[发明专利]转式方向不变离心合力合成方法及转振推力器

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用振动合成方向不变离心合力合成方法及机器，称为转式方向不变离心合力合成方法及转振推力器。本发明属振动工程技术领域。变径是变转动半径或变摆动半径的简称。定径是不变转动半径或不变摆动半径的简称。推力是方向不变离心合力的简称。转振是转动振动的简称。摆振是摆动振动的简称。制力是振动合成推力的简称。本发明提出比发明专利可调推力方向式正弦加速度变径振动合成推力器及应用(申请专利号为201210329846.0)具有更容易理解的振动合成推力新理论。新理论应用一条线的牛顿作用力与反作用力定律作了详细说明。

技术背景

发明人冲破牛顿作用力与反作用力定律的束缚，利用变径行星滚轮转振迭加或变径摆动圆盘摆振迭加合成方向不变离心合力。发明人相信量变到质变的哲学原理会创造新技术；相信变径振动有许多科学奥秘有待我们去发现。变径径向加速度变化规律的选择不仅是推力器成败的关键，也是提高推力器制力效率的关键。除了变径径向加速度变化规律选择研究外，如何降低推力器推力大小的波动率是推力器应用必须解决的问题。另外，影响推力器使用寿命的滚轮轴润滑及防滑转方法也是应用中必须解决的问题。推力器零件材料的选择对推力器提高转速减轻自重起决定性作用。根据中央电视台朝闻天下报道，一种能搭建通往月球“天梯”的高强轻质材料在实验室已试验成功。随着材料科学的发展，转速高(每分钟1.5万转以上)、体积小重量轻及功率大的推力器很快就能实现。上述提出推力器推力大小波动率Z计算公式是

本发明对摆振推力器创新设计的构造细节未介绍，原因是转振推力器两条转子轴就相当摆振推力器4条曲轴的振动力学迭加性能；转振推力器由4轴型式改为6轴型式结构简单，所以在减小推力大小波动率方面转振推力器性能好。在应用非圆齿轮传动改变振动力学性能方面，摆振推力器结构设计极为简单，容易实现。经过1年多与国内有关单位联系，均未能找到非圆齿轮设计与制造单位，所以摆振推力器研究无法推向巅峰。待解决非圆齿轮设计与制造后，摆振推力器创新设计的构造细节在新专利申请公开。

发明内容

为了提高变径振动合成推力器的制力效率，本发明提出间歇变径方案。间歇变径意思是行星滚轮旋转一周转角360°由变径转角和定径转角组成。所谓定径转角就是转动半径不变的转角。间歇变径根据变径转角在圆周的设置(或称分布)不同分对称间歇变径与非对称间歇变径两大类型。两大类型各有其优缺点，需经长期开发研究才能决定其优劣。对称间歇变径的特点是，在直角坐标系中，升程变径转角φ₁对称设置在x轴正轴线两侧、最大旋转半径R_max的定径转角φ₂对称设置在y轴正轴线两侧、回程变径转角φ₃对称设置在x轴负轴线两侧及最小旋转半径R_min的定径转角φ₄对称设置在y轴负轴线两侧，对于非对称间歇变径与上述对称间歇变径不同之处在于φ_１与φ₃角不是对称设置在X轴轴线两侧，而是全部设置在x轴轴线上侧或下侧。对称间歇变径转振推力器用6轮转子方案选择φ₁=φ₃=120°及φ₂=φ₄=60°，用4轮转子或8轮转子方案选择φ₁＝φ₂=φ₃=φ₄=90°。非对称间歇变径一般只用6轮转子方案，因4轮转子方案凸轮曲线扭曲度太大，不适应高转速，所以不采用。非对称间歇变径6轮转子转振推力器用直角坐标第1象限设计滚轮轴心运动轨迹线选择φ₄=180°及φ₁＝φ₂＝φ₃=60°，用直角坐标第4象限设计滚轮轴心运动轨迹线选择φ₂=180°及φ₁＝φ₃=φ₄=60°。