[发明专利]高效转换功能机械

说明书

本发明属动力输出机械，可广泛用于各行业的动力输出装置。

传统的带螺纹斜面的圆柱体机械(图1)，在把物体(负荷)从圆柱体底部沿斜面推向圆柱体顶端时，需克服物体的下滑力，其螺旋斜面的作用只能是省力不省功。

本发明的功能特点是在把物体从圆柱体下部提升到上部时，通过转换轴的转换作用，使物体重力G(负荷)只作用在圆柱体轴心上。物体的上升就转换为相当于在水平面上移动，该系统对物体所做的功只相当于克服平面磨擦力所做的功，因此说，本发明是省力又省功。

本发明的转换功能是这样实现的：  由开有斜面导轨的圆柱转体、转换轴、导向轴、导向块、导向护套组合在支座上，作为活动性动力传输带则配置在圆柱转体的导轨上。当圆柱转体转动时，动力传输带通过导向块、导向护套、导向轴、转换轴又回到圆柱体上，在这一循环过程中，置于转换轴和导向轴之间的动力传输带上的物体(负荷)即被提升到上部。

下面结合说明书附图对本发明的动力转换功能作详细说明：

图1为传统的螺旋斜面圆柱体机械示意图，图2为本发明的原理示意图，图3为本发明的结构示意图。

图3中：1、动力传输带；2、转换轴；3、导向轴；4、带螺旋斜面的圆柱转体；5、支座；6、导向护套；7、导向块。

从图1中可得知，当需把物体G沿斜面升到圆柱体(4)上端时，圆柱转体(4)将承受一圆周力P(图1a)的作用；若将圆柱倾斜一角度，展开斜面(图中虚线)，则无论使物体G置于A点(图中B)或D点(图中C)，根据力学原理，可知使物体G沿斜面上升，圆柱体都将克服一圆周力P，即图1中的三种情况该系统都必须对其做功(G·h)。

图2为本发明的原理示意图，若将圆柱转体(4)斜面导轨上的动力传输带(1)在圆柱体(4)倾斜面方向上侧与其轴线平行的圆周面上(图中R点)转折9 0度，转折后的斜面为平面，作用于其上的物体(负荷)重力G通过斜面传到圆柱体(4)轴线支座上，对整个圆柱体(4)不产生圆周力P。此时若圆柱体转动，重物的上升(或下降)被转化为水平移动，对重物所做的功仅为克服平面磨擦力做的功，从而实现省力又省功的目的。

使动力传输带(1)在转折90度后仍能在圆柱体(4)上循环转动的功能是靠转换轴(2)及两根导向轴(3)来实现的(图3)，由于动力传输带(1)的端头在进入导向轴(3)及转换轴(2)时是靠传输带后面推动向前的。因此，用与动力传输带(1)走向相配合的固定导向块(7)和导向护套(6)引导动力传输带(1)顺利过渡到圆柱转体(4)上即可。

根据力学原理，若不计摩擦力，可以认为，即使在水平面上，动力转输带(1)的支承面不能限制物体G沿其切线方向滑动，而作为能阻止物体沿支承面法线向下运动的支承力N(N＝G)则作用在圆柱体(4)支座上。这就是说：(1)、当圆柱体转输带系统处于静态时，处于动力转输带(1)上的物体G并未对圆柱体(4)产生圆周力，圆柱体系统处于平衡状态；(2)、当圆柱体系统处于均速转动中，处于动力传输带(1)上的物体可随系统的转动自由上下；而系统无须对物体额外做功。这从功的原理角度来看是乎难以理解。那么，使功的原理成立的重力G对圆柱体(4)产生的圆周力P到哪儿去了？如上述，物体的重力G在圆柱体(4)的转动中始终作用在圆柱体(4)轴线上，对圆柱体系统不产生圆周力矩，而系统相当于使物体G沿轴向“滑移”了h(高)距离，却并未对物体G额外做功(N＝0·h＝0)。

设计本发明实用性机械装置时，可使转换轴(2)与导向轴(3)之间的动力传输带(1)承受负荷，(如图3中小球)，在圆柱转体系统的转动中，所承受的负荷的运动即为对外输出的功率，这一动力实为该系统使负荷升高所产生的功(G·h)减去负荷在动力传输带上摩擦力所耗去的功(G·μ·S)的余额，由于(G·h)远远大于(G·μ·S)，若将输出的功率的一小部分与该系统联动，即可使该系统不断输出动力。

本发明结构简单，易于加工，对原材料无特殊要求，可根据需要设计出不同大小的动力输出系统，本发明可广泛用于各领域。