器的柔传力机构是波环系杆机构.波环偏心机构.摆超机构.摇轮机构的一种。
5.一种水中航行装置,包括机动船.潜艇.军舰.航空母舰,水中航行装置有推力器,动力机提供驱动力,推力器用传力机构产生推力;其特征是:水中航行装置有柔推力器,用柔传力机构产生推力,推力器的柔传力机构是摇杆推筒机构离心锥管机构的一种。
6.一种水中航行装置,包括机动船.潜艇.军舰.航空母舰,水中航行装置有动力机,动力机包括燃气轮机.内燃机,动力机提供驱动力,使推力器产生推力;其特征是:水中航行装置有柔动力机,柔动力机用柔热力机构产生热力介质,用柔传力机构产生扭矩;1).燃气轮机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;2).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是对摆推扭机构.倍速推扭机构.对冲推扭机构的一种或组合。
7.一种飞行器,包括飞机.直升飞机.火箭,气流推力机用热力机构产生热力介质,用传力机构产生推力,使飞行器向前飞行,气流推力机包括涡扇发动机.涡喷发动机.冲压发动机;其特征是:气流推力机有柔热力机构或柔传力机构,用柔热力机构产生热力介质,用柔传力机构产生推力;
1).涡扇发动机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;
2).冲压发动机的柔热力机构是园筒燃烧机构.园筒气化机构的一种;
3).气流推力机的柔传力机构是环扭风扇机构.风扇锥管机构.离心锥管机构.锥管推力机构的一种;
4).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构的一种。
8.一种发电机,动力机提供扭矩,使发电机转动,动力机包括汽轮机.燃气轮机.内燃机.波浪动力机.风力机.水力机;其特征是:动力机有柔热力机构或柔传力机构,成为柔动力机;包括柔汽轮机.柔燃气轮机.柔内燃机.波浪柔动力机.柔风力机.柔水力机;
1).汽轮机的柔热力机构是燃煤装置的吸热气化机构.柔压缩机构的一种,柔传力机构是锥管推扭机构.离心锥管推扭机抅.对冲增速机构的一种;
2).燃气轮机的柔热力机构是气化燃烧机构.转动燃烧机构.对冲燃烧机构.柔压缩机构的一种;
3).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构的一种或组合:
4).波浪动力机的柔传力机构是星摆推扭机构.双波动推扭机构.摇杆双柄机构的一种;
5).风力机的柔传力机构是对冲増速机构.摇杆对摆机构的一种;
6).水轮机的柔传力机构是离心内喷推扭机抅.锥管内喷推扭机构的一种。
9.一种电动机驱动装置,包括电机.传力器.输出轴,电机产生原动力,传力器用传力机构使输出轴启动.转动或制动;其特征是:传力器有柔传力机构,柔传力机构是柔滑启动机构.开关启动机构.柔减速机构.柔调速机构.数控机构.柔支承机构.柔制动机构的一种或组合。
10.一种车轮工作装置,包括乘用汽车.货运载重汽车.矿用载重汽车.电动车.汽车起重机.轨道机车.摩托车.自行车;由动力机提供扭矩,用传力器使车轮启动.转动或制动,动力机包括燃气轮机.内燃机.电动机,传力器包括离合器.制动器.变速器.车轮减速器.轮边传力器.车轮转向器;其特征是:车轮工作装置有柔动力机或柔传力器,柔动力机有柔热力机构或柔传力机构,柔传力器有柔摩擦传力机构;
1).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.柔变速机构的一种或组合:
2).燃气轮机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;
3).电动机的柔传力机构是柔滑启动机构.开关启动机构.柔减速机构.柔调速机构.数控机构.柔支承机构.柔制动机构.星摆推扭机构的一种或组合;
4).离合器的柔摩擦传力机构是轴杠杆压紧机构.扭压柔滑机构.环面多层机构的一种;
5).制动器的柔摩擦传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种;
6).变速器的柔摩擦传力机构是星摆变速机构.储能开关机构.伺服开关机构.双柄变速机构的一种:
7).轮内减速器的柔摩擦传力机构是波环系杆机构.波环偏心机构的一种:
8).轮边传力器的柔摩擦传力机构是摆超机构.摇轮机构的一种;
9).车轮转向器的柔摩擦传力机构是履带机构。
11.一种动力工作装置,包括工程机械.挖掘机.轮式装载机.拖拉机.收割机.推土机,由动力机提供动力,用扭力器完成驱动,动力机包括燃气轮机.内燃机.电动机,扭力器包括减速器.变速器.制动器;其特征是:动力工作装置有柔动力机,用柔热力机构或柔传力机构提供扭矩;
1).内燃机的柔热力机构是封隔燃烧机构.三腔燃烧机构.吸热气化机构.吸热气化蒸燃机构.单阀配气机构.换向配气机构的一种或组合;内燃机的柔传力机构是波动推扭机构.单摆推扭机构.对摆推扭机构.倍速推扭机构.星摆推扭机构.摇杆双柄机构.对冲推扭机构.柔变速机构的一种或组合:
2).燃气轮机的柔热力机构是气化燃烧机构.吸热气化机构.转动燃烧机构的一种;
3).电动机的柔传力机构是柔滑启动机构.开关启动机构.柔减速机构.柔调速机构.数控机构.柔支承机构.柔制动机构.星摆推扭机构的一种或组合。
12.一种机械工作装置,包括金属加工机床.水泵.气泵.制冷压缩机.腭式破碎机.园锥破碎机球磨机皮带运输机采煤机.钢材轧机.油田抽油机.工程机械.挖掘机.轮式装载机.拖拉机.收割机.推土机,由动力机提供动力,用扭力器完成驱动,扭力器包括减速器.增速器.变速器.制动器;其特征是:机械工作装置有柔扭力器,用柔传力机构完成驱动,包括柔变速器.减速器.制动器;
1).变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种或组合;
2).减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;
3).制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种。
13.一种拉力工作装置,包括起重机.汽车起重机.电梯.矿井提升机.挖掘机.油井抽油机.飞机弹射机,由扭力器.拉力器完成拉力驱动,扭力器包括变速器.减速器.制动器;其特征是:拉力工作装置有柔拉力器或柔扭力器,柔扭力器包括柔变速器.柔减速器.柔制动器,用柔传力机构完成拉力驱动,形成柔拉力工作装置;
1).拉力器的柔传力机构是波环螺卷机构.波环曳引机构.蜗卷机构.发电制动机构.曳卷机构.滑块拉力机构的一种;
2).减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构.柔啮合机构的一种;
3).变速器的柔传力机构是柔滑差机构.摆超变速机构.换向摆超机构.双柄超越机构.开关变速机构.星摆变速机构.伺服开关机构.扭压变速机构.数控变速机构的一种或组合;
4).制动器的柔传力机构是端环柔滑机构.扭压柔滑机构.扭压跟随机构.环面多层机构.数控制动机构的一种。
14.一种压力机,包括机械压力机.液压压力机.锻压机,由动力机提供扭矩,用扭力器.压力器使滑块压下,扭力器包括减速器.离合器;其特征是:压力机有柔压力器或柔扭力器,柔扭力器包括柔减速器.柔离合器,用柔传力机构完成压力工作,形成柔压力机;
1).压力器的柔传力机构是倍速压力机构.对摆压力机构.双动肘压机构.柔杠杆机构.对冲压力机构的一种;
2).离合器的柔传力机构是连杆胀紧机构.变径胀紧机构.扭压机构的一种;
3).减速器的柔传力机构是胀带夹轮机构.履带机构.胀轮挤摩机构.波环挤摩机构.波环谐波机构的一种。
15.一种流体泵,包括气泵.水泵;气泵包括空气压缩机.制冷压缩机,动力机使泵转子转动,泵转子用压缩机构使流体压力升高;其特征是:流体泵有柔压缩机构,流体泵的柔压缩机构是向心涡轮机构.向心冲压机构.离心冲压机构.组合冲压机构的一种。
16.一种传动带,其特征是:传动带有横向刚性的拉力层,使平带有横向刚性,能抗剪力,刚性拉力层是单层.多层或蜗卷的薄钢带环或塑钢带。
17.一种啮合传动装置,其特征是:啮合传动装置有柔传力机构,柔传力机构是变径连接机构.动力分流机构.节园依附机构.波环啮合机构的一种。
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