[发明专利]杆、轴联动装置

说明书

本发明涉及一种杠杆组和转动轴架联合工作的旋转装置，通过它的旋转轴输出旋转的带动负载的功率。

现有的利用杠杆做功都是利用杠杆的独立结构的力学功能做功，不能使杠杆的近似直线的往复作用力直接产生一个转动的作用力。

本发明的目的是利用一组杠杆和一种可以转动的轴架联合协作，把一种单方向的力，转变成一种旋转的力。

本发明是以如下方式实现的：它的整体结构分成五个部分。杠杆组、转动轴架、支架，受动重物和支配重物组成。把转动轴架安放在支架上。转动轴架上安装着杠杆组、受动重物和支配重物。受动重物的杆柄连接在杠杆组的初级杠杆的短力臂的一端，支配重物连接在末级杠杆的长力臂的一端。受动重物的重量大于支配重物的重量。初始状态设为受动重物处于水平轴的下方，支配重物处于水平轴的上方。只要支配重物的重力或者在杠杆组的末级力臂上加一个力，在它大于各个杠杆短力臂与长力臂的比值的乘积的两倍与初级杠杆承担的作用力的乘积并加上各轴的摩擦力总和；在两个初级杠杆承担的作用力大于两个受动重物的重力的条件下；在水平轴上方的杠杆力臂的总重量减去水平轴下方的杠杆力臂的总重量的差小于两个初级杠杆承担的作用力之和减去支配重物的重量和杠杆各个支点轴的阻力的条件下，这样，支配重物将向下移动到水平轴的下方，而受动重物在杠杆力的作用下被橇起，移动到水平轴的上方。这时，整个转动轴架的重心转移到转动轴的上方，由于重力的作用，在受动重物的重力减去支配重物的重力大于转动轴架的轴上负载的反作用力与相关轴的摩擦力之和的条件下，转动轴架必然发生翻转，把重心移到水平轴之下。旋转的方向由轴架上安装的偏心配重物对于转轴的重量关系决定。在旋转之后，由于杠杆组、重物和轴架又恢复了初始假设状态，前一个转动动作将重复进行。

以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的侧视图。

根据三视图，先将符号对应的结构部分详尽地说明一遍。要了解这部分说明需要三张图综合地看。H是转动轴架两边的支架。D是支架上的轴套。G是转动轴架。它由水平框架U和垂直框架V固定在一起组成。水平框架U两端有转轴E，转轴上安装着带动负载的齿轮A象征联系负载的方式。垂直框架V中有两个固定粱Q和R，在它们之间还固定着杠杆支点轴B，这个支点轴可以是直轴，也可以是各个杠杆的支点之间的距离适宜的弯曲的固定轴。在垂直框架两边还装有偏心配重物Z。在Q和R的外侧是受动重物M，它支撑在固定在支点轴B的两个小支点轴N上，它的柄S₀的末端联系着初级杠杆短力臂S₁。F_M代表受动重物的重力。Q和R内侧是杠杆组，它们由S₁S₂、S₃S₄、S₅S₆、S₇S₈首尾相连组成。S₁初级杠杆的短力臂，S₈末级杠杆的长力臂。初级、二级和三级杠杆是在末级杠杆两边对称的。末级杠杆的末端连接着支配重物m。F_m代表支配重物的重力。F₁是初级杠杆的短力臂S1所承受的受动重物柄S₀上的作用力。F₂是初级杠杆与二级杠杆联系处的作用力。F₃是二级杠杆与三级杠杆联系处的作用力。F₄是三级杠杆与末级杠杆联系处的作用力。α是杠杆与水平轴K的夹角。C是杠杆前端与下一级杠杆连接的联系环。F_ZD泛指相关转动轴的摩擦力之和。F_f是负载反作用于轴E的反作用力。F_M是受动重物M表现出的重力，它约等于S_M乘以M。S_M是受动重物对称于受动重物的柄的力臂。S₉是杠杆组的统称。I是支配重物被设定的初始位置。J是支配重物在重力的影响下移动的最低位置。

杠杆组与转动轴架的协作是按照下面的方式进行的。

(1)当F₁＞F_M≈S_M·M时。即，在两个初级杠杆承担的作用力大于两个受动重物的重力的条件下。