技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置及其工作方法。

背景技術(shù)：
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現(xiàn)有空間飛行載體形成加速運(yùn)動(dòng)主要方式是載體自身攜帶大量燃料并通過(guò)燃燒產(chǎn)生對(duì)載體的反作用力推動(dòng)載體加速運(yùn)動(dòng)，如：航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭、空間探測(cè)器等。

以上產(chǎn)生載體加速運(yùn)動(dòng)的原理遵循牛頓第三定律，即兩個(gè)物體之間作用力和反作用力在同一直線上、大小相等、方向相反，因此，飛行載體必須在加速運(yùn)動(dòng)的反方向拋棄大量的反推物質(zhì)才能使物體產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)輸方式不僅存在能源利用率低，而且污染大、不可持續(xù)發(fā)展，因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上不足之處，提供一種無(wú)需反推物質(zhì)就能實(shí)現(xiàn)自身加速運(yùn)動(dòng)，且具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推力大、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)的雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置及其工作方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置，包括與運(yùn)動(dòng)載體相連接的主環(huán)、至少一個(gè)活動(dòng)設(shè)置在主環(huán)內(nèi)側(cè)的副環(huán)，所述主環(huán)和副環(huán)均由兩個(gè)軸線重合且固定連接的第一軸擺線環(huán)組成，所述第一軸擺線環(huán)包括第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、套設(shè)在第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)外側(cè)的第一軸固定環(huán)，所述第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)沿其軸線環(huán)形均布的第二軸擺線環(huán)，復(fù)數(shù)個(gè)第二軸擺線環(huán)的軸線相交于第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的軸線上同一點(diǎn)，所述第二軸擺線環(huán)包括第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、套設(shè)在第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)外側(cè)并與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)固定連接的第二軸固定環(huán)，所述復(fù)數(shù)個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的軸線相交于第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的軸線上同一點(diǎn)，所述第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)分別與調(diào)速電源電性連接。

進(jìn)一步的，所述主環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有圓心與主環(huán)的圓心位于同一平面的固定環(huán)架，所述固定環(huán)架的軸線與主環(huán)的軸線平行，固定環(huán)架與主環(huán)之間經(jīng)若干呈環(huán)形均布的連接座固定連接，固定環(huán)架的圓心處設(shè)置有一軸線與固定環(huán)架的軸線垂直的活動(dòng)環(huán)架，所述活動(dòng)環(huán)架與固定環(huán)架滑動(dòng)連接；所述副環(huán)設(shè)置在活動(dòng)環(huán)架的圓心處且其軸線分別與活動(dòng)環(huán)架和固定環(huán)架的軸線垂直相交，副環(huán)與活動(dòng)環(huán)架滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步的，所述第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)均纏繞有導(dǎo)電線圈，所述第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)為實(shí)心結(jié)構(gòu)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)為永磁體或包裹有線圈的高導(dǎo)磁率材料。

進(jìn)一步的，所述第一軸固定環(huán)與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)之間經(jīng)第一滑刷連接成同一回路；所述第二軸固定環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)之間經(jīng)第二滑刷連接成同一回路；所述第二軸固定環(huán)與第一軸固定環(huán)之間經(jīng)第三滑刷連接成同一回路；所述第一滑刷與第一調(diào)速電源電性連接，所述第三滑刷與第二調(diào)速電源電性連接。

進(jìn)一步的，所述第一軸固定環(huán)與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)之間、第二軸固定環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)之間分別設(shè)置有若干以利轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承。

本發(fā)明一種雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置的工作方法，包含如下步驟：

步驟（1）：對(duì)主環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)通電，使主環(huán)內(nèi)的第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁力作用下第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)分別繞其軸線旋轉(zhuǎn)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)沿著第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓軌跡做擺線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)形成推力，即該推力的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)載體的第一加速方向；

步驟（2）：通過(guò)測(cè)速裝置對(duì)主環(huán)內(nèi)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，將測(cè)速信號(hào)反饋至調(diào)速電源，調(diào)速電源增加或減少供電電流，使主環(huán)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為載體的第一加速方向提供所需的加速度；

步驟（3）：將副環(huán)的軸線對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)載體的另一個(gè)所需加速方向，對(duì)副環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)同時(shí)通電，使副環(huán)內(nèi)的第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁力作用下第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)分別繞其軸線旋轉(zhuǎn)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)形成推力，即該推力的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)載體的第二加速方向；

步驟（4）：通過(guò)測(cè)速裝置對(duì)副環(huán)內(nèi)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，將測(cè)速信號(hào)反饋至調(diào)速電源，調(diào)速電源增加或減少供電電流，使主環(huán)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為載體的第二加速方向提供所需的加速度。

進(jìn)一步的，所述步驟（1）中主環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)分別通入方向相反的電流；所述步驟（4）中副環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)分別通入方向相反的電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用相互垂直的兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)疊加產(chǎn)生擺線加速度來(lái)推動(dòng)載體運(yùn)動(dòng)，助推力大，可應(yīng)用于各類(lèi)飛行器；同時(shí)以電能為動(dòng)力，無(wú)需攜帶大量的化學(xué)燃料，同時(shí)使用過(guò)程中僅產(chǎn)生熱量，對(duì)環(huán)境影響較小，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3是圖1中a-a剖面視圖；

圖4是第一軸擺線環(huán)與第二軸擺線環(huán)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力偶關(guān)系示意圖；

圖6是進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖；

圖7是旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的加速度方向示意圖；

圖8是旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)中圓環(huán)的自轉(zhuǎn)速度方向示意圖；

圖9是旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；

圖10是四個(gè)圓環(huán)模擬旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；

圖11是圖10中移除兩個(gè)圓環(huán)后的旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。

圖中：

1-主環(huán)；2-副環(huán)；3-第一軸擺線環(huán)；301-第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)；302-第一軸固定環(huán)；4-第二軸擺線環(huán)；401-第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)；402-第二軸固定環(huán)；5-固定環(huán)架；6-連接座；7-活動(dòng)環(huán)架。

具體實(shí)施方式:

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-4所示，本發(fā)明一種雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置，包括與運(yùn)動(dòng)載體相連接的主環(huán)1、至少一個(gè)活動(dòng)設(shè)置在主環(huán)1內(nèi)側(cè)的副環(huán)2，所述主環(huán)1和副環(huán)均2由兩個(gè)軸線重合且固定連接的第一軸擺線環(huán)3組成，所述第一軸擺線環(huán)3包括第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301、套設(shè)在第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301外側(cè)的第一軸固定環(huán)302，所述第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301的內(nèi)部設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)沿其軸線環(huán)形均布的第二軸擺線環(huán)4，復(fù)數(shù)個(gè)第二軸擺線環(huán)4的軸線相交于第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301的軸線上同一點(diǎn)，所述第二軸擺線環(huán)4包括第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401、套設(shè)在第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401外側(cè)并與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301固定連接的第二軸固定環(huán)402，所述復(fù)數(shù)個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401的軸線相交于第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301的軸線上同一點(diǎn)，所述第一軸固定環(huán)302、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301、第二軸固定環(huán)402及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401分別與調(diào)速電源電性連接。

本實(shí)施例中，所述第二固定環(huán)402通過(guò)固定介質(zhì)固定在第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301內(nèi)部。

本實(shí)施例中，所述主環(huán)1內(nèi)的第一軸固定環(huán)302與運(yùn)動(dòng)載體相連接。

本實(shí)施例中，所述主環(huán)1的內(nèi)側(cè)設(shè)有圓心與主環(huán)1的圓心位于同一平面的固定環(huán)架5，所述固定環(huán)架5的軸線與主環(huán)1的軸線平行，固定環(huán)架5與主環(huán)1之間經(jīng)若干呈環(huán)形均布的連接座6固定連接，固定環(huán)架5的圓心處設(shè)置有一軸線與固定環(huán)架5的軸線垂直的活動(dòng)環(huán)架7，所述活動(dòng)環(huán)架7與固定環(huán)架5滑動(dòng)連接；所述副環(huán)2設(shè)置在活動(dòng)環(huán)架7的圓心處且其軸線分別與活動(dòng)環(huán)架7和固定環(huán)架5的軸線垂直相交，副環(huán)2與活動(dòng)環(huán)架7滑動(dòng)連接；工作時(shí)副環(huán)2可沿著活動(dòng)環(huán)架7滑動(dòng)，而活動(dòng)環(huán)架7和沿著固定環(huán)架5滑動(dòng)，進(jìn)而使得副環(huán)2可在三維方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，所述副環(huán)2的外側(cè)面鉸接有兩個(gè)第一滾輪，兩個(gè)所述第一滾輪以副環(huán)的圓心對(duì)稱(chēng)分布，所述活動(dòng)環(huán)架7的內(nèi)側(cè)面設(shè)有一以利第一滾輪滑動(dòng)的第一環(huán)形滑槽；所述活動(dòng)環(huán)架7的外側(cè)面鉸接有兩個(gè)第二滾輪，兩個(gè)所述第二滾輪以活動(dòng)環(huán)架7的圓心對(duì)稱(chēng)分布，所述固定環(huán)架5的內(nèi)側(cè)面設(shè)有一以利第二滾輪滑動(dòng)的第二環(huán)形滑槽。

本實(shí)施例中，所述第一軸固定環(huán)302、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301、第二軸固定環(huán)402以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401均纏繞有導(dǎo)電線圈，所述第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401為實(shí)心結(jié)構(gòu)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401為永磁體或包裹有線圈的高導(dǎo)磁率材料。

本實(shí)施例中，所述第一軸固定環(huán)302與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301之間經(jīng)第一滑刷連接成同一回路；所述第二軸固定環(huán)402與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401之間經(jīng)第二滑刷連接成同一回路；所述第二軸固定環(huán)402與第一軸固定環(huán)302之間經(jīng)第三滑刷連接成同一回路；所述第一滑刷與第一調(diào)速電源電性連接，所述第三滑刷與第二調(diào)速電源電性連接。

本實(shí)施例中，所述第一軸固定環(huán)302與第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)之301間、第二軸固定環(huán)402與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401之間分別設(shè)置有若干以利轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承，以確保第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)401旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力較小。

本實(shí)施例中，所述主環(huán)1與副環(huán)2均由兩個(gè)軸線重合且固定連接的第一軸擺線環(huán)3組成，由于第一軸擺線環(huán)3通電后，第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)301在第一軸固定環(huán)302內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的扭矩，因此采用兩個(gè)第一軸擺線環(huán)同軸固定在一起，工作時(shí)通入方向相反的電流，以使兩個(gè)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)以相反的方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而相互抵消扭矩。

本實(shí)施例中，該雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置是利用旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)將對(duì)稱(chēng)力偶轉(zhuǎn)化為定向推力，具體工作方法說(shuō)明如下：

（1）引用條件

本說(shuō)明在描述旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，以?xún)蓚€(gè)大小、質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)速度相同、旋轉(zhuǎn)方向相同的圓環(huán)圍繞著共同軸線上靜止?fàn)顟B(tài)中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)為分析對(duì)象，并運(yùn)用等效替代法分析進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象的旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

從外部觀察，軸線相同、自身旋轉(zhuǎn)方向相同的兩個(gè)圓環(huán)相互圍繞軸線上靜止點(diǎn)再次旋轉(zhuǎn)，為旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)，在軸線靜止點(diǎn)觀察，圓環(huán)的圓心處于加速狀態(tài)，圓環(huán)上質(zhì)點(diǎn)呈變速運(yùn)動(dòng)，屬于非慣性系作用力范疇，牛頓運(yùn)動(dòng)定律并不完全適用，因此，本說(shuō)明僅從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方法分析圓環(huán)受力和運(yùn)動(dòng)特征。

本說(shuō)明所述質(zhì)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特征有：一是在恒定旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，改變質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)加速度總是垂直于質(zhì)點(diǎn)速度方向，其大小與質(zhì)點(diǎn)速度平方成正比；二是當(dāng)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)受到兩個(gè)旋轉(zhuǎn)加速度影響時(shí)，其加速度矢量和滿(mǎn)足平行四邊形規(guī)則。

（2）進(jìn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)特征

如圖5所示，圓環(huán)自轉(zhuǎn)角速度為ω（軸線旋轉(zhuǎn)箭頭所示），在力偶f作用下做規(guī)則進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)角速度為ω（圓環(huán)上方旋轉(zhuǎn)箭頭所示）。在無(wú)重力環(huán)境下，力偶f作用可等效于圓環(huán)圍繞力偶著力點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)角速度ω，因此，可以用旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的方法模擬進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象。

如圖6所示，將自轉(zhuǎn)角速度ω、自轉(zhuǎn)方向相同、共軸的圓環(huán)m1、m2固定在軸線上，以軸線中心點(diǎn)p為靜止圓心，施加在軸線p點(diǎn)、p′點(diǎn)的力偶f使圓環(huán)m1、m2沿v方向旋轉(zhuǎn)，這時(shí)，圓環(huán)m1、m2產(chǎn)生圍繞圓心p旋轉(zhuǎn)初速度v，同時(shí)，圓環(huán)m1、m2各自在旋轉(zhuǎn)初速度v的垂直方向上產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)角速度為ω；因此，力偶f產(chǎn)生的效果等效于圓環(huán)圍繞圓心p旋轉(zhuǎn)的初速度v，初速度v產(chǎn)生了進(jìn)動(dòng)角速度ω，而進(jìn)動(dòng)角速度來(lái)源于進(jìn)動(dòng)加速度。

（3）旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)加速度

如圖7所示，圓環(huán)m1、m2的圓心圍繞p點(diǎn)以速度v進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，形成以p點(diǎn)為圓心的旋轉(zhuǎn)面以及軸線z，以圓環(huán)m1上的質(zhì)點(diǎn)a、c為例；質(zhì)點(diǎn)a、c均受到兩個(gè)方向加速度影響，除圓環(huán)自轉(zhuǎn)形成的向心加速度外，圓環(huán)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的向心加速度垂直于質(zhì)點(diǎn)速度方向，因此，在旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的瞬間，分布在圓環(huán)上所有質(zhì)點(diǎn)向心加速度方向均平行于x軸，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圓心垂直投影到z軸所在的平面上，其圓心分布形狀為投影圓。

進(jìn)一步的，圓環(huán)上所有質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡均為擺線，質(zhì)點(diǎn)a在圓環(huán)自轉(zhuǎn)速度方向與旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)方向相同，質(zhì)點(diǎn)a在在投影圓上形成的瞬間速度為v+v，反之，質(zhì)點(diǎn)c在圓環(huán)自轉(zhuǎn)速度方向與旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)方向相反，質(zhì)點(diǎn)c在在投影圓上形成的瞬間速度為v-v，其中，v為圓環(huán)圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的速度，v為圓環(huán)自轉(zhuǎn)速度。

進(jìn)一步的，改變質(zhì)點(diǎn)方向的向心加速度大小與質(zhì)點(diǎn)速度平方成正比，因此，質(zhì)點(diǎn)a的離心加速度大于質(zhì)點(diǎn)c的離心加速度，其質(zhì)點(diǎn)a產(chǎn)生的離心力f1大于質(zhì)點(diǎn)c產(chǎn)生的離心力f2。

進(jìn)一步的，兩個(gè)圓環(huán)之間產(chǎn)生了對(duì)稱(chēng)力偶f，其大小為f=f1-f2，由于力偶的作用，使圓環(huán)產(chǎn)生了垂直于初速度v方向上的進(jìn)動(dòng)加速度a2，使圓環(huán)m1、m2圓心圍繞圓心p按圖7所示進(jìn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，兩個(gè)自轉(zhuǎn)圓環(huán)m1、m2相互旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了兩個(gè)不同方向的加速度，第一個(gè)加速度是使兩個(gè)圓環(huán)以v速度相互旋轉(zhuǎn)的加速度a1，第二個(gè)加速度是使兩個(gè)圓環(huán)產(chǎn)生垂直于v方向的進(jìn)動(dòng)加速度a2，分析如下：

如圖8所示，由于圓環(huán)自身旋轉(zhuǎn)方向與初速度vx方向相同一側(cè)與圓環(huán)自身旋轉(zhuǎn)方向與初速度vx方向相反一側(cè)之間具備對(duì)稱(chēng)性，因此，圓環(huán)上對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)加速度平均值為，其中，為圓環(huán)圓心與靜止點(diǎn)距離，為圓環(huán)圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的速度，為圓環(huán)上質(zhì)點(diǎn)自身旋轉(zhuǎn)速度v在旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)速度v方向上的瞬時(shí)速度分量。

進(jìn)一步的，使兩個(gè)圓環(huán)以速度v進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度滿(mǎn)足，而圓環(huán)旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的加速度超出了圓周運(yùn)動(dòng)所需的加速度，其額外的加速度就產(chǎn)生了進(jìn)動(dòng)加速度，即。

（4）旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)的軌跡

如圖9所示，在旋轉(zhuǎn)速度v不變的情況下，進(jìn)動(dòng)加速度a2則保持不變，由于進(jìn)動(dòng)加速度a2始終垂直于以p點(diǎn)為圓心的旋轉(zhuǎn)速度v，因此，兩個(gè)圓環(huán)各自形成了兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，其圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為加速度a1與加速度a2的矢量和，即。

從相互旋轉(zhuǎn)圓心p點(diǎn)觀察，兩個(gè)圓環(huán)的圓心m1、m2分別形成各自繞p1、p2為圓心的圓軌跡旋轉(zhuǎn)，其中p1點(diǎn)、p2點(diǎn)與p點(diǎn)共軸，兩個(gè)圓環(huán)圓心m1、m2之間旋轉(zhuǎn)速度相同、方向相同，由于向心加速度a3與圓環(huán)圍繞p1點(diǎn)或p2點(diǎn)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的離心加速度相反，其合外力為零，因此，兩個(gè)圓環(huán)形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)軌跡。

（5）定向加速特征

如圖10所示，將圓環(huán)ⅰ和圓環(huán)ⅲ共軸連接，將圓環(huán)ⅱ和圓環(huán)ⅳ共軸連接，使兩個(gè)共軸相交于共同圓心p點(diǎn)并對(duì)稱(chēng)布置；使圓環(huán)ⅰ、圓環(huán)ⅱ、圓環(huán)ⅲ、圓環(huán)ⅳ自轉(zhuǎn)，使圓環(huán)ⅰ和圓環(huán)ⅲ圍繞圓心p旋轉(zhuǎn)、圓環(huán)ⅱ和圓環(huán)ⅳ圍繞圓心p旋轉(zhuǎn)，使兩者相互旋轉(zhuǎn)的圓軌跡p1、p2完全相同，并形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)。

如圖11所示，移除圓環(huán)ⅲ和圓環(huán)ⅳ，并保持圓環(huán)ⅰ、圓環(huán)ⅱ的自轉(zhuǎn)和圍繞p1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)不變，此時(shí)，圓環(huán)ⅰ、圓環(huán)ⅱ的圓心圍繞p1點(diǎn)旋轉(zhuǎn)形成的離心加速度a3、進(jìn)動(dòng)加速度a2的大小方向保持不變。

進(jìn)一步，圓環(huán)繞圓心p1所形成的離心加速度a3與進(jìn)動(dòng)加速度a2矢量和為圓心p形成的離心加速度a1，與原向心加速度a1大小相等、方向相反。

進(jìn)一步的，圓環(huán)1、圓環(huán)2的離心加速度a1矢量和形成了合加速度a4，產(chǎn)生了定向加速度。

（6）雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置的實(shí)現(xiàn)方法

如圖11所示，保持圓環(huán)ⅰ、圓環(huán)ⅱ自身旋轉(zhuǎn)以及相互旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不變時(shí)，可使圓環(huán)ⅰ、圓環(huán)ⅱ產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)加速度a2、離心加速度a3，其進(jìn)動(dòng)加速度a1矢量和產(chǎn)生了合加速度a4，若將圓環(huán)按以上旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)方式布設(shè)在載體中并維持旋轉(zhuǎn)速度不變,合加速度a4便會(huì)對(duì)載體產(chǎn)生定向作用力，從而推動(dòng)載體加速運(yùn)動(dòng)。

所述雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置中，第一軸擺線環(huán)作用是使布設(shè)在第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)上的第二軸擺線環(huán)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，所述第二軸擺線環(huán)作用是使布設(shè)在第二軸固定環(huán)內(nèi)的第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，其中，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)等效于上述圓環(huán)自轉(zhuǎn)，第二軸擺線環(huán)按照上述以p1為圓心的圓軌跡布設(shè)在第一軸擺線環(huán)內(nèi)，并使第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)以軸線相交點(diǎn)p為圓心形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，所述第一軸固定環(huán)和第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)纏繞的導(dǎo)電線圈，其主要作用是產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)，使第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)在第一軸固定環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述第二軸固定環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)纏繞的導(dǎo)電線圈，其主要作用是產(chǎn)生環(huán)形磁場(chǎng)，使第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)在第二軸固定環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)；以上所述導(dǎo)電線圈的滑刷與調(diào)速電源電性連接，通過(guò)測(cè)速分別調(diào)節(jié)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度，使第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)擺線運(yùn)動(dòng)軌跡，用于調(diào)節(jié)合加速度a4大小。

本實(shí)施例中，所述第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)將產(chǎn)生如上所述以p1為圓心的離心加速度、以p為圓心的進(jìn)動(dòng)加速度，其復(fù)數(shù)個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生的進(jìn)動(dòng)加速度矢量和形成了對(duì)第二軸固定環(huán)環(huán)壁的定向作用力，從而推動(dòng)載體加速運(yùn)動(dòng)。

具體實(shí)施過(guò)程：（1）先對(duì)主環(huán)內(nèi)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)通電，第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)在磁力作用下分別繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)沿著第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓軌跡做擺線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)加速度，形成對(duì)第二軸固定環(huán)環(huán)壁的推力；接著對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，通過(guò)最后再通過(guò)調(diào)速電源使主環(huán)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為運(yùn)動(dòng)載體所要運(yùn)動(dòng)的方向提供所需的加速度；（2）將副環(huán)的軸線對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)載體的另一個(gè)所需加速方向，對(duì)副環(huán)內(nèi)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)通電，第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)在磁力作用下分別繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)沿著第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓軌跡做擺線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)加速度，形成對(duì)第二軸固定環(huán)環(huán)壁的推力；接著對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，通過(guò)最后再通過(guò)調(diào)速電源使副環(huán)內(nèi)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為運(yùn)動(dòng)載體另一個(gè)所要運(yùn)動(dòng)的方向提供所需的加速度。

本發(fā)明一種雙軸旋轉(zhuǎn)擺線環(huán)加速動(dòng)力裝置的工作方法，包含如下步驟：

步驟（1）：對(duì)主環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)通電，使主環(huán)內(nèi)的第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁力作用下第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)分別繞其軸線旋轉(zhuǎn)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)沿著第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的圓軌跡做擺線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)形成推力，即該推力的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)載體的第一加速方向；

步驟（2）：通過(guò)測(cè)速裝置對(duì)主環(huán)內(nèi)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，將測(cè)速信號(hào)反饋至調(diào)速電源，調(diào)速電源增加或減少供電電流，使主環(huán)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為載體的第一加速方向提供所需的加速度；

步驟（3）：將副環(huán)的軸線對(duì)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)載體的另一個(gè)所需加速方向，對(duì)副環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)同時(shí)通電，使副環(huán)內(nèi)的第一軸固定環(huán)、第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)、第二軸固定環(huán)以及第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁力作用下第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)和第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)分別繞其軸線旋轉(zhuǎn)，當(dāng)形成旋轉(zhuǎn)合運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)對(duì)第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)形成推力，即該推力的方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)載體的第二加速方向；

步驟（4）：通過(guò)測(cè)速裝置對(duì)副環(huán)內(nèi)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)進(jìn)行測(cè)速，將測(cè)速信號(hào)反饋至調(diào)速電源，調(diào)速電源增加或減少供電電流，使主環(huán)的第一軸旋轉(zhuǎn)環(huán)與第二軸旋轉(zhuǎn)環(huán)的速度增加或減少，直至為載體的第二加速方向提供所需的加速度。

本實(shí)施例中，所述步驟（1）中主環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)分別通入方向相反的電流，以使主環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)環(huán)以相反方向旋轉(zhuǎn)，互相抵消扭矩；所述步驟（4）中副環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)分別通入方向相反的電流，以使副環(huán)的兩個(gè)第一軸擺線環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)以相反方向旋轉(zhuǎn)，互相抵消扭矩。

本實(shí)施例中，所述測(cè)速裝置可為測(cè)速儀或測(cè)速傳感器，測(cè)速裝置安裝在運(yùn)動(dòng)載體上。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。