專利名稱：磁力變形杠桿機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用永磁鐵同極相斥力，壓縮可任意變形的平行四邊形杠桿，發(fā)生形變，重心位移，對物體做功，并實現(xiàn)了磁懸浮，消除了摩擦力，實現(xiàn)了用永磁鐵同極相斥的作用力為動カ的磁力變形杠桿機(jī)。
背景技術(shù)：
用磁鐵做成發(fā)電機(jī)、電動機(jī),儀器、儀表和磁懸浮列車，是人人公知實事，永磁鐵有永恒的具大的作用力，但是相互作用カ總是大小相等，方向相反，合力為零。所以一直沒有辦法將磁力轉(zhuǎn)化成動能。為了解決以上難題，經(jīng)過多年的探索和實驗，終于研究出了以永磁鐵的相互作用:大小相等，方向相反，合力為零的斥力壓縮可任意變形的平行四邊形杠桿發(fā)生形變做功，迫使轉(zhuǎn)動軸左右兩邊形成了無法改變的カ矩差，實現(xiàn)了以永磁鐵的同極相互斥力為動カ的磁力變形杠桿機(jī)，解決了能源危機(jī)和污染兩大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，所述的磁力變形杠桿機(jī)，由轉(zhuǎn)動軸、輪體架，平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子組(永磁鐵轉(zhuǎn)子，齒輪，限位裝置防碰撞輪)橢圓形定子永磁鐵斥力(向心力)軌道，防碰撞軌道及機(jī)體等部件構(gòu)成。上述的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組的，末端的轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有只能自由轉(zhuǎn)動60度的永磁鐵轉(zhuǎn)子，內(nèi)端分別與兩個齒輪固定成一體，中間的轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有防碰撞輪，然后將組裝好的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組，對稱地分別用杠桿轉(zhuǎn)動軸安裝在輪體架的軸孔上，組成可任意變形的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子輪，主轉(zhuǎn)動軸裝上軸承，由軸承瓦合支架用緊固螺栓固定在機(jī)體上。2、上述的永磁鐵轉(zhuǎn)子:由不銹鋼片制成的永磁鐵轉(zhuǎn)子外売，并設(shè)有轉(zhuǎn)動軸孔，里面設(shè)有安裝永磁鐵的空間，安裝后的永磁鐵N極從圓心指向外周，只能在限位的轉(zhuǎn)動軸上自由轉(zhuǎn)動60度的夾角，確保轉(zhuǎn)子永磁鐵的N極在定子永磁鐵相斥力的調(diào)節(jié)下與定子永磁鐵的斥力(向心力)軌道的方向始終保持平行狀態(tài)。3、上述的平行四邊形杠桿的齒輪，兩個齒輪分別與平行四邊形杠桿內(nèi)端固定成一體，組裝后的轉(zhuǎn)子總承將齒輪與輪體架呈60度夾角，用杠桿轉(zhuǎn)動軸安裝在輪體架的軸孔上，由于齒輪的相向運(yùn)動原理，所有的平行四邊形杠桿只能沿著輪體架的60度的夾角自由伸縮運(yùn)動，但不能在輪體架上發(fā)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動，目的是:確保平行四邊形杠桿運(yùn)動到軸心左下方時，也就是定子永磁鐵斥力(向心力)軌道半徑縮小時，轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵的相互斥力方向與運(yùn)動方向始終保持垂直方向，不管這個垂直方向的相互斥力有多大，它只能壓縮平行四邊形杠桿發(fā)生形變，縮小軸心左邊的カ矩，卻不能阻礙平行四邊形杠桿的運(yùn)動。4、上述的防碰撞輪:是由軸承輪安裝在平行四邊形杠桿內(nèi)端中間轉(zhuǎn)動軸上，目的是:在靜止時，防碰撞輪正好壓在防碰撞軌道上，作用是:在靜止時，(軸動軸心水平以上)的平行四邊形杠桿的伸縮半徑只小于離心狀態(tài)時半徑4-5毫米的間隙。這樣就達(dá)到了因距離過大而產(chǎn)生的沖量過大而造成的碰撞現(xiàn)象。5、上述的橢圓形定子永磁鐵斥力(向心力)軌道:用不銹鋼片與鋼板制成橢圓形定子永磁鐵斥力(向心力)軌道外殼，偏離軸心(軸心左邊小于右邊)地安裝在機(jī)體的合適位置上。里邊設(shè)有安裝永磁鐵的空間，安裝后N極方向是從外周指向圓心，必須全部同極方向指向圓心。6、上述的防碰撞軌道:是用普通鋼板制作成所需形狀的防碰撞軌道，按所需要求安裝在軸心水平以上的合適位置與機(jī)體合適位置上，目的是:在靜止時，防碰撞輪，正好壓在防碰撞軌道的中間。


:圖1，是磁力變形杠桿機(jī)在運(yùn)動狀態(tài)的正體結(jié)構(gòu)2，是單組平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子總承的結(jié)構(gòu)3，是分別表示轉(zhuǎn)子永磁與定子永磁鐵與機(jī)體、防碰撞輪與防碰撞軌道與機(jī)體相連接的斷面俯視圖。圖4，是從圖1的運(yùn)動狀態(tài)正體結(jié)構(gòu)圖中隔離出來的受カ結(jié)構(gòu)圖，以便看清各結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，和運(yùn)動狀態(tài)及受力情況。圖5，是根據(jù)圖4的受カ結(jié)構(gòu)，另外繪制的受カ分析示意圖，不是實際的結(jié)構(gòu)圖，目的是:以對正體結(jié)構(gòu)的受カ狀態(tài)進(jìn)行分析和理解。下邊根據(jù)受カ分析示意圖5的編號，字母進(jìn)ー步說明受力狀態(tài)。受カ分析示意圖5的編號說明編號:1、主轉(zhuǎn)動軸，2、輪體架，4、平行四邊形杠桿，6、轉(zhuǎn)動軸，8、轉(zhuǎn)子永磁鐵，9、轉(zhuǎn)子永磁鐵外殼，10、定子永磁鐵,11、定子永磁斥力(向心力)軌道。受カ分析示意圖5的字母說明A、黑點(diǎn)是永磁鐵轉(zhuǎn)動軸6，表示用虛線繪制的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子，在沒有設(shè)置定子軌道時，假設(shè)的做圓周運(yùn)動時的運(yùn)動軌跡。B、黑點(diǎn):是永磁鐵轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸。A、B之間的黑點(diǎn)用箭頭所指的這段距離是表示轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵相互壓カ壓縮平行四邊形杠桿發(fā)生形變時的位移距離。C、黒點(diǎn):是永磁鐵轉(zhuǎn)動軸6，也表示用虛線繪制的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子在沒有設(shè)置定子軌道時，假設(shè)的做圓周運(yùn)動時運(yùn)動軌跡。D.黑點(diǎn):是轉(zhuǎn)子永磁鐵的轉(zhuǎn)動軸。C、D黒點(diǎn)之間的箭頭所指的這段距離，表示轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵，相互斥力壓縮平行四邊形杠桿，發(fā)生形變時的位移距離。E、黒點(diǎn)粗實線:表示平行四邊形杠桿內(nèi)端的齒輪的轉(zhuǎn)動軸與輪體架軸孔的轉(zhuǎn)動軸心，將360度分成36等份，每運(yùn)動10度運(yùn)動的軌跡連線。F、所指的同心圓虛線，是個參照虛線，是沒有設(shè)置定子永磁鐵斥力(向心力)軌道時平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動軌跡的同心圓參照虛線。G、所示的虛線,表示平行四邊形杠桿的伸縮方向，這個虛線也是表示轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵相互斥力做功時的壓縮カ的方向，始終垂直于運(yùn)動方向。
下面按以上受力分析示意圖的標(biāo)記進(jìn)一步分析在磁力變形杠桿機(jī)的工作原理受力分析中，并不需要高深的理論知識，只需杠桿原理，力的三要素，和牛頓三定律、圓周運(yùn)動的物理知識來分析就足夠了。雖然磁力變形杠桿機(jī)是做變速圓周運(yùn)動，但是向心力公式:mu2/r也適應(yīng)于變速圓周來求解磁力變形杠桿機(jī)的變速圓周運(yùn)動時，向心力F的大小時,必須用質(zhì)點(diǎn)在圓周上某一點(diǎn)的瞬時速度置求解。做圓周運(yùn)動的物體總是需要有向心力，向心力的公式是F = m u2/r，式中的m是平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子總承的質(zhì)量，r是平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組上的齒輪的轉(zhuǎn)動軸心，到主轉(zhuǎn)動軸心的半徑，這個向心力的來源是什么呢？當(dāng)啟動速度U滿足于m u 2/r = mg這個關(guān)系式時，即υ有F = G,這時平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動的向心力，完全是由它所受的重力G提供的。但這個系統(tǒng)所需的啟動速度U，遠(yuǎn)大于以上這個關(guān)系式，當(dāng)mU2/r >mg即u >V gr時，有F > G，重力G就不是以提供平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組做圓周運(yùn)動的向心力了，這時左邊的平等四邊形杠桿末端轉(zhuǎn)動軸上的永磁鐵必然對定子永磁鐵斥力軌道施加一個向外的壓力，根據(jù)牛頓第三定律，定子永磁鐵必然施加一個向內(nèi)的壓力，向心力不足的部分就由這個定子永磁鐵與轉(zhuǎn)子永磁鐵產(chǎn)生的相互斥力來補(bǔ)足，這時平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組做圓周運(yùn)動所需的向心力F是重力GCOS Θ和相互斥力的合力即:F = GCOS Θ +F 斥力=m u 2/r
實際啟動速度u必須滿足mu2/r> IOmg,半徑=I米,線速度u = 10米/秒的啟動速度就可以滿足于以上關(guān)系式。從上述的關(guān)系式已知，這時的磁力變形杠桿機(jī)，必然呈完全離心狀態(tài)，只要達(dá)到完全離心狀態(tài)，轉(zhuǎn)動軸左右兩邊的力矩差之比為:7: 10，這時在這個系統(tǒng)里有三個力相互作用。即:支持力、重力、磁力。(I)支持力:(轉(zhuǎn)動軸)與所受重力G相互平衡，不做功。是守恒的。(2)重力:輪體架對稱地分布在轉(zhuǎn)動軸上，相互平衡，不作功。平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子組對稱地由轉(zhuǎn)動軸裝配在輪體架的軸孔上，無論轉(zhuǎn)動到什么位置，都是對稱的，兩邊的個數(shù)和所受的重力不會發(fā)生變化，是守恒的，但是只要達(dá)到離心狀態(tài)以后轉(zhuǎn)動軸左右兩邊的平行四邊形杠桿由于形變，它們的重心都不相等，也就是作用點(diǎn)不相等，從圖5的受力圖里看到:將360度分成36等份的，與輪體架呈60度的夾角的36條虛線，就是四組平行四邊形杠桿，每運(yùn)動10度的實際運(yùn)動軌跡，這36條虛線長度，也就是軸心左右兩邊的力矩差的大小。如果將左右兩邊36個永磁轉(zhuǎn)子軸心，從左到右兩邊對稱地通過轉(zhuǎn)動軸心連成一條線，當(dāng)作18條杠桿來分析就會發(fā)現(xiàn)，這18條通過軸心的力臂，左邊都小于右邊。從上述的各個角度的分析，機(jī)械能都是守恒的，可以認(rèn)定:這個系統(tǒng)里的力矩差變化，是由轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵相互斥力，壓縮平行四邊形杠桿，形變，重心位移，也就是說磁力對重力做功來實現(xiàn)的。(3)磁力:是指轉(zhuǎn)子永 磁鐵與定子永磁鐵的同極相互斥力，雖然定子永磁鐵斥力(向心力)軌道是固定不動，但平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子是運(yùn)動的，當(dāng)運(yùn)動至左邊時，也就是軌道半徑小于平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子的最大長度時，這時重力G就不是以提供做圓周運(yùn)動的向心力了，這時平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子有遠(yuǎn)離圓心的趨勢，對定子永磁鐵斥力(向心力)軌道，施加一個向外的壓力。根據(jù)牛頓第三定律，定子永磁鐵必然施加一個向內(nèi)的壓力，這時轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵同極相斥的作用力，壓縮平行四邊形杠桿，發(fā)生形變，重心位移，壓縮力對物體做功，力的大小為F，位移的大小為S，力F的方向與位移方向的夾角為α，按照W = FS的定義，力F對物體所做的功為:W = F^aSCOSci那么可以證明:定子永磁鐵雖然是固定不動的，但與轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵的相互斥力卻始終為這個系統(tǒng)做功，是這個系統(tǒng)產(chǎn)生力矩的原因，也是加速度的原因。有人會問:定子永磁鐵軌道是固定不動的，不產(chǎn)生位移是怎么對轉(zhuǎn)子做功？這個問題在以上已多次說明了這個原因，下面再引用柴油機(jī)的缸筒缸蓋與活塞的做功原理來進(jìn)一步說明，柴油機(jī)的活塞是運(yùn)動的，平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)了也是運(yùn)動的，缸筒和缸蓋也是固定不運(yùn)動的，與活塞的相互作用，可以對外做功，那么固定不動的定子永磁鐵斥力(向心力)軌道為什么就不能與轉(zhuǎn)子永磁鐵相互作用力對外做功呢？如果去掉缸筒蓋，柴油機(jī)還能做功嗎？磁力變形杠桿機(jī)如果去掉定子永磁鐵斥力軌道，也照樣不能做功，可以證明:磁力變形杠桿機(jī)的做功原理與柴油機(jī)的缸筒活塞的做功原理完全相同，并無丁點(diǎn)差別之處，不過是缸筒活塞做功是用的柴油的化學(xué)能，磁力變形杠桿機(jī)是用的永磁鐵的相互作用力，下邊用柴油機(jī)、磁力變形杠桿機(jī)工作原理對比表詳述二者之間的相同之處與不同之處。見柴油機(jī)磁力變形杠桿機(jī)工作原理對比表。柴油機(jī)、磁力變形杠桿機(jī)工作原理對比表

權(quán)利要求
1.磁力變形杠桿機(jī)由主轉(zhuǎn)動軸1，與輪體架2，固定為一體，由軸承16，軸承瓦合支架14，固定在機(jī)體14上；平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組，其特征在于:用杠桿轉(zhuǎn)動軸6，與輪體架2，組裝后，只能與輪體架6，呈60度的夾角自由伸縮運(yùn)動，但不能扭轉(zhuǎn)；橢圓形定子永磁鐵斥力(向心力)軌道，其特征在于:偏離軸心(軸心左邊小于右力)固定在機(jī)體14的合適位置；防碰撞軌道，其特征在于:安裝在主轉(zhuǎn)動I的水平以上的機(jī)體14，的合適位置。
2.按照權(quán)利要求1，所述的平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子組:其特征在于:用不銹鋼板制做成框架杠桿4，由杠桿轉(zhuǎn)動軸6，組裝成平行四邊形杠桿4，末端的轉(zhuǎn)動軸6上，安裝著只能在設(shè)定的60度夾角內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的永磁鐵轉(zhuǎn)子外殼9，并設(shè)有轉(zhuǎn)動軸孔，里邊設(shè)有安裝永磁鐵8的空間，安裝后的N級從圓心指向外周。
3.按照權(quán)利要求1，所述的平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子的防碰撞輪:其特征在于:防碰撞輪7，安裝在平行四邊形杠桿4，內(nèi)端中間的轉(zhuǎn)動軸6上。
4.接照權(quán)利要求1，所述的平行四邊形杠桿永鐵轉(zhuǎn)子組的齒輪3:其特征在于:平行四邊形杠桿4，的內(nèi)端與兩個齒輪3，固定一體，由杠桿轉(zhuǎn)動軸6，裝配成可任意變形的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組，然后將可任意變形的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子組，對稱地分別由杠桿轉(zhuǎn)的軸6，裝配在輪體架2，的軸孔上；于輪體架2，形成60度的夾角，自由伸縮運(yùn)動，但不能發(fā)生扭轉(zhuǎn)，目的是:轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵產(chǎn)生的相互作力在壓縮平行四邊形杠桿的方向與運(yùn)動方向始終保持垂直方向，使磁鐵的相互作用力只能對平行四邊形杠桿壓縮，產(chǎn)生形變，重心位移而做功，卻不阻礙這個系統(tǒng)的運(yùn)動。
5.按照權(quán)利要求1，所述的平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子組的限位裝置，其特征在于:按照四組平行四邊形杠桿永磁轉(zhuǎn)子組的統(tǒng)ー的半徑要求，固定合適的位置。
6.按照權(quán)利要求1所述的橢圓形定子永磁斥力(向心力)軌道，其特征在于:偏離軸心(軸心左邊小于右邊)地固定在機(jī)體14，的合適位置，里邊設(shè)有安裝永磁鐵的空間，安裝后的N極方向全部同極從外周指向圓心。
7.權(quán)利要求1所述的防碰撞軌道:其特征在于:防碰撞軌道12，固定在轉(zhuǎn)動軸心水平以上的機(jī)體14，的合適位置，固定好的防碰撞軌道12，的要求是:在靜止時防碰撞輪7，正好壓在防碰撞軌道12上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁力變形杠桿機(jī)，由橢圓形定子永磁鐵斥力(向心力)軌道，偏離軸心(軸心左邊小于右邊)固定在機(jī)體上。任意變的平行四邊形杠桿永磁鐵轉(zhuǎn)子輪，可繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)啟動速度使轉(zhuǎn)子輪達(dá)到完全離心狀態(tài)后，轉(zhuǎn)子永磁鐵與定子永磁鐵的相互斥力壓縮平行四邊形杠桿形變，重心位移，磁力對物體作功，迫使轉(zhuǎn)動軸左右兩邊形成無法改變的力矩差，在這個合力無法為零的力矩差作用下，這個系統(tǒng)以勻速狀態(tài)轉(zhuǎn)下去。實現(xiàn)了將永磁力轉(zhuǎn)化為動能的機(jī)械，磁力變形杠桿機(jī)。由于相互斥力無接觸并實現(xiàn)了磁懸浮消除了摩擦力，實現(xiàn)了人們的理想，將永磁鐵的無限能量轉(zhuǎn)化成了一種永恒的清潔新能源，解決了能源危機(jī)和污染兩大難題。用于一切大型機(jī)械的動力。
文檔編號H02N11/00GK103117687SQ201310073000
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者王善良 申請人:王善良