一种离心力输出装置

文档序号:146568 发布日期:2021-10-26 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 一种离心力输出装置 (Centrifugal force output device ) 是由 芦育莹 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种离心力输出装置,包括驱动装置、旋转框架一以及安装轴一,其中:安装轴一的一端固定,安装轴一贯穿旋转框架的中部并与其转动连接;驱动装置与旋转框架连接,用于驱动旋转框架一整体旋转;旋转框架一内设置有若干个旋转框架二,旋转框架二内设置有重物,当旋转框架一在驱动装置的驱动下绕安装轴一做圆周运动时,旋转框架二也做圆周运动,且旋转轴线与安装轴一垂直,同时旋转框架二内的重物也做圆周运动,并且旋转轴线与安装轴一平行。由于重物自身旋转消耗的功率较小,而贡献的转矩很大,使得可输出的功率远远大于各旋转框架二输入功率的总和,可实现长时间连续输出。(The invention discloses a centrifugal force output device, which comprises a driving device, a first rotating frame and a first mounting shaft, wherein: one end of a first mounting shaft is fixed, and the first mounting shaft penetrates through the middle part of the rotating frame and is rotatably connected with the rotating frame; the driving device is connected with the rotating frame and is used for driving the rotating frame to integrally rotate; the first rotating frame is internally provided with a plurality of second rotating frames, weights are arranged in the second rotating frames, when the first rotating frames are driven by the driving device to do circular motion around the first installation shaft, the second rotating frames do circular motion, the rotation axis is perpendicular to the first installation shaft, meanwhile, the weights in the second rotating frames do circular motion, and the rotation axis is parallel to the first installation shaft. The power consumed by the rotation of the weight is small, and the contribution torque is large, so that the output power is far larger than the sum of two input powers of each rotating frame, and the long-time continuous output can be realized.)

一种离心力输出装置

技术领域

本发明涉及工业机电应用技术领域,具体涉及一种离心力输出装置。

背景技术

离心力是一种虚拟力,是一种惯性力,它使旋转的物体远离它的旋转中心。在牛顿力学里,离心力曾被用于表述两个不同的概念:在一个非惯性参考系下观测到的一种惯性力,向心力的平衡。在拉格朗日力学下,离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力。

当非均值圆盘围绕心轴旋转,在非惯性体系内,按照牛顿第二定律,即会产生一组离心合力,大小等于F=mv^2/r(m-偏心质量;v-偏质质量圆周速度;r-偏质质量所在半径)。离心力方向为背离轴心径向外圆,并有沿切向飞出的势能,在实际工业化应用及日常生活中,能有效利用离心力为人类服务的实际案例常见的有以下几种:离心分离机、离心激震器、脱水滚桶、离心调速机构,以上几种案例多是对离心力的直接利用,而利用离心力转化旋转转矩输出功率的工业化实际案例却不常见。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种离心力输出装置,以小输入实现大输出,可连续长时间输出且零污染。

本发明的技术方案具体如下:

一种离心力输出装置,包括驱动装置、旋转框架一以及安装轴一,其中:

所述安装轴一的一端固定,所述安装轴一贯穿旋转框架的中部并与其转动连接;

所述驱动装置与旋转框架连接,用于驱动旋转框架一整体旋转;

所述旋转框架一内设置有若干个旋转框架二,所述旋转框架二内设置有重物,当旋转框架一在驱动装置的驱动下绕安装轴一做圆周运动时,所述旋转框架二也做圆周运动,且旋转轴线与安装轴一垂直,同时旋转框架二内的重物也做圆周运动,并且旋转轴线与安装轴一平行。

优选地,所述旋转框架二设置有四个,呈2×2的矩阵均匀排布在安装轴一的上下两边。

优选地,所述安装轴一上间隔设置有两个锥齿轮一,所述旋转框架二包括框架本体、安装轴二、固定杆、连接杆,所述固定杆的一端固定在旋转框架一上,另一端伸入框架本体并在末端固定设置锥齿轮三,所述框架本体与固定杆转动连接,所述框架本体远离固定杆的一端与连接杆的一端固定连接,所述连接杆的另一端设置锥齿轮二,所述锥齿轮二与锥齿轮一啮合,所述安装轴二设于框架本体中并与安装轴一平行,两端与框架本体转动连接,中部对称设置有两个锥齿轮四,且两所述锥齿轮四均与锥齿轮三啮合,所述安装轴二上还对称设置有两个重物,两所述重物分别位于固定杆的两端,并且均与安装轴二固定连接。

优选地,所述安装轴一的上下方分别设置有固定件,所述固定件与旋转框架一固定连接,所述连接杆贯穿对应的固定件并与其转动连接。

优选地,初始状态时,位于第一行左边的所述旋转框架二中,两所述重物均为竖直朝上的状态,位于第一行右边的所述框架二中,两所述重物均为水平朝前的状态,位于第二行左边的所述旋转框架二中,两所述重物均为倾斜向上45°的状态,位于第二行右边的所述旋转框架二中,两所述重物均为倾斜向下45°的状态。

优选地,所述旋转框架一远离驱动装置的一端固定设置有输出轴套,所述输出轴套套设在安装轴一外并与其转动连接,所述输出轴套上设置有离合器,所述离合器用于与转矩输出轮连接,所述转矩输出轮用于对外输出转矩做功。

优选地,所述旋转框架一的两端分别与安装轴一通过轴承连接。

优选地,各所述连接杆与固定件之间均通过轴承连接。

优选地,所述安装轴二的两端与其对应的框架本体均通过轴承连接。

优选地,所述驱动装置的转速可控。

本发明的有益效果体现在:

本发明提供的离心力输出装置体积小,由于重物自身旋转消耗的功率较小,而高速旋转产生离心力F=mv2,贡献的转矩很大,使得可输出的功率远远大于各旋转框架二输入功率的总和,可实现长时间连续输出;通过对各旋转框架二中重物角度的合理设计,配合旋转框架一,可以使得重物旋转所产生的离心力总是朝向所需要的半圆范围内,并且通过各旋转框架二的合理运行搭配,可有效减少旋转框架一在旋转过程中的阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的离心力输出装置的结构示意图;

图2为图1所示的离心力输出装置中第一行第一列的旋转框架二中的重物左视图;

图3为图1所示的离心力输出装置中第一行第二列的旋转框架二中的重物左视图

图4为图1所示的离心力输出装置中第二行第一列的旋转框架二中的重物左视图;

图5为图1所示的离心力输出装置中第二行第二列的旋转框架二中的重物左视图。

附图中,1-驱动装置,2-输出轴套,3-旋转框架一,4-锥齿轮二,5-框架本体,6-锥齿轮三,7-固定杆,8-重物,9-锥齿轮四,10-锥齿轮一,11-安装轴一,12-安装轴二,13-离合器,14-连接杆,15-固定件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中,术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。

并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外,术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例提供一种离心力输出装置,如图1所示,包括驱动装置1、旋转框架一3以及安装轴一11,其中:

安装轴一11的一端固定,安装轴一11贯穿旋转框架的中部并与其转动连接;

驱动装置1与旋转框架连接,用于驱动旋转框架一3整体旋转,驱动装置1的转速可控,进而离心力大小也可控,驱动装置1可以是电机;

旋转框架一3内设置有若干个旋转框架二,旋转框架二内设置有重物8,当旋转框架一3在驱动装置1的驱动下绕安装轴一11做圆周运动时,旋转框架二也做圆周运动,且旋转轴线与安装轴一11垂直,同时旋转框架二内的重物8也做圆周运动,并且旋转轴线与安装轴一11平行。

在本实施例中,旋转框架二优选设置四个,呈2×2的矩阵均匀排布在安装轴一11的上下两边。

在本实施例中,安装轴一11上间隔设置有两个锥齿轮一10,旋转框架二包括框架本体5、安装轴二12、固定杆7、连接杆14,固定杆7的一端固定在旋转框架一3上,另一端伸入框架本体5并在末端固定设置锥齿轮三6,框架本体5与固定杆7转动连接,框架本体5远离固定杆7的一端与连接杆14的一端固定连接,连接杆14的另一端设置锥齿轮二4,锥齿轮二4与锥齿轮一10啮合,连接杆14和固定杆7同轴设置,安装轴二12设于框架本体5中并与安装轴一11平行,两端与框架本体5转动连接,中部对称设置有两个锥齿轮四9,且两锥齿轮四9均与锥齿轮三6啮合,安装轴二12上还对称设置有两个重物8,两重物8分别位于固定杆7的两端,并且均与安装轴二12固定连接。需要说明的是,锥齿轮一10和锥齿轮二4可以选择适当的比例型号,以进一步增大锥齿轮二4的转速;锥齿轮三6和锥齿轮四9可以选择适当的比例型号,以进一步增大锥齿轮四9的转速,进而增大重物8的转速。

在本实施例中,安装轴一11的上下方分别设置有固定件15,固定件15与旋转框架一3固定连接,连接杆14贯穿对应的固定件15并与其转动连接。

在本实施例中,初始状态时,如图2至图5所示,位于第一行第一列的旋转框架二中,两重物8均为竖直朝上的状态,位于第一行第二列的框架二中,两重物8均为水平朝前的状态,位于第二行第一列的旋转框架二中,两重物8均为倾斜向上45°的状态,位于第二行第二列的旋转框架二中,两重物8均为倾斜向下45°的状态,通过这样的设计使得重物8旋转所产生的离心力总是朝向所需要的半圆范围内,并且通过各旋转框架二的合理运行搭配,可有效减少旋转框架一3在旋转过程中的阻力。

在本实施例中,旋转框架一3远离驱动装置1的一端固定设置有输出轴套2,输出轴套2套设在安装轴一11外并与其转动连接,输出轴套2上设置有离合器13,离合器13用于与转矩输出轮连接,转矩输出轮用于对外输出转矩做功。

优选地,旋转框架一3的两端分别与安装轴一11通过轴承连接;各连接杆14与固定件15之间均通过轴承连接,安装轴二12的两端与其对应的框架本体5均通过轴承连接。

本实施例的工作原理:

启动驱动装置1,驱动装置1带动旋转框架一3围绕安装轴一11做旋转运动,由于锥齿轮一10固定在安装轴一11上,并且锥齿轮一10和锥齿轮二4啮合,故在旋转框架一3旋转的过程中,锥齿轮二4围绕安装轴一11周转的同时也围绕连接杆14自转,连接杆14带动框架本体5围绕安装轴一11周转的同时也围绕固定杆7周转,由于锥齿轮三6与锥齿轮四9啮合,故在框架本体5绕固定杆7周转时,锥齿轮三6围绕固定杆7周转的同时也带动安装轴二12旋转,安装轴二12旋转带动其上的重物8围绕安装轴二12周转,由于重物8自身旋转消耗的功率较小,而高速旋转产生离心力F=mv2,贡献的转矩很大,使得可输出的功率远远大于各旋转框架二输入功率的总和。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

9页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种自适应调节角度的窑尾煤粉旋流器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!