CN1842665B - 机械式或磁性能量传导的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及借助机械相互作用进行力的传输的机构,其带有多个基座(11),该基座是用来安装一个或者多个弹簧、缓冲器或者磁体;最少有一个安装基座的,可扭转的轴;一个或者多个止回机构(19),特别是基座(11)之间的止回轴承,并至少作用于一根轴,以使承载弹簧、缓冲器或者磁体(15)的基座(11)仅可在一个运动方向(20)或者围绕一个扭转轴(15)转动;安装在基座上的弹簧、缓冲器或者磁体被设定为朝向基座的运动方向;因脉冲传输之目的,位于基座上的弹簧、缓冲器或者磁体能够相互作用,这样的相临基座的排列组合的特征是:基座被安装在各自独立的轴上,且可扭转。
Description
技术领域
本发明涉及借助运动的和相互作用的弹簧、缓冲器、磁体等类似物品进行机械式和/或磁性能量传导的装置。
背景技术
技术状态为早已被公众所熟知的能量传导装置,既在该装置上,驱动力从一个安装为可旋转的第一个物体传输到第二个安装为可旋转的物体上。
在刚性连接或者所谓的联轴节平衡连接的场合,使用该种能量传导装置。在许多结构和规则上可获取到该传导装置。
发明内容
本发明的目的在于制备一个改良过的机械式或者磁性能量传导--特别是脉冲传导--的方法及装置,通过该装置尤其能够改善扭距传输能力。另外一个目的是制备一个改良过的机械式能量传导的方法及装置,通过该装置能够远距离传导脉冲。还有一个目的是介绍这样一个装置,即利用该装置可将脉冲能量零件去耦。
发明的装置的特征是:各个基座可旋转并被安装到各自独立的轴上。该发明目的的装置有一个优点,即可以安装任意长度的传输装置。
此外,符合发明目的的装置可以由相同的单元或者元件组成。
两个具有抗扭转强度的基座相互间隔地安装在一个共同的轴上,以组成一个脉冲传输元件,这是本发明的优点。可以以如下方式继续在该共同的扭转轴上安装更多的该类同轴间隔脉冲传输元件,即一个元件的弹簧、缓冲器或者磁体至少能够和一个相临元件的弹簧、缓冲器或者磁体相互作用。通过该类型相互作用实现回转脉冲的实际上的无损耗传输。
实践中,基座或者元件的轴以可扭转的方式安装到一个固定式框架上,且自由运转器(止轮器)与框架紧密连接,这样基座或者元件仅可在一个扭转方向扭转。
如前所述,一个基座可以构成一个运动的滑块,一排间隔排列在一个滑轨上的多个滑块仅在一个确定的方向上运动,这样处于第一个滑块的一个外置脉冲发送器所传输的启动脉冲传送到位于滑轨的最后一个滑块上。或者可以取代基座而采用圆盘或者圆环,多个圆盘或者圆环间隔地以圆盘集合或者圆环集合的形式安装到共同的或者多个回转轴。前述几何结构在实践中易于实现,并显得特别经济。
用作基座的圆盘,圆环,分度环或者类似物品由一个集中的或者分散的止回轴承做夹持,该止回轴承用于放置基座并使之在一个扭转方向旋转。该止回轴承可以是一个常规轴承和一个止回轴承之间的组合。为使止回轴承保持较低的负荷,圆环,圆盘和滑块等应当适当地放置于单独的轴承上,或者通过该轴承使之可在至少一个方向上运动,此处采用与齿轮连接的单独的止回轴承,该齿轮与圆环或者圆盘的相应轮齿相互作用控制运转或者运动方向。专家认为,在采用多个轴承的场合场合,轴承可以紧靠圆环的内径和/或外径。
这样是可行的,即用圆盘作为弹簧、缓冲器等的基座,并且多个该种圆盘间隔地安装在同一个平面上,而且只可在一个扭转方向上旋转(回转轴垂直于该共同平面),这样处于第一个圆盘上的一个外置脉冲发送器所传输的启动脉冲一直传送到位于圆盘序列上的最后一个圆盘上。这时可以这样安装圆盘,即所有圆盘沿同一个方向旋转或者相互交替地在相反的扭转方向旋转,前提是圆盘不是位于前后邻接,而是并排邻接。将圆盘以堆垛的形式安装到圆环上也是可行的。
这样是可行的,即对于一个相互作用的基座的线性排列应当设计一个结构,以便将最后一个基座的脉冲重新传输到或者回馈到第一个基座。此类结构可以是一个将最后一个基座和第一个基座连接在一起的轴。可以采用各类型的轴承,球轴承,滑动轴承,转子轴承等作为基座的支承结构。唯一重要的是保证尽可能低损耗的基座运输或者运动,以便外部回馈的,脉冲形式的能量不比摩擦损失损耗为多。
根据特殊的优先选择的结构形式,将两个具有抗扭转强度的基座相互间隔地安装在一个共同的轴上,以组成一个单个的脉冲传输元件。这样做的优点是能量传导装置的长度可在任意长度上构成。该种类元件可以设计为多数。该类元件可以同轴间隔地按如下方式安装在一个共同的回转轴上,即一个元件的弹性装置至少能够和一个相临元件相互作用。借助位于外围设备外部的多个轴承,可以将基座安置为可自由旋转,并在圆环的内侧设计一个轮齿,一个通过止回轴承夹持的齿轮在该轮齿处啮合。基座的共同回转轴可以处于一条直线的或者曲线的轨道上,最好处于一条环行轨道上。
优先在一个或者多个承担基座的轴上安装一个或者多个具有扭转强度的第一组齿轮,在到前述轴的回转轴的间隔上最少可再设计一根轴,在该轴上安装有第二组带止回器的齿轮,其中第二组齿轮可以直接或者通过链条或者传送带与第一组齿轮啮合。
借助第二组齿轮,脉冲能量的一部分可以传输或者输出耦合到一个外置脉冲能量监控器。
最好设计一些能够使至少一个元件在特定的扭转方向止动的装置。该止动装置可以由定位销,齿轮,离合器或者类似物品组成,并与至少一个元件,最好与一机构的第二元件按其结构关系相互作用。借助止动装置可以固定一个相应机构的第二个脉冲传输元件,这样可用需要的弹簧拉力给第一个驱动元件加载载荷。虽然原则上每一个基座仅可装备一个弹簧,但根据优先结构形式的要求,每个弹簧装备了至少两个相互间隔安装的弹簧。
最好在基座,小齿轮,齿轮,止轮器或者轴等上安装附加的重力零件(例如飞轮),以便提高可通过机构保存的脉冲能量。因此使机构的重力零件影响到可保存的动能。根据一个优先的结构形式,设计了一个调整弹簧的最大压缩和/或伸张的装置。该装置使相临基座的弹簧之间的残余应力得以维持。为达到该目的,调整装置可以是一个安装在弹簧上的架子或者带螺母的螺钉,以限定弹簧的最大压缩和/或伸张。
以适当的方式选择在单独基座上的磁体的位置和形式,即调整安装在相临基座间的磁体的残余应力使之总大于零。同样对于弹簧或者缓冲器的情况,其形式或情况以及其位置在单独基座上应这样做选择,即调整安装在相临基座间的弹簧或者缓冲器的残余应力使之总大于零。将相互作用的齿轮,小齿轮或者类似部件做如下安排是有利的,即动能能够从各自的元件向外导出,并且小齿轮或者齿轮可以在有或者没有飞轮的情况下进行惯性运动。为使之实现,可以在内部的第一组齿轮安装附加的止轮器。
优先的结构形式的设计为:在一个或者多个轴上安装一个或者多个带止回器的齿轮,在到前述轴的回转轴的间距上至少要安装一个第二根轴,并且在该第二根轴上安装有一组具有扭转强度的第二组齿轮或者第二组带止回器的齿轮,其中第二组齿轮可以通过链条,传送带,同步带或者类似部件或者直接地与第一组齿轮啮合。
另外可以安装一个控制系统,使动能仅从第二个元件,或者仅从第三个元件,或者仅从第四个元件......向外导出,以便达到不同的动态脉冲特征。
例如:能量能够从第二个,第四个,第六个,第八个元件等等或者第三个,第六个,第九个,第十二个元件等等向外导出。
附图说明
本发明在下列有关附图中做更详尽的细节描述。在附图中,相同零件使用了同样的参考数字。
图1:在该透视图上有一个圆盘状基座,该基座带有两个相对的支架,每个支架用来安装一个弹簧或者缓冲器;图2:在图1的基础上安装了弹簧的基座;图3: 在图2的基础上安装到轴上的基座;图4:在该透视图上有两个安装到一个共同的轴上,有间隔的,可以扭转的基座(即单独的脉冲传输元件);图5:一个安装到轴上可扭转的基座,且带有一个驱动(或者冲击)基座的驱动装置(驱动元件);图6:在图5的基础上附加了一个在某确定旋转方向固定转动的基座的装置;图7:带驱动元件(参见图3)和脉冲传输元件的符合本发明的机构的零件视图;图8:在图7的基础上附加了一个外置脉冲能量输出轴;图9:在该透视图上表达了一个带有沿同一个扭转轴间隔地安装的多个基座的符合发明的机构的示例;图10:在基座的第二个工作位置;图11:另一种带有两个相对磁体的基座的结构形式;图12:由图11的两个基座组成的脉冲传输元件;图13:由图12的两个脉冲传输元件组成的传动装置;图14:图12的脉冲传输元件加一个止轮器和一个齿轮;图15:根据图14的两个脉冲传输元件组成传动装置和一个与传动装置间隔安装的提取传动装置;图16:图14的脉冲传输元件安装在一个支架上;图17:多个前后顺序安装的脉冲传输元件组成的一个传动装置,这些元件相互啮合,是一个输出耦合传动装置;图18:具有与图17不同传动比的传动装置;图19:比图18的机构多一组安装在输出耦合传动装置的飞轮;图20a)二个相邻元件的磁体的磁化图示;b)图20a两个元件之间的静止位置;c)存在应力(″压缩″)情况下的二个相邻元件的磁体的位置;图21:用小齿轮进行能量输出耦合的原则安装之第一种结构形式;图22:用相互啮合的齿轮进行能量输出耦合的原则安装之第二种结构形式;图23:进行能量输出耦合的原则安装之第三种结构形式;图24:进行能量输出耦合的原则安装之第四种结构形式;图25:用飞轮进行能量输出耦合的原则安装之第五种结构形式。
具体实施方式
在图1到3绘制了圆形基座11,在该基座上是相对的用于安装弹簧机构15的支架13(图1和2)。支架13在图中是由近似于梯形的零件所组成,这些零件用螺栓或者铆钉17牢固地安装在基座11上。支架13在基座11的边缘19的安装方式如下:梯形支架13的长基准边21可以外凸或者也可以与基座边缘19对齐。
梯形支架13有一个位于基座11的基准面23和一个与基准面23间隔排列的端面25。基准面23和端面25通过中间件27相互牢固连接。中间件27与侧边29,29′、基准面23和端面25一起构成一个用于安装弹簧机构15的朝向外侧的U形支座31。在基准面23和端面25上是用于安装销钉35的圆形凹孔33。
在图2和3上,支架13安装了弹簧机构15。弹簧机构15包括一个弹簧15,该弹簧15安装在一个底板37上并用位于中间件的销钉或者螺栓39固定地或者可松动地连接起来。弹簧15被固定在底板37和螺栓头41之间。在螺栓头41上安 装有一个径向竖立的销钉43,可用做挡销。
在图3中,一个用来安装弹簧15的基座11被固定在轴45上。该轴45安装在一个没有更详细绘制的轴承47,该轴承47被安装于框架49的接片50上。一个安装于接片50并且与轴45共同作用的“止轮器”(止回器)51的功能在于使轴45仅能在一个方向53(即脉冲传输的方向)转动。止轮器51要么与基座11要么与轴抗扭转连接,这样做原则上是可行的。例如轴45抗扭转安装,止轮器51与基座11固定连接也是可以的。机构功能的重要性仅仅在于使位于轴45与基座11的止轮器51发生作用,以及基座11的扭转只能在扭转方向53进行。通过与轴45抗扭转连接的小齿轮55,脉冲能量可以向外导出*。
在图4中表达了由两基座11a和11b组成的脉冲传输元件12代表。基座11a和11b被间隔地,抗扭转地安装在图4所未做表达的轴45上。在基座11a和11b之间有一个与框架49垂直的接片50,在该接片50上有一个用于安装轴45的圆形凹孔。在接片50上至少要固定安装一个环形止轮器51,仅允许轴45在一个方向53转动。支架13和弹簧机构15被安装在圆盘11a和11b朝外的一边。
如在图4中的元件12构成一个单独的脉冲传输单元。多个这样的元件12可以间隔地安装在一个共同的回转轴52上,这样一个从第一个元件12传输的脉冲可以传输到与第一个元件12相临的元件12a,接着再传输到下一个元件12b,如此类推。
在一个由安装在回转轴52上的多个元件12组成的机构上,在该机构始端和末端安置的元件12(图3或者图5)仅能够表达出一个基座11。在端点元件之间所安装的元件还可如图4那样由两个基座11a和11b构成。该种类型的机构允许脉冲从第一个元件12一直传输到该元件序列的最后一个元件。
图5的实施例与图3的结构不同区分在于:轴45上安装的是齿轮57而非小齿轮55。一个与齿轮57共同作用的驱动齿轮59使基座11发生运动。同时在该实施例中,止轮器51使轴45和在轴45上抗扭转安装的基座11只能在一个方向53上扭转。
图6绘制的是一个表达符合发明要求的机构的驱动侧面的实施例。驱动侧面的第一个元件12仅拥有一个带弹簧15的基座11,弹簧15可以与相临的安装在第二根轴45a上的元件12a共同作用。元件12和12a被安装到这么样一个间隔上,即当元件12和12a相对扭转时,安装在元件12和12a相互对应的侧面上的弹簧15与基座12a的支架13和13a发生接触。在运行中,当一个扭转脉冲将要通过驱动齿轮59传输到元件12时,元件12即在方向53(箭头53)上转动,并且弹簧15 与元件12a的支架13a接触。由于物体的惯性,弹簧15首先发生压缩,直到元件12发生运动。由于第一个元件12被止轮器51阻止在扭转方向53的反方向上发生扭转,这样元件12的全部能量就传输到元件12a上。图6所表达的是弹簧15在载荷状态的一个瞬间。
在实施例图6上,在第二个元件12a的圆周上设计有轮齿61,它与另外一个齿轮65的轮齿63发生啮合。齿轮65与一个电磁或者机械式制动器67连接在一起。直到扭转脉冲能量完全转化为弹性能量,电磁或者机械式制动器67才阻止元件12a的运转。如果因此而借助齿轮59和57在12和12a之间弹簧拉力,则该弹簧拉力可通过制动器(或者离合器)67的松开而被瞬间释放出来。此种机构应当相应地安装在第一和第二个元件12和12a之间;或者在第一和第三个元件之间或者在第一和第四个元件12和12a之间等等,以便能产生一个大的启动脉冲。原则上可以设计安装多个这样的制动器(或者离合器)。
图7所表达的是一个多元件12a,12b,等等相互作用的结构形式。元件12a固定安装在第一个轴45a上;元件12b固定安装在第二个独立于第一个轴的轴45b;元件12c固定安装在第三个独立轴45c上(在图7上没有表达出来)。基于图概括性之故,某些特定部件例如止轮器51和带固定轴45b的接片50的框架49被省略(参见图8)。
如果通过由驱动轴58驱动的驱动齿轮59以及齿轮57向轴45a传输脉冲,并因而向元件12a传输脉冲,则该脉冲被弹簧15a实际完整地传递给元件12b并再由其传递给元件12c(仅表达出了元件12c的基座11a″)。
以这样的方式,一个一次传导到机构的脉冲连续地移转到下一个元件,直到该脉冲到达了多个相互排列在一起的元件12a,12b等的终点。
脉冲再次回归,而且是回到脉冲在机构中的发生处,这在原则上是可行的。为实现该目的,可以在相临元件12a,12b等的支架13a,13b等上安装相应的弹簧机构。一个这样的机构原则是可以将动能保存一段相当的时间。
图8表达的是一个带有3个相互排列元件12a到12c的机械式脉冲传输机构。元件12b在基座11b和11b′之间,轴45b上安装了一个抗扭转的齿轮67。齿轮67可以与齿轮69共同作用。齿轮69被安装在与回转轴52平行的轴71上,并带止轮器51。借助齿轮69,脉冲传输机构的能量可以传递到轴71。为达到该目的,可将小齿轮67和69用一根链条,同步带等连接或者以两个相互啮合运动的齿轮的形式直接相连。当基座11a旋转时,基座11b也旋转,同时轴45b也因此而旋转。通过小齿轮67和69,能量可传递到轴71。以能量输出耦合为目的,原则上可以在小 齿轮69或者小齿轮67上安装止轮器。带齿轮69的轴71可以是一个脉冲能量收集器部件。
图9和10表达的是在不同工作位置的,带有4个前后排列的元件12的脉冲传输机构。在图9是在一个特定的时间t,弹簧15a处于压缩状态,而弹簧15b和15c处于松弛状态。在接下来的时间点t+x,元件12a的脉冲传递到元件12b和12c,且弹簧15b处于压缩状态。
最好选择能够将残余应力调节固定下来的弹簧元件。该功能可以通过一个类似于在缓冲器中所使用的机械机构予以实现。弹簧也可以进行如下之优先设计,即在完全松弛状态的情况下,作用力矩(松弛点之前的一短瞬)仍然相对接近于最大压缩点。最好使用能够调节残余应力的弹簧元件。
能量输出应当优先做如下选择,即该能量输出不大于由单独一个弹簧的残余应力(例如1000千克)所产生的扭矩的80%(800千克)。因而将实现脉冲相对快速和均匀地通过系统(即多个元件的排列)。使用磁体时要注意有可能存在磁性残余应力(MRS)。
各个元件或者基座的离心力也可以机械方式提高,即在某元件的轴上选择一个大的小齿轮以及在“脉冲能量收集器”的外部选择一个小的,但它需要与一个大飞轮组合在一起。以此还可以机械的方式将元件的重量再向上提升。飞轮边和止轮器可以组成一个唯一的单元。另外内部的小齿轮还可以安装上一个止轮器。此外,可如图8所表达的那样,也在内部或者外部齿轮69或者67上安装止轮器。
图11和12表达的是基座11的另外一种结构形式,该基座的侧面安装有两个磁体73。磁体73通过壳体75与基座固定连接。在该圆形基座11的中央有一个法兰76,该法兰带有一个用于安装轴45的圆孔77。槽79用于安装销钉或者开口销,以便将基座11抗扭转地安装在轴45上。磁体73用于将磁场矢量朝向运动方向并且不出现轴向力。图12中的单元组成一个所谓的脉冲传输元件12。
图13表达的是两个依次安装的和一个传动装置组成脉冲传输元件12和12′。相互作用的磁体73的磁极相反定位,以便在磁体接近时在磁体间形成排斥力。所以磁体会把脉冲传导给一个临近的元件12,而不必接触之。
图14表达的是一个梗概的脉冲传输元件12,该元件带有一个安装在轴45的止轮器51和一个小齿轮55。
图15表达的是一个由两个元件12和12′以及一个能量收集器81组成的传动装置。能量收集器81有一个轴83,在该轴上安装有带止轮器的小齿轮85。小齿轮85的间距与小齿轮55的间距相同。小齿轮5和85可借助链条,同步带等类似物品连接或者以两个相互啮合运动的齿轮的形式直接相连,并进而驱动能量收集器81。
在图16是一个安装于框架49的接片50上的元件12。
图17到19表达的是由多个元件12组成的传动装置,且安装有与传动装置平行的能量收集器81。
一个元件上的小的小齿轮与一个能量收集器上的大的齿轮组合在一起并引起脉冲能量收集器轴上的扭矩上升(图17)。
一个元件上的大的小齿轮与一个能量收集器上的小的齿轮组合在一起并引起脉冲能量收集器轴上的速度上升(图18)。
最好与基座直径成比例地选择两个中等大小的齿轮,一个在元件上,另一个在脉冲收集器上。通过小齿轮/齿轮与在带飞轮89的“脉冲能量收集器”上的止轮器的附加组合,可以达到能量生产量的最佳状态(图19)。
依据图20,能量传输应当做如下范例性讲解(M1b+M1a是第一个元件;M2b+M2a是第二个元件):在静止状态,在磁体M1a+M2a之间例如存在500Nm的残余应力(箭头74),也即是:所有磁体处在平衡位置。残余应力大于0Nm才有意义。在脉冲传输时,扭矩永远不低于某残余应力,以便使残余应力大于0Nm。该条同等地适用于带磁体或者弹簧的结构形式。在磁体M1b和M2b之间,或者M1a和M1b之间(箭头78)的间距(gap)以对应构成的应力做了标记。
为了进行能量输出耦合,图21概要地表达了一个原则性的结构,在该结构上,小齿轮101被抗扭转地安装在轴102或者基座/圆盘。止轮器103使轴102仅在脉冲方向上扭转。小齿轮201与止轮器203固定在一起。止轮器203使源自小齿轮101并通过小齿轮201而产生的脉冲传递到轴202。一旦该脉冲完全传递且小齿轮201停止,则在轴202上排列的另一带止轮器的小齿轮和其它带止轮器的小齿轮等等可以将在该排列流转的脉冲直接传递给轴202,而无须处于静止状态的其他小齿轮带出,原因是止轮器203实现一个回转。小齿轮可以与传送带或者同步带相连接。也可以用齿轮或者类似物件代替小齿轮,参见图22。对于这两个范例(图21和22),总脉冲能量可以吸收到轴202,同时轴202也可以再进行细分(一个长脉冲链的情况下的多个发生器)。原则上轴也能用离合器进行细分。
在实施例(图23)中,小齿轮101被固定在止轮器104上面,而小齿轮201被抗扭转地安装在轴202。在本实施例中止轮器104执行在第一个实施例中的止轮器的任务。
在实施例(图24)与实施例1和3的组合相对应。
第五个实施例(图25)表达的是一个带飞轮204的组合。通过该带飞轮204的组合可达到更加完美的脉冲传输。也可提高离心力。应用飞轮的其他优点是:如果飞轮安装在小齿轮或者止轮器的外部,内部圆盘的自重能够减低(重量节省)。
对于本发明机构,本质上是:脉冲或者扭矩借助弹簧、缓冲器、磁体或者类似物品,从一个基座按特定的方向到达第二个基座,再由此以同样的方向到达相临的第三个基座,等等依此类推。重要的是每一个基座要与一个相宜的结构相连接,例如止回结构中的止回轴承,这样基座仅能够在一个特定的方向上扭转或者向前运动。通过被所使用的止回机构阻止的运动的基座的反向运转,使到下一个基座的脉冲传输实际上是完整的,这样一个从外置脉冲发生器一次传递到磁力传输机构的启动脉冲可以如波浪一样实际无损耗地传递很长一段距离。对于专业读者,在本发明的框架内,如果不偏离本发明的基本思想,各种组合与结构都是可行和可实现的。
一个完善的,自我均衡对称是:当一个组合的每个元件自动地(也即是一个接着一个)调节到一个新位置,之后组合的一个或者多个元件改变其基本调整。所有元件的运动方向被限制在一个或者相同的扭转方向上是有好处的。元件的数量在其中是不起作用的,只要a)在元件平衡的内部应力大于相应的机械系统的总摩擦;b)最少一个,最好是全部元件(对力起作用)被限制在一个或者相同的扭转方向上。
动态的,自我补偿的,机械式的和/或磁性的对称的第一个主要定律:只要在各个相互作用的元件之间的互相发生影响的力量/扭矩-应力大于在整个系统中的摩擦的总和,不对称的,处于不稳定状态的,动态的,自我补偿的(元件的排列的)对称通过各元件的内部力量/扭矩-应力重新恢复对称,或更加简单地定义:只要在平衡中的,各个元件之间互相发生影响的扭矩-应力大于在整个系统中的摩擦的总和,不对称的,处于不稳定状态的,动态的,自我补偿的对称通过其内部力量重新恢复对称。
动态的,自我补偿的,机械式的和/或磁性的对称的第二个主要定律:在经历一次或者多次完整的(所有元件)”重制”后(一个脉冲元件或者多个脉冲元件引起的不对称平衡;对称反应)所产生的能量的总量可以大于(当为相应的元件数量时)开始时的,引起不对称的能量(通过脉冲,一个或者多个元件发生位置变化)。或者更加简单地:在一个动态的,自我补偿的,机械式的和/或磁性的对称进行对称重制的过程所释放出的能量可以在元件数量提高时大于系统中的一个脉冲形式的对称所引起的或者导致的能量。
元件上的齿轮(参见图14)造成在该结构之外的各个不对称步骤(驱动脉冲),在该过程,齿轮-止回闭锁-紧急导向装置(参考数字:85;参见图15)单独地,同 时又流畅地(过量离合作用)传导到一个与发生器耦合在一起轴上。在系统运行过程中,所导入的”不稳定”(在第一个元件的脉冲)被持久地,按序列进行脉动(为达到同步运转,在第一和第二个脉冲到达排列的另一个终点之前直接导入第二和第三个序列),时间偏离的,但却被流畅地保存的附加运动被转化为″能量″。
50个元件的计算范例:在第一个元件的能量输入(导入脉冲,60度)
一个从第二到第五十个元件的能量输出49×60度(被驱动的脉冲2940度)
一个对称补偿产生“能量制品”
注解:在范例中,脉冲扭矩在1000Nm(即最大应力)和500Nm(即残余应力)之间摆动,即平衡值等于750Nm。
怀疑者会提出:由于摩擦在运动循环中,所以该对称排列将停留在中心某处。这是不正确的,例如由于50个元件在包括轴在内的全部分布上的扭矩损失为50Nm(500Nm-50Nm=450Nm,1000Nm-50Nm=950Nm)。平均值;最小450Nm,最大950Nm 推出平均值为700Nm。则永久地有700Nm平均值可供使用,原因在脉冲在永久地重复着。
为了得到一个快速的脉冲结果,实践中向发生器输入平均扭矩的50%(在范例中为350Nm)。
附图参考数字
11:基座;13:支架;15:弹簧机构;17:螺栓或者铆钉;19:基座边缘(外围);21梯形支架的基准边23:基准面;25:端面;27:中间件;29,29′:侧边;31:U形支座;33:凹孔;35:销钉;37:底板;39:固定弹簧15的销钉或者螺栓;41:螺栓头;43:销钉;45:轴;47:轴承;49:框架;50:带轴45的安装孔的框架接片;51:″止轮器″(止回器);52:轴45的回转轴:3;扭转方向;55:小齿轮;57:齿轮;59:驱动齿轮;61:基座圆周上的轮齿;63:电磁或者机械式制动器的轮齿;65:电磁或者机械式制动器的齿轮;67:基座之间的齿轮;69:轴71上的齿轮;71:脉冲收集器的轴;73:磁体;74:残余应力的箭头;75:壳体;76:法兰;77:圆孔;79:槽;81:能量收集器;83:轴;85:小齿轮;89:飞轮。
Claims (25)
1.借助机械相互作用进行力的传输的机构:
-带有多个基座(11),该基座是用来安装一个或者多个弹簧、缓冲器或者磁体;
-最少有一个安装基座的,可扭转的轴;
-一个或者多个止回机构,其包括基座(11)之间的止回轴承,并至少作用于一根轴,以使承载弹簧、缓冲器或者磁体的基座(11)仅可在一个运动方向或者围绕一个扭转轴转动;
-安装在基座上的弹簧、缓冲器或者磁体被设定为朝向基座的运动方向;
-因脉冲传输之目的,位于基座上的弹簧、缓冲器或者磁体能够相互作用,这样的相临基座的排列组合的特征是:基座被安装在各自独立的轴上,且可扭转。
2.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:为构成一个脉冲传输元件,有两个基座(11)被间隔地,抗扭转地安装在一个共同的轴上。
3.根据权利要求1或2所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:设计了多个同轴间隔地沿一个共同的回转轴安装的脉冲传输元件,且一个元件的弹簧、缓冲器或者磁体能够与相临的元件发生作用。
4.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:基座(11)或者元件(12)的轴安装在一个固定式框架(49,50)上,且可旋转,同时止回结构与框架(49,50)牢固连接,以便使基座(11)或者元件(12)只可在一个方向运动。
5.根据权利要求1所述所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:作为基座,至少要设计一个圆环或者圆盘,多个这样的基座被以堆积体或者排序的方式间隔地安装在一个共同的回转轴上,以便将一个由外部脉冲发生器传导给堆积体的第一个基座的启动脉冲传递到堆积体的最后一个基座。
6.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:借助位于外围设备外部的多个轴承,基座可自由旋转,并在圆环的内侧设计一个轮齿,一个由止回轴承夹持的齿轮在该轮齿处啮合。
7.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:基座的共同的回转轴处于一条直线上或者曲线的轨道上或者一条环行轨道上。
8.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构 有如下特征:设计了圆盘、圆环或者分度环用作为止回结构的基座(11),利用一个或者一个以上的相应轴承将多个这样的圆盘间隔地安装在一个共同的平面,且只能在一个扭转方向(53)运动,以便将一个由外部脉冲发生器传导给第一个圆盘的启动脉冲传递到圆盘排列的最后一个圆盘。
9.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:在一个或者多个轴(45)上安装一个或者多个抗扭转齿轮(67),在到前述轴(45)的回转轴(52)的间距上至少要安装一个第二根轴(71),并且在该第二根轴上安装有一组抗扭转的第二组带止回器的齿轮(69),其中第二组齿轮可以通过链条、传送带或者同步带或者直接地与第一组齿轮(67)啮合。
10.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:设计一个至少使一个元件在某特定扭转位置止动的装置。
11.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:该止动装置可以由定位销、齿轮或者离合器组成,并与一机构的至少一个元件按其结构关系相互作用。
12.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:该止动装置可以由定位销、齿轮或者离合器组成,并与一机构的第二个、第三个或者第四个元件按其结构关系相互作用。
13.根据权利要求11所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:每一个基座(11)与至少一个弹簧(15)间隔地安装在一起。
14.根据权利要求11所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:每一个基座(11)与至少两个弹簧(15)间隔地安装在一起。
15.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:支承结构是球轴承、滑动轴承、转子轴承、气体轴承或者是止回轴承和球轴承的组合体。
16.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:在基座、小齿轮、齿轮、止轮器或者轴上安装附加的重力零件以便提高可通过机构保存的脉冲能量。
17.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:在基座、小齿轮、齿轮、止轮器或者轴上安装飞轮以便提高可通过机构保存的脉冲能量。
18.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:一个可使调整弹簧的最大压缩和/或放松的装置。
19.根据权利要求18所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:调整装置是被安装在弹簧上的框架或者带螺母的螺纹销,以限制弹簧的最大压缩和/或放松。
20.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:各个基座上的磁体的位置和形状按下列方式做选择,即调整安装在相临基座间的磁体的残余应力使之总大于零。
21.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:各个基座上的弹簧或者缓冲器的位置和形状或者特征按下列方式做选择,即调整安装在相临基座间的弹簧或者缓冲器的残余应力使之总大于零。
22.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:将相互作用的齿轮或者小齿轮做如下安排,即动能能够从各自的元件向外导出,并且小齿轮或者齿轮可以在有或者没有飞轮的情况下进行惯性运动。
23.根据权利要求22所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:在内部的第一组齿轮安装附加的止轮器。
24.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:在一个或者多个轴(45)上安装一个或者多个抗扭转的带止回器的齿轮(67),在到前述轴(45)的回转轴(52)的间距上至少要安装一个第二根轴(71),并且在该第二根轴上安装有一组抗扭转的第二组带止回器(51)的齿轮(69),其中第二组齿轮(69)可以通过链条、传送带或者同步带或者直接地与第一组齿轮(67)啮合。
25.根据权利要求1所述的借助机械相互作用进行力的传输的机构,所述机构有如下特征:设计安装一个控制系统,使动能仅从第二个元件,或者仅从第三个元件,或者仅从第四个元件向外导出,以便达到不同的动态脉冲特征。
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