不平衡同步組合力系引力中和輸出機的製作方法

2023-09-23 06:08:00

專利名稱：不平衡同步組合力系引力中和輸出機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於引力(重力)輸出的力系的組合方法。
背景技術：
從我本人能夠檢索到的和查閱到的，以機械形式發明的引力利用機械裝置之所以不成立的原因是使用的力系的問題。
由於這類機構需要在原地轉動運動才能被人使用，因此、設計的運動模式都採用的是單點支撐的(在該支撐點上有轉動自由度的)機構。單點支撐的機構雖佔據著三維空間，但簡化後是一個二維的平面力系。一個單點支撐的平面力系的屬性只有兩種情況它是『平衡力系』或『不平衡力系』。對一個『單點支撐的平衡力系』而言，質點的重力作用力，在通過支點的垂直軸Y軸兩側的作用力，大小相等、方向相反被中和抵消。無可輸出的引力動能。而對一個『單點支撐的不平衡力系』而言，質點的作用力在通過支點的垂直軸Y軸兩側的作用力不相等，存在著一個最大值為小於180度的轉動的落差勢能(參看

圖13)。它雖能產生近半個圓周周期的角動量，但沒有連續性。實際上，這是一個質點可直線降落空間的距離問題。常識告訴我們，在地球上這個可知的最大距離是地球引力作用力的可控邊緣到地面的距離。此時質點的勢能雖存在，但無法被人類直接利用。這個距離雖然很長，但它是有始終、是有限的。因此、在人類目前生存的環境中的自然條件下，沒有質點可做無限下降運動的空間。
從重複利用的角度來說，對一個『單點支撐的不平衡力系』中的質點而言，如若再次利用同一質點的勢能，就必須使它回到初始的位置。這一將質點提升回到原位的過程需要耗能，在無外力的前提下，這是不可能的。
綜上所述，在一個單點支撐的平面力系中，在無外力的前提下，質點的重力作用力不能在圍繞支點的360度周期的範圍上作功。
雖說我們知道在一個單點支撐的平面力系中只能存在一種形式，是平衡的或是不平衡的力系，但它們的特性不是不能被利用。
在單點支撐的平衡和不平衡的平面力系中可看到以下特性(一)對單點支撐的平衡力系機構，在它的中心(支)點上，給它施加一個微小(僅大於在支點上的摩擦力)的角動量就可以使其運轉。在它運轉的過程中，不會改變這個平衡力系原有的平衡結構和平衡狀態。如施加的這一能量是連續的、時間是無限的，那麼它可無限地運轉。它的意義在於，在不平衡力系中需大於質點重力的能量才能使它向上位移，而在平衡力系中卻僅僅損耗一個僅大於摩擦力的能量就能達到，讓它位移到它的運動軌跡上任意一點的目的。
(二)在單點支撐的不平衡力系機構中，當質點的初始位置在支點的上方接近Y軸的地方時，存在著一個小於180度的轉動的落差勢能(角動量)。引力作用於質點上的作用力，在這個小於180度的轉動的範圍內，質點運動的自由度受連杆的限制，其運動路徑呈弧形的自由落體狀態，因此，該力系是開放的力系。在開放的力系中，引力作用於質點的作用力的動量遵循的是『萬有引力定律』。當該質點運動到支點下方的Y軸軸線上時，質點雖處於靜止狀態，但引力作用力並沒有消失，只是與支點的支撐作用發生抵銷作用(或說質點處於在，該質點與地球構成的力系中)。支撐作用本身不是能量，是對質點重力的反應力。換句話說，作用於質點上的引力作用力並沒有消失，只是質點的運動空間的結束，而非是開放力系的性質的改變。眾所周知，一個質點勢能作功的兩要素是力和行程。此時力是存在的(表現為通常所說的質點的重量)，只是沒有了行程。
從上述的失敗原因中和觀察的現象中歸納一下，若要使引力作用力作為能量為人類所使用，要解決的被認為是不可能解決的主要的問題有A如何找到可讓質點無限下降的運動空間，並能在固定的地點讓人類方便的使用它的勢能？-----------------------------問題A；B如何將低位的質點在不施加引力作用力以外的能量的前提下，將質點提升到高位重複利用它的勢能？ -----------------------問題B；C如何將質點在『不平衡力系』中的小於180度的轉動的落差勢能的半個周期的角動量，擴展到360度的完整周期，得到連續的作功運動。--------問題C；在後面的說明中，將講述對這三個問題的解決方法。
要說明的是，我的發明不是否定『動量守恆定律』或對這個定律的認識有所突破，而是遵守『動量守恆定律』和遵守前人已有定論的力學原理。依據所周知的和簡單判定就可得知是否正確的、常識性的基本力學原理，提出我的解決途徑。我的解決途徑是使用兩級、七個『單點支撐力系』複合組成『不平衡同步組合力系--引力中和輸出機』。
其作用可用於一切需要動力能源的設備的動力源、引力變化和引力場邊界的探測器、玩具、裝飾擺設等。
發明的技術方案 (見圖1、2、3、4、5、6、7)圖中零件名稱編號主軸＝01；平衡盤＝02；分解盤導軌軸＝03；垂臂＝04；a軸＝05；齒輪1＝06；齒輪2＝07；b軸＝08；齒輪3＝09；齒輪4＝10；支撐軸承＝11；齒輪5＝12；齒輪6＝13；d軸＝14；導臂a＝15；導臂b＝16；e軸＝17；支架＝18；齒輪4聯體軸承套＝19；齒輪5聯體軸承套＝20；緊固螺栓＝21；定位銷＝22；定位卡圈＝23。(其中編號19-23見圖7-2)圖中字母的含義A＝驅動重錘(分別標為A1，A2，A3，A4)；B＝被分解重錘(分別標為B1，B2，B3，B4)；L＝B重錘重心和e軸端點運動軌跡的行程範圍；l＝錘臂長度；h＝A重錘的半徑；g』＝A重錘的重心；g＝B重錘的重心；R＝『雙路同步複合輪系』中的a軸支點的分布半徑；r＝『雙路同步複合輪系』中的b軸支點的分布半徑；G為B重錘徑向分力『中和』後的重心(見圖9)；G』為A重錘運動示意軌跡的中心(見圖8)。
為區分『主力系』和『浮動子力系』，在所有圖中，『主力系』的三維坐標用大寫字母標註，『浮動子力系』的三維坐標用小寫字母標註(為使圖面簡潔，在圖中僅標出浮動子力系關鍵的z軸軸線和浮動子力系的o、b支撐點)。
由於四組『雙路同步複合輪系』的構件及尺寸完全相同。為區分，在字母後加數字來區分標識。如za1為第一組的a軸；za4為第四組的a軸；A4表示連接在第四組『雙路同步複合輪系』中的上的A重錘。其餘類推。
以下說明書中提及的構件在某點『有轉動的自由度』，均為在該點有圍繞該點(或軸線)的360度定軸轉動的機械自由度。在所有『有轉動的自由度』的點上都使用軸承連接。為使圖面簡潔，未在圖中畫出。
一力系的結構(見圖1、2、3、4、5、6、7)(以下括弧中的數字編號為圖中零件名稱的編號)一種在支架上支撐的一根主軸(01)；主軸上支撐的一個平衡盤(02)、一個分解盤(03)；在平衡盤上支撐的四組構件完全相同、初始安裝角度相差90度的『雙路同步複合輪系』；分別在四組『雙路同步複合輪系』的a軸的一端連接的四個A重錘和在e軸上連接的四個B重錘等主要構件構成的，由兩級、七個『單點支撐力系』組成的『組合力系』，用於引力輸出的機構，稱之為『不平衡同步組合力系-引力中和輸出機』(以下簡稱中和機)。
這個有兩級、七個『單點支撐力系』組成的『組合力系』的機構，它的力系以轉動形式分為，一級(公轉)『主力系』和次級(公轉加自轉)『浮動子力系』。七個力系在運轉過程中，在360度的範圍上，在保持同步運動的同時，保持著各自的相對獨立性。這七個力系分別是(一)一級『主力系』(見圖2)一級『主力系』是由平行的一個『不平衡力系』和一組由兩個『平衡力系』垂直相交複合而成的『複合平衡力系組』，在它們的中心點O、O』之間通過主軸連接構成的『組合力系』。它們只有圍繞主軸軸線的公轉，且支撐帶動『浮動子力系』，故稱之為一級主力系。其中(1)『複合平衡力系組』在通過原點O』的X』、Y』軸線所組成的平面上。它的中心點O』在Z軸軸線上。『複合平衡力系組』的構件稱為『平衡盤』(02)。
主力系中的『複合平衡力系組』是由兩個『單點支撐的平衡力系』在一個平面上垂直相交構成。『複合平衡力系組』中的兩個『單點支撐的平衡力系』分別是1.以『平衡盤』上o1、o3點之間的連線為連杆，以作用在o1、o3點上的兩個相等的『浮動子力系』的『浮動子力系集結應力』為『質點』的平衡力系；2.以『平衡盤』上o2、o4點之間的連線為連杆，以作用在o2、o4點上的兩個相等的『浮動子力系』的『浮動子力系集結應力』為『質點』的『平衡力系』。
(『浮動子力系集結應力』的定義，請見『浮動子力系構件的構成』一節。)(2)『不平衡力系』在通過原點O的X、Y軸線所組成的平面上。『不平衡力系』的中心點O在Z軸軸線上。『不平衡力系』的構件稱為『分解盤』。
(二)次級『浮動子力系』次級『浮動子力系』有四個。四個『浮動子力系』是由各部分完全相同的構件所組成。四個『浮動子力系』分別支撐在『平衡力系組』-『平衡盤』上的，以R為半徑、相鄰90度、等分分布的圓周上的o1、o2、o3、o4四點上。四個『浮動子力系』相鄰90度，初始安裝角相差90度。(初始安裝角的意思是在安裝好第一組『浮動子力系』後，轉動主軸一個角度再安裝第二組『浮動子力系』，初始安裝角等於『浮動子力系』之間的等分角。如、一組和二組之間相鄰90度，它們的初始安裝角也相差90度。一組和三組、四組之間分別相差180、270度，它們的安裝角也相差180、270度。在圖1中所顯示的第二組、第三組和第四組浮動子力系的形位狀態可看作是第一組圍繞主軸分別轉動了90、180、270度時的形位狀態。其中的第一組和第三組的形位狀態是完全相同的，第二組和第四組的形位狀態是完全相同的。它們分別在圍繞主軸的360度範圍的任意一點，保持著這種相同性。這個相同性是由四個A重錘在運轉過程中的同步性和四組『雙路同步複合輪系』特定的轉速比相同決定的。因此、在圖1、4、5中的每組構件的形位狀態也可看成是一組『浮動子力系』的構件，每次轉動90度的形位狀態。所以『浮動子力系』構件形位狀態的轉換周期相當於90度，而不是360度。)四個次級『浮動子力系』自身是『不平衡力系』。『浮動子力系』在分別圍繞『平衡盤』上的四個支點(o1、o2、o3、o4)上的a軸自轉的同時，隨支撐a軸所在的『平衡盤』的主軸作同步公轉。四組『浮動子力系』的構件在『中和機』的運轉過程中呈浮動狀態，所以稱其為次級『浮動子力系』。
二各力系構件的構成(一)浮動子力系構件的構成(見圖4、5、6、7)『浮動子力系』的構件是由以支點在『平衡盤』上o點上的『雙路同步複合輪系』為連杆、兩端連接『A重錘』和『B重錘的軸向分力』三部分所組成的『單點支撐的不平衡機構』。各部分的構成為(1)『A重錘』是由重錘和錘臂(04)構成；(2)『雙路同步複合輪系』是由六個齒輪齒輪1(06)；齒輪2(07)；齒輪3(09)；齒輪4(10)；支撐軸承(11)；齒輪5(12)；齒輪6(13)；兩個導臂導臂a(15)；導臂b(16)導臂a的a點與a軸剛性聯接，d點為d軸的支撐點。d軸在d點上有轉動的自由度。
導臂b的d』點與d軸剛性聯接，e點為e軸的支撐點。e軸在e點上有轉動的自由度。
導臂a上的ad兩點和導臂b上的d』e兩點間的長度相等，都等於齒輪5和齒輪6的中心距。
五根軸一組『雙路同步複合輪系』共有a軸(05)；b軸(08)；c軸；d軸(14)；e軸(17)a軸是『雙路同步複合輪系』中的主軸。支撐在『平衡盤』的o點上，在o點有轉動的自由度。它一端剛性聯接在A重錘的錘臂上，另一端剛性聯接在導臂a的a點上。它的軸線與Z軸軸線平行。它的延長線垂直交於導軌軸上的g點。
b軸是『雙路同步複合輪系』中的分路過渡軸。支撐在『平衡盤』的d點上，在d點上有轉動的自由度。它的兩端剛性連接齒輪2、3。
c軸是中空同心軸(見圖7-1，圖7-2)。它的設計是由齒輪4聯體軸承套(19)；齒輪5聯體軸承套(20)；齒輪4、5的支承軸承(11)；緊固螺栓(20)；定位銷(22)；定位卡圈(23)組成。軸承被卡圈固定在a軸的c點上(見圖5)。c點是齒輪4、齒輪5支撐點，在c點上有轉動的自由度。可作與a軸同心的差速轉動運動。
d軸支撐在『導臂a』的d點上，有轉動的自由度。它的一端剛性連接聯接齒輪6，另一端剛性聯接在『導臂b』的d』點上。
e軸的一端支撐聯接在『導臂b』的e點上，在e點上有轉動的自由度；一端剛性聯接在B重錘上。e軸軸線的延長線過B重錘的重心點g，並與導軌軸軸線所在的X、Y平面垂直。
(3)B重錘在導軌軸上的軸向分力。
以上(1)(2)(3)中的構件(主要部分)構成了『浮動子力系』。
每組『浮動子力系』的構件在『平衡盤』有o和d兩個支撐點。它的構件在這兩點上受到定軸轉動的約束。除齒輪2、齒輪3和b軸的重量的應力作用在b點上，其餘構件的重力和作用力的應力全都集結作用在唯一的支點o點上。以下稱之為『浮動子力系集結應力』。
『浮動子力系集結應力』包含有上面(1)(2)(3)中所述構件的重力，還包括它們運動中的相互作用力、摩擦力(含b軸上的摩擦力)和B重錘在導軌軸上運動時的摩擦力，以及機械傳動中(不含O」點上)的能量損耗。
(二)主力系中的各力系構件的構成(見圖1、2、3)一級主力系是由通過主軸(01)連接，平行排列的一組『複合平衡力系組』和一個『不平衡力系』組成。主軸在支架(18)的支點上(圖1中的O」點)有可轉動的自由度。主軸的軸線為三維坐標系的Z軸軸線。它們的構件分別是(1)主力系中的『複合平衡力系組』構件的構成『複合平衡力系組』的構件是『平衡盤』(02)，和四個『浮動子力系集結應力』的作用力。
『平衡盤』是一個上有，以R為半徑等分分布的四個支承孔和以r為半徑等分分布的四個支撐孔的正圓盤。它的中心點與主軸在O』點上剛性聯接。以R為半徑等分分布的四個孔的作用是，分別支撐四組『雙路同步複合輪系』的a軸(四個孔的中心點見圖中o1、o2、o3、o4四點)。以r為半徑等分分布的四個孔的作用是，分別支撐四組『雙路同步複合輪系』的b軸(四個孔的中心點見圖中d1、d2、d3、d4四點)。
(2)主力系中的『不平衡力系』構件的構成『不平衡力系』作用在『分解盤』上。『分解盤』是由四根導軌軸(03)構成。『分解盤』自身在主軸上是完全平衡的。四根導軌軸按90度等分分布。分布與『平衡盤』上孔的分布相同。通過平衡盤上的o1、o2、o3、o4四點與Z軸軸線平行的za1、za2、za3、za4四條軸線的延長線，分別對應垂直交於導軌軸軸線上的o』1、o』2、o』3、o』4四點上。由於『平衡盤』通過主軸與『分解盤』剛性聯接，所以在主軸的360度轉動範圍上這種對應關係不變。
三各力系主要構件的結構特性和工作原理(一)『中和機』的初始動力和開始運轉『中和機』的初始動力是由於四個B重錘的安裝初始位置(參見圖1、4、5)，在『不平衡力系』中的不平衡所產生的角動量。這個角動量的作用力作用於兩個方向，一是驅動『平衡盤』轉動。它所損耗的能量是在支架上的支點O」點上，在轉動過程中產生的摩擦力；另一用途是將所剩餘的能量通過主軸做為可輸出的角動量。由於它是從B重錘上產生的引力作用力的能量，以下稱為『B重錘動能』。它是否能在360度範圍上連續做功先放在一邊，可以肯定的是它在『平衡盤』在360度的範圍上完全平衡的前提下，能夠帶動『平衡盤』開始轉動。
(二)主力系中『分解盤』和『平衡盤』的關係由於『平衡盤』和『分解盤』自身的構件是完全平衡的。是通過它們的支點O和O』在主軸上聯接的。它們在主軸上連接後也是完全平衡的，它們之間的影響等同於在它們的中心點(O或O』)上增加了一個質量，相互間僅是增加了它們的自重，而對它們的平衡結構和平衡關係未產生任何影響。它們只是主軸上的一部分重量。由此可看出，『平衡盤』和『分解盤』自身的構件除摩擦力外，不影響或損耗『B重錘動能』。當『分解盤』能轉動多少度時，就會帶動『平衡盤』隨其轉動多少度。
(三)『浮動子力系』與平衡盤的關係(1)四個『浮動子力系』的『浮動子力系集結應力』因在導軌軸上的『B重錘』的軸向分力在圍繞主軸360度的轉動過程中是變量，所以它們也是變量。
由於四個『B重錘』的B1、B3和B2、B4分別相鄰180度在同一軸線上，它們分別在圍繞主軸的360度範圍上，B1、B3所在的導軌軸軸線的的傾角和B2、B4所在的導軌軸軸線的的傾角分別相同。因此，它們的向量分力關係，在360度範圍上的任意角度都是B1＝B3，B2＝B4。又因四組『浮動子力系』分屬兩個『單點支撐的平衡力系』，雖共用一個支點，但它們是相互獨立的，『浮動子力系集結應力』分別成對的作用於o1、o3點和o2、o4點上，兩個力系的關係為[A1×f(B1)]+[A3×f(B3)]＝[A2×f(B2)]+[A4×f(B4)]＝0雖然四個B重錘的軸向分力僅在導軌軸傾角為45度是相同，在其它角度上都是不同的，但在圍繞主軸的360度的轉動過程中B1、B3和B2、B4是同步對稱變化，不影響平衡盤的平衡狀態。所以無論『平衡盤』處於靜態或動態，四個成對『浮動子力系集結應力』之間的大小變化，都不影響『平衡盤』的平衡結構和平衡狀態。
從圖1、4中可看到導臂a和導臂b在距主軸的距離是不同的。對這種偏離可能產生的疑問這種偏離和運動過程中是否會破壞『平衡盤』的平衡狀態？由於導臂a和導臂b自重是『浮動子力系集結應力』的一部分，這種偏移由於『浮動子力系』本身是『不平衡力系』，它的另一端的A重錘的自重大於包含導臂a和導臂b的偏移作用力在內的，浮動子力系中的所有作用力，A重錘會與它發生相互作用，即A重錘的重心偏離通過o點的鉛垂線來抵消導臂a和導臂b的偏移，所以『浮動子力系集結應力』還是作用在o點上。
即便是說這種偏移對『平衡盤』會產生影響，由於『浮動子力系』本身是『不平衡力系』，它在運動的過程中始終處於不平衡狀態，雖然它們在『平衡盤』上有所變化，但它是在O』點的兩側成對的，等距、等量、同步地發生不平衡所產生的應力變化，因此，『平衡盤』的平衡結構是等距、等量、同步地發生變化，所以『平衡盤』的平衡狀態不會改變。所以對這種疑問的回答也是否定的。
(2)b軸和齒輪2、3的重力作用在『平衡盤』的b點上，作用在b1、b2、b3、b4四點上的應力是對稱相等的，在『平衡盤』360度的運動中不影響平衡盤的平衡結構和平衡狀態。
結論是在『平衡盤』上增加了四個『浮動子力系』的情況下，除增加了O」點上的摩擦力外，不影響『B重錘動能』驅動『平衡盤』的轉動。
(四)A重錘-驅動重錘的工作原理A重錘是由連接在a軸上的重錘和錘臂構成，它的支點在o點上。先不考慮『雙路同步複合輪系』和B重錘的影響的情況下，它相當於圖13所示的『單點支撐的不平衡機構』。A1和A3的作用力的應力在o1和o3上所組成的『平衡力系』是前面介紹的『複合平衡力系組』中的『平衡力系』之一。還是在先不考慮『雙路同步複合輪系』和B重錘的影響的情況下，它相當於圖14-1所示的生活中常見的，類似天平的『單點支撐的雙垂臂平衡機構』。以下分析它的特性『單點支撐的雙垂臂平衡機構』的特性參見圖14-1。
在圖14-1中在連杆o1，o3中o1，O』＝o3，O』；垂臂o1，A1＝o3，A3；重錘A1＝A3，在o1、o3、O』三點上有360度定軸轉動的自由度。是一個『單點支撐的雙垂臂平衡機構』。它是由兩個單點支撐於o1、o3兩點上的『不平衡力系』複合而成。當它運轉一周時，給人直觀的印象是A1、A3兩重錘隨o1、o3兩支點按相同的轉向分別在以O』為圓心和以o」為圓心的軌跡上運轉一周(圖14-1)。當它轉動一個角度α時，如圖14-2中的形態，給人直觀的印象是A1重錘上升了h，而A3重錘下降了h。看似一升一降是符合大小相等、方向相反的平衡原理。其實不然。請參看圖14-3。只要我們分解一下這個轉動過程，想像一下讓連杆o1，o3轉動α角，而讓o1，A1和o3，A3兩垂臂先不轉動時，那麼重錘A1、A3的位置就應是在圖14-3中的A1」、A3」的位置上，再讓o1，A1和o3，A3兩垂臂轉動α角完成它的全部應該轉動的動作，就可看出，在這種『單點支撐的雙垂臂平衡機構』的轉動過程中，它的兩個重錘都處於下降的過程。同時可知『單點支撐的雙垂臂平衡機構』在360度的轉動過程中，它的支點兩側的重錘都處於下降過程中。當該機構的轉動是無限的，它的支點兩側的重錘都處於無限下降過程中。
在這種由兩個『不平衡力系』複合的『單點支撐的雙垂臂平衡機構』的轉動運動中，我們得到質點可以無限下降的空間。(這就是解決問題A找到質點可以無限下降的空間』的解決方案)。
我們進一步分析『單點支撐的雙垂臂平衡機構』的特性(1)A1重錘在o1點上和A3重錘在o3點上分屬兩個『不平衡力系』。所以帶有垂臂的『單點支撐的雙垂臂平衡機構』是複合力系；(2)由於A1、A3兩個重錘分別在兩個『不平衡力系』，因此、在運動中，引力作用力是同時(同步)、分別作用在A1、A3兩個重錘上；(3)由於這種『單點支撐的雙垂臂平衡機構』是『平衡力系機構』，在它的支點O』上施加一個微小的(僅大於該點上摩擦力)角動量，就可使其在不改變平衡結構和平衡狀態的前提下運轉；(4)在該機構處於靜態時，A1、A3兩個重錘重力的作用力是分別先傳遞作用在o1、o3兩點上，然後通過o1、o3連杆再傳遞作用到O』點上中和平衡。
在該機構靜態時，通過A1和A3重心點的重力的鉛垂線，與通過o1和o3點上的A1和A3的重力的應力點的鉛垂線完全重合。
(5)在『單點支撐的雙垂臂平衡機構』處於動態時，在360度的轉動過程中，o1和o3點處於不停的位移變動中，通過A1和A3重心點的重力的鉛垂線，與通過o1和o3點上的A1和A3的重力的應力點的鉛垂線相互『偏離』不能完全重合。A1、A3兩個重錘因此而處於運動中。導致『錘體』圍繞o1、o3點作與o1、o3連杆轉向相反的轉動。轉動過程中，A1、A3兩個『錘體』同步向下運動。在向下運動的過程中，使引力分別作用於A1、A3兩個『錘體』的作用力，在o1、o3點轉換成純重力之前，同時形成了兩個大小相等、方向相同(不是相反)的『角動量』。當o1、o3連杆的轉動是連續的運動時，『偏離』也是連續的，『錘體』同步向下運動也是連續的，所以在o1、o3點上產生的這兩個『角動量』也是連續的。
當它從『運動』轉換到『靜止』的轉換過程，是從『角動量』轉換為『重力的應力』的過程。反之也是一樣的。所以，這兩個『角動量』只存在於該機構的運動中。
(6)在該機構轉動的過程中，A1、A3兩個重錘產生的兩個『角動量』的大小相同、運動方向相同(同步向左或同步向右)但由於它們分別處在支點O的兩側，所以他們的關係是-(A1)+(A3)＝0依然保持平衡。
(7)A1、A3兩個重錘產生的角動量是以相等的、『成對』的形式存在的。它在360度範圍上的存在，依賴於在這個範圍上1.兩個力系是相對獨立的，複合後的『複合力系』必須是『平衡力系』；2.由於上述因素，兩個力系的作用力的應力分別只能有一個作用點；3.由於支撐點佔用了一個作用點，所以沒有作用力的輸出點，因此這個角動量是無法直接輸出的。
這兩個『成對』才能在360度範圍上存在的『角動量』是能量，但它是不能直接輸出的『角動量』，為區別一般意義上的『角動量』的概念，根據它的這一特性稱之為『角動量對』；(8)對這個無法直接輸出利用『角動量對』有著以下特性1.雖不可直接輸出利用，但它的能量是在轉動運動中客觀存在的；2.我們知道質點間的重力作用力的應力是如何集結在應力作用點(支點)上的和這個應力將發生什麼作用無關，這就是說在保持『將發生什麼作用』的作用結果符合(7)1中的『兩個力系是相對獨立的，複合後複合力系必須是平衡力系』的同時，在『如何集結』上有思考的空間；3.這個複合力系既然是『平衡力系』，它的代數表達式就應是A1+A3＝(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0 B為一個常量。
從中可看出，雖然它們的作用力的應力分別只能有一個作用點，但在這個作用點之前可以同步變化，即(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0將公式(A1±B)+(A3±B)＝[A1×f(B)]+[A3×f(B)]＝0中的代表同步增減相等的質量B改寫為B1、B3，令B1＝B3，代入上式得到(A1±B1)+(A3±B3)＝[A1×f(B1)]+[A3×f(B3)]＝0。這就和上一節中『複合平衡力系』的結構形式表達式一樣了。(也與『中和機』的零件編號統一了)。
從中不難看出a.給A1、A3兩個重錘在同步運動中，增減相等的質量或作用力，不會改變『平衡盤』的平衡狀態。當然、這裡的前提是，同步增減相等的質量或作用力，不能作用於A1、A3兩個重錘所在的不平衡力系之外。也就是說增加的重力或作用力的應力，必須同步、等量的作用在o1、o3兩點上。
b.在『B重錘動能』驅動『平衡盤』的轉動，帶動A1、A3兩個重錘同步運動的過程中，沒有損耗『B重錘動能』的能量，因此、A1、A3兩個重錘在同步運動中產生的『角動量對』的作用力屬於它自身力系中的引力作用力。與產生『B重錘動能』的主力系中『不平衡力系』的引力作用力是分屬兩個力系的，是兩個動能。
c.『A重錘』與被驅動的質點的驅動關係取決於它們間自重的大小關係。因此，『A重錘』的重量必須絕對大於被驅動質點的重量。即它們之間是在一個『不平衡力系』。
(9)為滿足使用『角動量對』的絕對必要條件『增加的重力或作用力的應力，必須同步、等量的作用在o1、o3兩點上』，在『中和機』的設計中，將圖14-1中的，支撐在o點上的『A重錘』和錘臂所組成的簡單的『單點支撐的不平衡力系』，擴展設計成了以『雙路同步複合輪系』為連杆，『A重錘』和『B重錘的軸向分力』為質點的，支撐於o上的『單點支撐的不平衡力系』-即『浮動子力系』。
(10)不難理解『角動量對』有作用力、有行程，是動量。但它是不能脫離自身所在的『不平衡力系』所組成的『平衡力系』這種特殊結構的力系中，依賴『平衡力系』的轉動位移的過程中才能引發的，成對才能存在的來自於引力作用力的動量。它的最大特點是，在動態中存在，在靜態時消失(成為重量)。因此它是從原有的重量中分解出來的，在『平衡力系』的轉動位移的過程中轉化形成的動量。
由於它是從原有的構件的重量轉化而來，因此上它並不增加驅動『平衡力系』的轉動位移的能量，即不損耗『B重錘動能』的能量。這是因為由兩個『不平衡力系』組合的『平衡力系』在運轉的過程中分離的結果。兩個『不平衡力系』各自受到引力作用力，處於轉化為『重量』的過程中的結果。當『平衡力系』的運動停止時，它們又組合成『平衡力系』，『角動量對』隨之轉化為『重量』。這裡要說明的意思是『角動量對』的引力作用力不是『新』加入進來疊加在原有的引力作用力之上的能量，而是已有的質點的重量在力系的位移中，轉化形成的。或說是引力對一個質點的作用力的作用過程中，在還沒有完全形成質點的重量的表現形式前，通過組合力系的特性，在賦予它行程的條件下截取得來的。
『角動量對』雖不能輸出，但它的作用力可以使增加的質點產生位移。這就是我前面所說的使用外力，同樣是引力作用力的外力。在『中和機』中使用了四組『浮動子力系』，得到了四個同樣是引力作用力的外力，在平衡的前提下，驅動四個B重錘的位移。
(11)在利用『角動量對』位移B1和B3重錘時，我們只能利用B1和B3中的重力(引力)作用力的一部分。為此設計了導軌軸，利用導軌軸的反作用力將B1、B3重錘分解為軸向和徑向兩個向量分力。在『平衡盤』轉動的過程中，在保持『平衡盤』平衡的前提下，按需要的規律和運動軌跡，讓四個B重錘在導軌軸上同步進行位移。(需要的規律和運動軌跡，見『雙路同步複合輪系』一節)。
利用A1、A3在隨o1、o3連杆在O』點上轉動的過程中產生的『角動量對』的能量，實現A重錘驅動B重錘位移，並將它的『浮動子力系集結應力』作為f(B1)和f(B3)，『中和』抵消在『平衡盤』上。
這裡要再三強調申明的是使A1、A3隨o1、o3連杆在O』點上轉動，導致『A重錘』驅動『B重錘』位移時，所需要損耗的能量僅是O』點上，(即『平衡盤』在主軸的支點O」上)產生的摩擦力。沒有額外損耗『B重錘動能』。
(五)『雙路同步複合輪系』為在保持『平衡盤』平衡的前提下，讓四個『B重錘』按需要的規律和運動軌跡在導軌軸上同步進行位移，設計了『雙路同步複合輪系』。
(1)『雙路同步複合輪系』能量的雙路同步傳遞路徑參見圖5由於A重錘重量大於B重錘，B重錘受到A重錘的重力的控制。所以質點的能量傳遞方向是從重錘A傳向重錘B。它們的兩條路徑分別為1.從g』-a軸-導臂a的a點-作用於導臂a的d點。
2.從g』-a軸-齒輪1-齒輪2-b軸-齒輪3-齒輪4-c軸-齒輪5-d軸-導臂b的d』點-導臂b的e點-e軸-作用於g點。
(2)導臂a和導臂b的設計要求設計要求導臂a和導臂b做倍速的相對運動。即、當導臂a轉動一度時，導臂b反向轉動兩度。從而得到e點，並通過e軸帶動g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合。當導臂a轉動360度時，導臂b反向轉動720度。g點在導軌軸上的L區間完成一次直線往復運動。由於導臂a與A重錘剛性連接，又由於『中和機』旋轉一周時，A重錘受引力作用力的控制也同步旋轉一周，所以當『中和機』轉動360度時，g點同步在L區間沿導軌軸軸線完成一次直線往復運動。
(3)『雙路同步複合輪系』中，齒輪的輪系和齒輪的變速比齒輪的變速比是按照導臂a和導臂b做倍速的相對運動。在中和機轉動一周時，達到g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合，並在導軌軸軸線上的L區間完成一次直線往復運動的要求設計的。
為此、設計使用了一個定軸輪系和一個周轉輪系組成複合輪系。
計算公式為參見圖10、圖11(圖10、圖11是複合輪系的計算說明圖，其中括號前的數字是說明計算公式中的齒輪編號。在其它的圖中零件編號的齒輪編號順序是為了說明，從A重錘向B重錘傳遞能量的路徑。而在圖10，11中齒輪編號順序是為了代入公式時更簡便清晰。為了使兩種不同用途的編號統一，用括號內的數字標出對應的零件名稱的編號。)圖10中Z1、Z2、Z3、Z3』、Z4為五個齒輪；ω＝轉速；ω2公＝Z2的公轉轉速；ω2自＝Z2的自轉轉速H＝系杆；ωH＝系杆H的轉速；i＝轉速比；m＝齒輪模數；↑↓＝轉向。
從圖10中不難看出，設計要求導臂a和導臂b做倍速的相對運動可以直接看作是圖11中的齒輪2的ω2自與導臂a的ωH之間的相對轉速關係，表達式為ω2自＝-2ωH的關係。
已知ω2自＝-2ωH求各輪齒數解∵ω2公＝ωH且ω2＝ω2公+ω2自∴ω2＝ωH+(-2ωH)＝-ωH在圖10中，由齒輪1、2、3、H組成一個周轉輪系。由i12H=1-H2-H=1-H-H-H=1-H-2H]]>=12-12H=-Z2Z1]]> 在圖10中，由齒輪1、3、3』、4組成定軸輪系∵ω4＝ωH圖10中的齒輪軸間距a＝m(Z3』+Z4)/2；b＝m(Z1+Z3)/2。
m(Z3』+Z4)/2＝m(Z1+Z3)/2∴Z3』+Z4＝Z1+Z3 由(1)(2)聯立可得1+2Z2Z1=Z3Z4Z1Z3']]> 又 設Z1＝30，Z3＝60，則Z3』＝30，Z4＝60代入(3)Z2=6060230-302=45]]>得到當Z1＝30；Z2＝45；Z3＝60；Z3』＝30；Z4＝60時，是可以實現設計要求的ω2自＝-2ωH的傳動。
若改設Z1＝20，Z3＝40，則Z3』＝20，Z4＝40代入(3)Z2=4040220-202=30]]>得到當Z1＝20；Z2＝30；Z3＝40；Z3』＝20；Z4＝40時，同樣可實現設計要求的ω2自＝-2ωH的傳動。
有關的計算的方法和公式的推導過程，在一般的機械設計教科書和機械設計手冊中的有關周轉輪系的章節中都是公開的技術。另外，我所設計的樣機採用的是標準齒輪，在『中和機』中也可以使用非圓齒輪使作功更有效。有關的計算方法也是成熟的公開技術，限於篇幅的限制不再贅述。
這裡重要的是『雙路同步複合輪系』的空間結構方案中，採用定軸輪系分路過渡到使齒輪5與a軸同心並作差速運動，才能做到兩路傳遞的動量都是角動量而沒有槓桿的壓力效應；才能完成兩路同源的角動量分別傳遞到等長的導臂a、b上的同時，在保持』平衡盤』的平衡的前提下，完成導臂b作相對於導臂a的倍速相對運動，從而完成當導臂a轉動360度時，g點在L區間沿導軌軸軸線做一次直線往復運動。
『雙路同步複合輪系』的作用是將『A重錘』產生的『角動量對』的能量通過分路變速分別傳遞到導臂a和導臂b上，完成導臂a和導臂b的轉角相差一倍的的設計要求，達到g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合的、行程為L的相對運動，將能量傳遞到B重錘上，完成B重錘在導軌軸上的往復位移運動的目的。
(六)浮動子力系與分解盤的關係(1)『浮動子力系』與『分解盤』之間沒有直接的連接。它們是通過『B重錘』間接連接。由於1.『B重錘』在導軌軸上有滑動的自由度；2.『雙路同步複合輪系』中的e軸的延長線交於導軌軸軸線上的g點的運動軌跡與導軌軸軸線，在『中和機』360度的運轉範圍上完全重合。所以『A重錘』的作用力只作用於『B重錘』的軸向分力。它只能位移『B重錘』的位置，不能直接作用到『分解盤』。因此『浮動子力系』和『不平衡力系』之間沒有作用力的聯繫，『B重錘』的軸向分力和在L區間的位移運動不對『分解盤』上的『不平衡力系』的性質產生影響，而是對『B重錘』的徑向分力到『分解盤』的中心點O的距離產生位移的影響。
(七)『分解盤』的結構特性和工作原理(1)結構特性『分解盤』的結構是對稱平衡的。它自身的重力與『平衡盤』之間相當於相互在中心點上增加了一個質量。因此互不影響各自的平衡關係。因此、作用在『分解盤』上的四個『B重錘』的徑向分力所構成的『不平衡力系』與『平衡盤』和『浮動子力系』之間是相對獨立的力系。
(2)工作原理利用導軌軸對『B重錘』的重量的反作用力來分解『B重錘』的重量，在導軌軸的軸線上形成『徑向』和『軸向』兩個向量分力。
(八)四個B重錘的工作原理(1)由於四個『B重錘』是受到A重錘通過『雙路複合輪系』的驅動控制，且它在『中和機』運轉一周時做了兩個運動，1在L區間作一次往復運動；2隨『分解盤』作圓周運動，這兩個運動複合後的運動軌跡可用作圖法標出，見圖8中的軌跡1。在圖8中，是按22.5度分度，當導臂a轉動22.5度時，導臂b轉動45度所作的連續演示圖。所得的運動軌跡是一個原始出發點偏離中心點的類似心臟線圖形，圖8中，以a為半徑的圓周就是它的偏離區。這個類似心臟線圖形的重心是不在O點上的。
說明因『B重錘』的向量分力是變量，對圖8中的軌跡1的圖形有所影響，但由於相鄰180度的兩個『B重錘』的向量分力是相等的，因此、以通過O點的水平軸X軸為界的上下兩部分的軌跡中的這種微量的變化也是對稱相等的，這種微量的變化不影響『中和機』的工作原理。這裡是要說明，圖8中的軌跡1的圖形足以說明『B重錘』的工作原理。在實際應用中，因為不同的設計尺寸和不同的材料選擇，乃至與『B重錘』與導軌軸之間的摩擦係數等各種參數都要考慮進去，推導出一個精確的『B重錘』運動軌跡公式，沒有實際的指導意義。所以沒有必要推導出一個精確的『B重錘』運動軌跡公式。
(2)用作圖法可得相鄰180度兩重錘的重心位置，即它們直線距離的中點位置(見圖9)。在圖9中a、a』；b、b』；c、c』三組相鄰180度，分別以它們的一點為原點，以它間的距離作半徑作圓弧(如，以a為中心，以a、a』為半徑作圓，得圖中的d、a』、d』弧)做六個圓弧後連接交點得d、d』；f、f』；e、e』三條直線，這三條線都交於G點。G點為它們的應力中和重心點。
G點上集合的作用力在與O點的距離間形成成槓桿效應導致『分解盤』、即『不平衡力系』的運轉。
(3)在圖1、4、5中的四個B重錘的形位狀態是四個『B重錘』的安裝初始位置。四個『浮動子力系』的構件形位狀態的轉換周期是90度。當轉動90度後四個『B重錘』又恢復到初始位置(即B1和B3變為B2和B4)。
(4)在安裝初始時(或新的周期開始時)，B1和B3的全部重力都是徑向分力，而B2和B4的全部重力都是軸向分力。在一個運動周期隨導軌軸傾角的變化，四個B重錘的徑向分力也開始隨其變化，B1和B3的徑向分力遞減，而B2和B4的徑向分力遞增，如果設徑向分力的最大能量值為1時，B1和B3的徑向分力從1趨向於0；而B2和B4的徑向分力從0趨向於1。其中當導軌軸傾角呈45度角時，軸向分力和徑向分力相等。由此可看出在一個周期內的運動過程也是周期轉換的過程。四個在同一軌跡上等分分布的『B重錘』，在『不平衡力系』上的任意角度上都有重錘在作功。這就解決了問題C，完成了在360度的完整周期上得到連續的作功運動。
(5)由於B1和B3的徑向分力從1趨向於0；而B2和B4的徑向分力從0趨向於1(設徑向分力的最大能量值為1)，在軸向力和徑向力與正作用力和副作用力的轉換之間都是從1趨向於0和從0趨向於1的轉換關係，因此，它們的轉換過程都是以0-1-0-1…的漸變滑順過渡的形式轉換，沒有突變的過渡點。
(6)四個『B重錘』的向量分力四個『B重錘』的向量分力分為兩組B1、B3和B2、B4。它們分別在『分解盤』導軌軸上的位置，距O點不是等距的。B1、B3所在的導軌軸的傾角和B2、B4所在的導軌軸的傾角在360度的範圍上是相同的。由於它們的向量分力只與它們所在的導軌軸的傾角有關，而與它們距O點的距離無關。因此、它們的軸向分力分別相等，不影響平衡盤的平衡。而它們的徑向分力雖分別相等，但它們的徑向分力與它們到O點的距離的乘積不相等，在『分解盤』上，引力作用力產生對主軸表現為『角動量』的能量，驅動『平衡盤』，在『角動量對』的驅動下位移『B重錘』在『分解盤』上的位置形成再循環，並將除摩擦力以外的動能輸出。完成設計要求的的目的。
四從兩類重錘的作用力的影響路徑再來扼要地說明『中和機』的工作原理『中和機』的兩類五個動力源是來自於五個『不平衡力系』中質點的引力作用力。一類是『主力系』中的『不平衡力系』上的四個『B重錘』徑向分力在導軌軸上的『中和』後作用點G點偏離了O點產生的作用力。另一類是四個『浮動子力系』(本身是『不平衡力系』)中的四個『A重錘』驅動四個『B重錘』的，作用力。它們的作用力的影響路徑是(1)由於四個『B重錘』的安裝初始位置不平衡，在『分解盤』上產生動能。在僅損耗了在O」點上的摩擦力的情況下通過主軸帶動『平衡盤』轉動，在這轉動過程中，在為改變原有的平衡的前提下改變了o1、o2、o3、o4四點的位置，(2)支撐四個『浮動子力系』的四個支點o1、o2、o3、o4的位移，使四個『A重錘』的重心偏離了原有的通過支點o1、o2、o3、o4的鉛垂線，使四個『A重錘』同步作下降運動，從而產生了兩個『角動量對』的能量驅動『雙路同步複合輪系』轉動。由於『雙路同步複合輪系』的轉動輸出端e軸的作用點g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合，並在圍繞主軸轉動一周時，『雙路同步複合輪系』的轉速比讓g點在導軌軸軸線上的L區間作一次往復運動。在這往復運動中將『角動量對』的能量用以驅動『B重錘』在導軌軸上的位移。
從(1)(2)中可看出，在『中和機』中的兩類性質的引力作用力之間，沒有發生直接的作用力，發生的是位移另一力系構件的形位狀態的影響力。
使『中和機』連續運轉的原理是在任意一個『不平衡力系』安裝初始時都可存在一個小於180度的轉動的落差勢能(角動量)。這裡做的是在180度的勢能作功範圍中以相鄰90度插入了另一同樣的力系，並令它的所有構件的形位狀態的轉換周期為90度。當所有構件只轉動了90度時，它又恢復到初始安裝的不平衡的形位狀態。當一個『不平衡力系』的勢能漸變趨向於消失時，另一個的勢能漸變趨向於最大的勢能能量值。兩個『不平衡力系』勢能作功的區域相互重疊，在圍繞主軸的360度上都有重錘的力矩差在作功，顯然，它將連續運轉。在引力作用力的連續作用下『中和機』將連續運轉，通過主軸輸出動能。
這種相鄰90度角的複合方式，與『不平衡力系』共同使用時，在『不平衡力系』的小於180度的勢能作功範圍中，以相鄰90度插入了另一同樣的力系，就是對問題C的解決辦法。這裡使用的解決方法不是『延長』，而是『插入、續接』。同時得到了僅損耗一個微小的摩擦力的代價，將『B重錘』從低位位移提升到高位，使『B重錘』重量的勢能能夠重複利用的結果，解決了問題B。
『中和機』中的兩類八個質點同步運動在兩級、七個力系中，相互『中和』作用後，『不平衡力系』不是構件構成的，而是由四個B重錘的徑向分力和『分解盤』導軌軸的反應力構成。(導軌軸自重的重力，被平衡抵消在O」點上了)，而其餘的構件的重量和作用力都被平衡在O」點上。因此、『中和機』在圍繞主軸的360度的範圍上，只有作用在『分解盤』上的『不平衡力系』上的四個『B重錘』的徑向分力對『中和機』的運動產生影響。由於四個『B重錘』運動在同一條軌跡上按相同的運動模式運動，且間隔90度，並按90度的周期轉換形位狀態，所以『中和機』沒有平衡靜止點。或說『中和機』是一部不能靜止的機械裝置。
對『角動量對』的發現我不知道是否是『科學發現』，但對『角動量對』的利用方法肯定屬於是我的發明。
當『中和機』空載運動的情況下，四個『B重錘』的徑向分力除損耗了在O」點上的摩擦力外的剩餘能量沒有作用在O」點以外，因此，在不能輸出的情況下，這個動能的大部分轉化為在O」點上的重力作用力。其理由是不能否定引力作用力的連續性；不能否定動量守恆定律；不能否定一個有質量的質點的運動是在作功這三條基本的力學常識。從這個意義上說『中和機』和引力作用力之間的關係，就像是水中的海綿體的關係。
附圖的圖面說明 由於1.視圖的特殊結構使視圖中構件的視角的角度很難不重合，為使能看清楚，採用拉伸的方式製圖。2.四組浮動子力系-即四組『雙路同步複合輪系』的各個構件和它們的外形尺寸完全相同，由於它們的轉動方式也完全相同，只是所處的位置使它們轉動了一定的角度，故可將圖1中的四組『雙路同步複合輪系』的圖形看作是每次轉動90度後的形態圖形。
圖1是『中和機』各主要構件的相互關係的軸側拉伸示意圖；圖2是力系的結構關係圖；圖3是主力系的構件結構圖；
圖4是『雙路同步複合輪系』1、3組構件的初始形態結構拉伸軸側圖；圖5是『雙路同步複合輪系』2、4組構件的初始形態結構拉伸軸側圖；圖6是『雙路同步複合輪系』的構件軸線和連線節點標註圖；圖7-1是c軸(齒輪4、5與a軸的連接關係)的局部視圖；圖7-2是圖7-1的A-A線的剖視圖；圖8是『A重錘』和『B重錘』的運行軌跡圖；圖9是『B重錘』的徑向分力在X軸線上偏移的幾何證明圖；圖10是『雙路同步複合輪系』計算的說明示意簡圖；圖11是『雙路同步複合輪系』中的『周轉輪系』計算的說明示意簡圖；圖12是B重錘與導軌軸向量特性的說明圖；圖13是『單點支撐不平衡力系』的簡化圖；圖14-1是『單點支撐的雙垂臂平衡機構』複合力系說明示意圖；圖14-2是『單點支撐的雙垂臂平衡機構』複合力系運動說明示意圖；圖14-3是『單點支撐的雙垂臂平衡機構』複合力系運動分析說明圖；圖15是雙導軌設計方案示意圖；圖16是外沿連接式導軌的設計方案示意圖。
具體實施例方式
在具體實施時，按前面『發明技術方案』中第一部分『力系的結構』和第二部分『各力系構件的構成』所述的結構方案和遵循第三部分中所述的各力系之間相互關係的必要條件，並注意以下技術要求要點即可實施。
(一)設計要求(1)『中和機』構件的空間位置設計圖1、2、3、4、5、6、7是按照我所設計的『中和機』模型樣機按比例所做的製圖。其中圖1、4、5、6為拉伸圖，圖4、5、6僅在Z軸方向上拉伸，具體實施時注意縮回間距。『中和機』的七個力系中的所有構件沿Z軸方向梯次展開，分布在8個平面空間上(參見圖6)A重錘運動在圍繞交Z軸於O1點，X1軸線所示的平面上；齒輪1、2運動在圍繞交Z軸於O2點，X2軸線所示的平面上；平衡盤運動在圍繞交Z軸於O』點，X』軸線所示的平面上；齒輪3、4運動在圍繞交Z軸於O4點，X4軸線所示的平面上；齒輪5、6運動在圍繞交Z軸子O5點，X5軸線所示的平面上；導臂a運動在圍繞交Z軸於O6點，X6軸線所示的平面上；導臂b運動在圍繞交Z軸子O7點，X7軸線所示的平面上；分解盤運動在圍繞交Z軸於O點，X軸線所示的平面上；由於四組『雙路同步複合輪系』各自在相鄰90度的空間內獨立運動，只要錘臂的長度1+h(圖6)小於o1到o2的距離；支架上O」點的高度大於R+1+h時，各構件的運動就沒有相擾，構件有自身位置的空間和可運動的空間。
(2)『平衡盤』和『分解盤』之間必須同心。它們的運動平面必須平行；
(3)通過平衡盤上的o1、o2、o3、o4四點的，與Z軸軸線平行的za1、za2、za3、za4四條軸線的延長線，必須分別對應垂直交於導軌軸軸線上的o』1、o』2、o』3、o』4四點上。
(4)R的半徑長度應僅大於兩個齒輪5、6的軸距+半個B重錘的長度+主軸半徑(或連接導軌軸的法蘭盤的半徑)。
(5)『平衡盤』上的o、b兩點間的距離等於齒輪1、2的軸距。當設計成兩個相鄰180度的兩個o點和兩個b點(如o1，o3和b1，b3之間的連線)不在同一條直線上時，它們必須保證各自相鄰180度。否則將破壞『平衡盤』的平衡。
(6)『中和機』的轉向『中和機』的旋轉方向是由導臂a的ab連線與錘臂的軸線的交角決定的。當呈O度與270度垂直相交時，組裝後中和機順時針旋轉；當呈180度與270度垂直相交時，組裝後中和機逆時針旋轉。
(7)導臂a和導臂b做倍速的相對運動(當導臂a轉動一度時，導臂b反向轉動兩度)。在中和機轉動一周時，達到g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合，並在導軌軸軸線上的L區間完成一次直線往復運動的設計要求。
在符合這一設計要求和在圍繞主軸360度的範圍的任意一點上，保持相鄰180度的兩組『浮動子力系』形位狀態相同的前提下，可設計使用非圓齒輪。
(8)確保齒輪的加工精度，保證導臂a、b的轉速比。
(9)導軌軸儘量設計成圓柱形，在齒輪使用磨損一定程度後，因圓柱形導軌軸可在圍繞導軌軸軸線上有一個微小的自由度(曠量)，可延長使用壽命。
(10)模型機的相關參考性參數單位毫米R＝135；r＝90；導軌軸＝∮20×240；B重錘＝外經∮50、內經∮10×60；A重錘＝∮60×150(可加長、加粗)；各齒輪齒數Z分別為Z1＝60，Z2＝30，Z3＝60，Z4＝30，Z5＝30，Z6＝45；齒輪5、6的軸距＝37.5；錘臂+A重錘半徑應略小於o1、o2的距離；各有360度定軸轉動自由度的點上加裝選用可用的軸承，並根據選用的軸承確定各軸的直徑及各零件的厚度。
(二)其它的相關問題(1)『中和機』使用『浮動子力系』的個數最合理的是四個，但也可以是大於四的二的整倍數個，如、使用六個時，錘臂的長度l＝R-h-a軸的直徑，等分角、初始安裝角為60度。增加使用『浮動子力系』的代價是縮短了錘臂的長度，縮小了錘臂的槓桿效應的倍數，減少了『A重錘』的驅動力。這就必須增加『A重錘』的重量來增大驅動力。由於『中和機』是可以通過主軸並聯或串聯使用，僅為增加可輸出動能而言，在一臺『中和機』上增加『浮動子力系』是得不償失的。
(2)由於『導臂b』上的e點到『B重錘』的重心點g點有一定的距離，可能會有一定的影響，對此可用在B重錘的一側增減配重的方法調節『B重錘『重心予以消除。
(3)當製作『中和機』的巨型機時，可設計為『井』字形雙導軌軸的形式(參見圖15)。即、在g點的上下兩側等距的排列兩根導軌軸，將『B重錘』設計為8字形，使e軸直接作用在『8字形B重錘』的中間的重心點上。
(4)由於四個『B重錘』的徑向分力的正負作用力的比值是它們距中心點O的距離的乘積關係決定的，當產生負作用力的『B重錘』的徑向分力距中心點O越近(如圖1中的B1)負作用力就越小，導軌可以設計成外沿連接的形式(參見圖16)。這種設計可讓『B重錘』更接近Z軸軸線，在這種設計方案中e軸的作用點不在『B重錘』的重心點上。這種方案對導軌的材料要求較高，同樣因『中和機』是可以並聯或串聯使用，以及這種複雜化的設計佔據了主軸延伸的空間影響到『中和機』的串聯，如無場地的限制因素是得不償失的。
(5)在齒輪的設計中要注意的問題1在定軸輪系中的齒輪齒數應採用偶數，否則得到的周轉輪系齒數為一個小數；(6)設計要求『A重錘』的重力作用力能夠驅動控制『B重錘』。由於在-Z軸線方向上有可延長的空間(見圖4、5中的zk軸線)，這一設計要求是可實現的。
(7)串聯聯機時可採用相反的轉向，相向的組合在一根主軸上。即兩臺『中和機』的『B重錘』在裡面，『A重錘』在外面。並讓兩臺的安裝角相差22.5度，對聯機的整體而言，相當於使用了八個『浮動子力系』16個重錘。
(8)在設計時，應在『B重錘』內設計出儲油腔便於潤滑減少摩擦力。
(9)設計安裝必要的安全防護裝置。
權利要求
1.一種由兩級、七個『單點支撐力系』組成的『不平衡同步組合力系--引力中和輸出機』，它的主要構件的結構是在支架的O」點上支撐的一根主軸；在主軸上平行支撐的一個『平衡盤』、一個『分解盤』；在平衡盤上支撐的四組構件完全相同、初始安裝角度相差90度的『雙路同步複合輪系』；分別在四組『雙路同步複合輪系』中的a軸的一端連接的四個重量及形狀尺寸完全相等『A重錘』和在e軸上連接的並在『分解盤』導軌軸上，在L區間有滑動自由度的四個重量及形狀尺寸完全相等『B重錘』等主要構件構成的，用於引力輸出的機械裝置，它的兩級、七個力系分為『一級主力系』和『次級浮動子力系』分別是(a)一級主力系共有三個力系，兩個『平衡力系』和一個『不平衡力系』，兩個『平衡力系』分別是以『平衡盤』上o1、o3點之間的連線為連杆，以作用在o1、o3點上的兩個相等的浮動子力系的『浮動子力系集結應力』為『質點』的『平衡力系』和以『平衡盤』上o2、o4點之間的連線為連杆，以作用在o2、o4點上的兩個相等的浮動子力系的『浮動子力系集結應力』為『質點』的『平衡力系』，相互垂直相交構成的『平衡力系組』；一個『不平衡力系』是作用在，由連接在中心點O上的，按90度等分分布的四根導軌軸構成的『分解盤』上的，由四個B重錘的徑向分力和『分解盤』導軌軸的反作用力的應力構成的『不平衡力系』，『平衡力系組』和『不平衡力系』通過主軸在它們的中心點O和O』之間剛性連接組合成為一級主力系；(b)四個次級『浮動子力系』分別支撐在『平衡盤』上以R為半徑等分分布的o1，o2，o3，o4點上，在o1，o2，o3，o4四個點上的次級『浮動子力系』有360度定軸轉動的自由度，每個『浮動子力系』是由以『雙路同步複合輪系』為連杆，以『A重錘』通過錘臂連接於a軸和另一端通過e軸連接的『B重錘』的軸向分力為兩個質點構成的『單點支撐的不平衡力系』，四個次級『浮動子力系』的構件是完全相同的，但它們的初始安裝角不同，初始安裝角的『差』等於等分角的度數，即等分角為90度時，它們初始安裝時，按旋轉方向依次轉動90度安裝。
2.如權利要求1所述的『平衡盤』構件可以是正十字架型也可以是正圓盤型，無論選擇什麼形狀它的自身必須在中心點上是完全平衡的，『平衡盤』上有以O』為中心，分別以R為半徑等分分布的四個中心點分別為o1，o2，o3，o4的支撐孔和以r為半徑的等分分布的四個中心點分別為b1，b2，b3，b4的支撐孔，o1，b1，o3，b3，和o2，b2，o4，b4分別在相互垂直的過中心點O』的兩條直線上，其中R-r＝齒輪1、2的軸距＝o1、b1＝o3、b3＝o2、b2＝o4、b4，R≥2×齒輪5與齒輪6的軸距+半個B重錘的長度+主軸半徑或連接導軌軸的法蘭盤的半徑。
3.如權利要求1所述的『雙路同步複合輪系』是由六個齒輪齒輪1、齒輪2、齒輪3、齒輪4、齒輪5、齒輪6，兩個導臂導臂a、導臂b，五根軸a軸、b軸、c軸、d軸、e軸構成的定軸輪系和周轉輪系，兩個輪系組合為『雙路同步複合輪系』它們的聯接特徵為(a)『導臂a』上有兩個作用點a點和d點，a點與a軸剛性聯接，d點為d軸的支撐點，d軸在d點上有360度定軸轉動的自由度，a和d兩點間的距離等於齒輪5、6間的軸距；(b)『導臂b』上有兩個作用點d』點和e點，d』點與d軸剛性聯接，e點為e軸的支撐點，e軸在e點上有360度定軸轉動的自由度，d』和e兩點間的距離等於齒輪5、6間的軸距；(c)a軸是『雙路同步複合輪系』中的主軸，支撐在『平衡盤』的o點上，在o點有360度定軸轉動的自由度，它一端剛性聯接在『A重錘』的錘臂上，另一端剛性聯接在『導臂a』的a點上；(d)b軸是『雙路同步複合輪系』中的分路過渡軸，支撐在『平衡盤』的b點上，在b點上有360度定軸轉動的自由度，它的兩端剛性連接齒輪2、3；(e)c軸是中空同心軸，是由齒輪4聯體軸承套、齒輪5聯體軸承套、齒輪4、5的支承軸承、緊固螺栓、定位銷、定位卡圈組成，支承軸承被卡圈固定在a軸的c點上，c點是齒輪4、齒輪5支撐點，在c點上有360度定軸轉動的自由度，可作與a軸同心的差速轉動運動；(f)d軸支撐在『導臂a』的d點上，在d點上有360度定軸轉動的自由度，它的一端剛性連接聯接齒輪6，另一端剛性聯接在『導臂b』的d』點上；(g)e軸的一端支撐聯接在『導臂b』的e點上，在e點上有360度定軸轉動的自由度，一端剛性聯接在『B重錘』上，e軸軸線的延長線交於過『B重錘』的重心點g，e軸軸線與導軌軸軸線所在的X、Y平面垂直。
4.如權利要求1所述的組成『雙路同步複合輪系』是由一個定軸輪系和一個周轉輪系和『導臂b』構成，系兩個輪系分別為由齒輪1、齒輪2、齒輪3、齒輪4和a軸、b軸及『平衡盤』上o、b兩點的支撐作用構成的『定軸輪系』和由齒輪5、齒輪6和a軸的支撐作用及『導臂a』構成的『周轉輪系』，『雙路同步複合輪系』的雙路傳遞路徑分別為，從『A重錘』的重心點g』點-a軸-導臂a的a點-作用於『導臂a』的d點和從『A重錘』的重心點g』點-a軸-齒輪1-齒輪2-b軸-齒輪3-齒輪4-c軸-齒輪5-d軸-導臂b的d』點-導臂b的e點-e軸-作用於『B重錘』的重心點g點，『雙路同步複合輪系』的設計目的是當『A重錘』圍繞主軸公轉一周時，『A重錘』在『平衡盤』的o點上自轉一周的過程中，通過『雙路同步複合輪系』驅動『導臂a』和『導臂b』之間作倍速的相對運動，得到『導臂b』上的e軸的的延長線交於導軌軸上的g點的運動軌跡與導軌軸軸線重合，當『A重錘』圍繞主軸公轉一周時，帶動『B重錘』在導軌軸上的L區間往復運動一次，為此設計要求『A重錘』的重量大於『B重錘』的重量，當它所在的『浮動子力系』的支點o的位置發生位移變化產生『角動量對』的動能時，能夠完成驅動『雙路同步複合輪系』作倍速的相對運動，進而驅動『B重錘』按設計要求的位移。
5.如權利要求1所述，『雙路同步複合輪系』中的a軸，它的軸線通過『平衡盤』上的o點與Z軸軸線平行，它的延長線垂直交於導軌軸上的o』點，o』點是『B重錘』在導軌軸上行程L的中點。
6.如權利要求1所述，四個『A重錘』通過錘臂和a軸與『導臂a』上的a點剛性連接連接，過A重錘』的重心點的錘臂中心線與『導臂a』上的a、d兩點的連線之間垂直，這個垂直的交角決定『中和機』的運動方向，當呈0度和270度相交時『中和機』順時針轉動，當呈180度和270度相交時，『中和機』逆時針轉動。
7.如權利要求1所述的兩級、七個力系的同步運動中，兩類八個重錘的重力作用力有五個，一個是四個『B重錘』的徑向分力在導軌軸的反應力的作用下『中和』作用在G點上，並影響到『平衡盤』上的o1、o2、o3、o4四點的旋轉位移；另外四個分別是『A重錘』和『B重錘』的軸向分力間的相互作用力分別『中和』作用在o1、o2、o3、o4四點上，並影響到『B重錘』在導軌軸上按『中和機』轉動一周，『B重錘』在導軌軸軸線上的L區間往復運動一次的直線位移。
8.如權利要求1所述的所使用的『浮動子力系』的個數最合理的是四個，但也可以是大於四的二的整倍數個，如、使用六個『浮動子力系』時，應相應增加導軌軸和『平衡盤』上的支撐孔的數量，等分角改為60度。
9.如權利要求1所述的導軌軸可以改進設計為井字形導軌，並相應的將『B重錘』設計為8字型，並讓e軸的作用力作用在』8字型重錘』的中間點上，也可以設計為外沿連接的導軌，使『B重錘』的中心更接近『分解盤』的中心點O，以減小『分解盤』上的『不平衡力系』的負作用力。
10.如權利要求1所述的『不平衡同步組合力系--引力中和輸出機』可以串聯聯機和並聯聯機使用，當兩臺反向對接串聯聯機使用時，兩臺間錯開22.5度，這相當於按等分角22.5度使用了八個『浮動子力系』16個重錘，可以在兩臺或多臺『中和機』的主軸上或在『平衡盤』外沿上，用皮帶、齒輪、鏈條類的形式並聯連接，使兩臺或多臺『中和機』組合使用產生更大的能量。
全文摘要
一種在主軸上平行的一個平衡盤一個分解盤；在平衡盤上支撐的四組構件相同、初始安裝角相差90度的由雙路同步複合輪系與分別相等的四個A重錘和四個B重錘軸向分力構成的浮動子力系組成的用於引力輸出的不平衡同步組合力系——引力中和輸出機。由與四個B重錘的徑向分力初始安裝的不平衡帶動平衡盤轉動位移了浮動子力系的支點，將四個A重錘的重量轉化為「角動量對」的能量通過雙路同步複合輪系的e軸在中和機轉動一周時，在導軌軸上L區間往復運動一次位移四個B重錘的位置，因四組浮動子力系間隔90度且運動模式相同，帶動四個B重錘運動在同一條軌跡上按90度周期轉換形位狀態，在360度上續接成完整的作功循環。
文檔編號F03G7/00GK1482357SQ0315019
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月22日 優先權日2003年7月22日
發明者趙揚, 趙 揚 申請人:趙揚, 趙 揚