專利名稱：雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導的制作方法
技術領域：
本發明雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導，涉及的是
解決目前全球性的不可再生能源缺乏危機和近代濫采濫用不可再生能源造成我們的地球大自 然無法調節守恒其散發的"熱污染"，使地球趨暖形態惡性循環問題。本發明雙輪同轉重力連 續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導的出現，發明人認為，在人類延續、健康發展的進 程中，在如何運用自然界里的可再生能源，在怎樣才能和大自然和諧相處，在使人類具有可 持續性的科學發展觀問題上，將起著一個劃時代明晰的里程碑起點作用。
背景技術：
利用地球重力能源是人類夢寐以求的，奠基人類科學大廈的完美古典物理學，
對這自然環境里的的重力，并沒有視之可以連續輸出的能量，本發明雙輪同轉重力連續產生 轉矩能的方法及轉矩增量數理推導利用《重力風力交互作用的發電裝置》(申請號
200910025712.8, 2009—8—5公開)的發明專利技術為背景技術
發明內容
本雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導的專利申請，利用 《重力風力交互作用的發電裝置》(申請號200910025712.8， 2009—8—5公開)專利技術的延 伸，使偏心輪與增量轉矩矢向相對旋轉，即圓形滾動軌道和轉盤筒同時圍繞各自軸心相對轉動， 從而減少摩擦提升效率，可靠方便的使重力連續產生轉矩能。該偏心輪的原理包括變形的偏心 輪(如橢圓輪，凸輪等)，同時依托轉矩增量數理推導的方法，可在工藝上進行設計指導，并 為轉矩增量數理推導中，運行時不考慮滾動摩擦力的復雜計算打下堅實基礎。徹底解決利用常 規的太陽能、風能、海浪能、溫差能等人類現有科技難以為繼的種種弊端。僅利用常規科技技 術，相對于"節能減排"，大幅度地降低了獲得能量的成本，環保安全、做到獲得能量，"產能 不排！
雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導是釆取以下方案實現的；其主要 結構有皮帶輪l、轉盤筒2、盤筒蓋3、偏心組輪4、副齒輪5、定軸6、主齒輪7、滾輪組 8、連芯塊9、底座IO、重力錘ll、軌道桿12。
以下將結合附圖對雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導 作進一步的說明。
3附圖1是雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導在旋轉工作時暴露內 部的正面示意圖。
附圖2是附圖1的俯視剖面示意圖。 附圖3是附圖2的K向局部范圍放大示意圖。 附圖4是轉矩增量數理推導用的說明圖。 附圖5是重力作用下產生的合轉矩的函數示意圖。
具體實施方式
附圖1是該雙輪伺轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推
導在旋轉工作時暴露內部的正面示意圖。顯示在定軸6上有個被支撐大轉盤圍繞旋轉。在附 圖2中可以看出，圓周槽形成的滾輪組8的圓形滾動軌道圓心和轉盤筒2、盤筒蓋3所組成
的與大轉盤的圓心偏心有一個距離d，且圓形滾動軌道是通過兩連芯塊聯結懸接固定在定軸1 上的，大轉盤是圍繞定軸6同心旋轉，大轉盤內部有穿過定軸l，與大轉盤同心、直接用螺 栓固定在盤筒蓋上的主齒輪7，同樣齒輪為副齒輪5被主齒輪7傳動，就形成了使圓周槽形 成的滾輪組8的圓形滾動軌道與增量轉矩矢向相對旋轉，有了《重力風力交互作用的發電裝 置》(申請號200910025712.8， 2009—8—5公開)不具有的減少摩擦提升效率的方法。因為 該方法圓周槽形成的滾輪組8的圓形滾動軌道和大轉盤的增量轉矩矢向相對旋轉，即可以看 成滾輪組8和圓形滾動軌道運行中相對靜止，但它們之間產生的旋轉運動的向心力的反作用 力依然存在，該反作用力為大轉盤產生杠桿力效應的轉矩增量之源力，所以具有減少摩擦提 升效率的功用。在《雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導》的專利申請 中，所用零件除了增添副齒輪5、主齒輪7、連芯塊9及修改定軸6外，其它均和《重力風力 交互作用的發電裝置》(申請號200910025712.8， 2009—8—5公開)相同，目的就是使圓周 槽形成的滾輪組8的圓形滾動軌道和大轉盤的增量轉矩矢向相對旋轉，即圓形滾動軌道和轉 盤筒2同時圍繞各自軸心相對轉動。該兩個專利申請項目的運行相同原理部分就不再贅述。
下面著重說明旋轉運行中的轉矩增量數理推導 見附圖4，對該發明的機械裝置進行說明如下
該發電裝置的轉動輸出輪中心為Oi，取相對固定在該轉輪上的任一對繞軸心Ch轉動的 連接桿及其上的重錘作為研究對象，如圖連接桿AA'和BB'長度是相同的，設其長度為/，連 接桿在向心方向上是可移動的，其與水平面的夾角為a，以O為圓心的固定"偏心輪"的作 用是將連接桿的一端A、 B點鉸接到其圓周上，且可在其上滑動。在連接桿的另一端A'、 B' 安裝有重錘。明暫時忽略其影響(但是機
械實物設計時必須充分考慮)，偏心距OCh的長度設為d，偏心輪的半徑為r，重錘的重力均 為G=mg。
二、 一對重錘在重力作用下產生的合轉矩大小的計算
1、計算公式推導
以Oi為圓心的這一對重錘，其重力在旋轉時可分解為沿切線方向上的分力Fa和Fb， 以及指向圓心Ch方向上的分力Fa，和Fb，。此時分力Fa，和Fb，力矩為0不產生轉矩，只有
Fa和Fb才產生轉矩，其產生的合轉矩M合的大小為(這里先暫忽略摩擦造成的阻力矩)
M合二Ma— Mb-Fa承OiA， 一Fb承OiB，
=G*COSa* (ChA十/) —G*COSa* (OiB +/)
=mg*cos<i* (OiA — OiB)
現設ChA的長度為a， OiB的長度為b，則得出轉矩大小為-M合-mg承COSa承(a — b)
在三角形OOiA和三角形OOiB中，利用余弦定理，可得出計算a和b的算式為(其中d
為偏心距、r為半徑)
a2 + d2 — 2*a*d* cosa = r2 (式一)
b2 + d2 — 2*b*d*cos (兀一 a)=一 (式二)
用式一減去式二，變形可得
a2 — b2 = 2*a*d* cosa—2*b*d *cos (冗一a) =2* d* cosa (a+b) 從而可得出a — b =2*d*cosa
則合轉矩 M.合-2mgdC0S20(
2.合轉矩函數分析
作出M合=2 mgd cos2a的函數圖形如附圖5所示'該轉矩的大小與隨其與X軸的夾角a的變化而變化，且M合》0。即這對重錘產生的轉
矩除了在垂直狀態為零外、轉矩永遠存在為正。且
當0( = 0°時，cosa=1，最大轉矩M max=2mgd ;
當a二n/4、即45°時，COSa=々5"/2，轉矩M二mgd二Mmax/2 ;
當0( = 11/2、即90°時，COSa=0，最小轉矩M巾in-O ;
三、多對重錘在重力作用下產生合轉矩的大小計算
1、 兩對重錘情況分析
任一瞬間兩對(四個)重錘與X軸的夾角設為Cd、 C(2由于重錘是均勻分布的，之間均應 保持90°夾角大小，即
€12=01+ M/2;
此時兩對重錘產生的轉矩函數是間隔:n/2的轉矩輸出的疊加。
M合]VU+M2 =2 mgd (cos2ai+cos2a2)
利用數學公式不難推算出COS-Cd + COS20(2 4 即此時M合二2mgd
(分析說明此時合轉矩為恒定值，不再隨夾角a而變化)
2、 四對重錘情況分析
任一瞬間四對(八個)重錘與X軸的夾角設為ch、 a2、 a3、 a4、由于重錘是均勻分布的， 之間均應保持45。夾角大小，艮P:
a2=ai+n/4; C(3二ai+n/2; CU=Oi + 3 31/4 '.
此時四對重錘產生的轉矩函數是間隔n/4的轉矩輸出的疊加。
M合Ma+M2+M3+M4:2 mgd (cos2ai+cos2a2+cos2a3+cos2cu) 利用數學公式可推算出cos2ch+cos2a2+cos2a3+cos2a4 =2 即此時M合4mgd3、六對及以上重錘情況分析
任一瞬間六對重錘與X軸的夾角設為cd、 a2、 a3、 cu、 a5、 a6，同理由于重錘是均勻分 布的，之間均應保持30。夾角大小，艮P:
C(2-ai+H/6; a3=ai+n/3 ......
此時六對重錘產生的轉矩函數是間隔n/6的轉矩輸出的疊加。
M合Mj+M2 + M3+M4 + M5+M6
=2 mgd (cos2ai+cos2a2+cos2a3+cos2a4+cos2a5+cos2a6) 利用數學公式也可推算出-
cos2a"i+cos2a2+cos2。3+cos2cu+cos2a5+cos2a6 = 4
即此時M合二8mgd
同理，對于十二對重錘情況進行分析計算，同樣我們可以得出 M合=12 mgd
四、結論
1、 當重力錘大于一對時，其合轉矩輸出M合是恒定為正的(順時針方向)，與其夾角(即 瞬間所處的位置)無關。其大小僅與偏心距大小和重錘重量正相關。
2、 以上計算出的合轉矩輸出M合是在沒有任何機械摩擦情況下的值。但只要合理增加
重錘重量和偏心距大小，通過改進和提高加工精度去減少摩擦阻力矩，總可以使"M合>摩 擦阻力矩"，此時，該裝置在任一瞬間始終處于不穩狀態，可以得到一個始終方向恒定(沿順
時針方向)的轉動的原始力矩，由此得出結論該裝置僅在重力作用下就可"動"起來。
權利要求
1.雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導主要結構有皮帶輪1、轉盤筒2、盤筒蓋3、偏心組輪4、副齒輪5、定軸6、主齒輪7、滾輪組8、連芯塊9、底座10、重力錘11、軌道桿12，其特征是利用《重力風力交互作用的發電裝置》(申請號200910025712.8，2009-8-5公開)專利技術的延伸，該方法可增強在重力作用下的定向連續轉矩增量效用，數理推導根據杠桿原理的轉矩力效應，指導本專利申請項目的地球重力可連續、穩定的轉化為轉矩增量實現連續的能量輸出。
2. 根據權利要求1所述的雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數 理推導，圓周槽形成的滾輪組的圓形滾動軌道，利用偏心輪的原理(包括設計 利用變形的偏心輪，如橢圓輪、凸輪等)改變力矩的方法，可靠方便的使重力連續產生轉矩能，提高輸出的效率，其特征是本裝置的圓形滾動軌道和轉盤 筒同時圍繞各自軸心相對轉動。
全文摘要
雙輪同轉重力連續產生轉矩能的方法及轉矩增量數理推導，利用《重力風力交互作用的發電裝置》(申請號200910025712.8，2009-8-5公開)的專利技術的延伸，使偏心輪與增量轉矩矢向相對旋轉，即圓形滾動軌道和轉盤筒同時圍繞各自軸心相對轉動，從而減少摩擦提升效率，可靠方便的使重力連續產生轉矩能。同時依托轉矩增量數理推導的方法，可在工藝上進行設計指導。該偏心輪的原理包括變形的偏心輪(如橢圓輪，凸輪等)。
文檔編號F03G3/00GK101655076SQ200910063130
公開日2010年2月24日 申請日期2009年7月13日 優先權日2009年7月13日
發明者靜 張, 張德坤, 張念東 申請人:張德坤;張念東;張 靜