[发明专利]多层行星齿轮机构能量放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能源、动力系统，特别是利用多层行星齿轮机构，将能量放大的机器。

技术背景

人类现在利用的能源主要有石油、水力、风电、太阳能等，成本高、环境污染严重。

如果能发明一种可以放大能量，即输出的动力大于输入的动力的机器，那么人类就可以获得源源不断的清洁能源了。

对于将能量放大的理想，前人也有同样的追求，如公告号为CN 2214561Y的“机械能量放大器”，由原动机带动一级或几级NGW型圆柱行星齿轮机构组成，当高速旋转的原动机带动圆柱行星齿轮旋转时，产生的离心惯性力使输出的扭矩增大，实现原动机的输出能量放大。该装置的输入端为太阳轮，内齿圈固定，输出端为行星架，行星架及行星齿轮产生的离心惯性力由行星齿轮直接作用在内齿圈上，而其反作用力又作用在行星架上，使行星架的输出扭矩增大，其扭矩等于输入扭矩加上由于离心惯性力力产生的附加扭矩之和。从以上描述我们不难看出，行星架的扭矩虽然增大了，但其转速也相应的降低了，并不能从实质上增加能量的输出。

本发明利用多层行星齿轮机构，将部份行星架固定，部份行星架活动，使多个活动的行星架可以同时输出较大的力矩，从而实现能量的放大。

发明内容

本发明是这样实现的：一种多层行星齿轮机构能量放大器，主要包括太阳轮(1)、行星活动架(2)、行星轮(3)、双面齿圈(4)、行星固定架(5)、内齿圈(6)、输入轴(7)和输出轴(8)，其特征是多层行星齿轮机构由一个太阳轮、两个或两个以上行星活动架、一个或一个以上行星固定架、两个或两个以上双面齿圈和一个内齿圈组成；原始动力从太阳轮或内齿圈输入多层行星齿轮机构，行星活动架为动力输出端；双面齿圈不固定，行星固定架固定于外壳；当原始动力从太阳轮输入时，内齿圈固定；当原始动力从内齿圈输入时，太阳轮固定；活动行星架输出的能量总和大于由太阳轮或内齿圈输入的能量。

有多少个行星活动架就有多少个动力输出端，通过齿轮将多个行星活动架动力输出端的动力汇集于同一输出轴输出动力。如果每个行星活动架都与一个独立的输出终端(如：发电机)连接，那么就需要多个发电机，成本较高。而如果将多个行星活动架输出的动力通过齿轮汇聚于同一输出轴时，只需要一个输出终端就可以了，可以大大降低制造成本。

或者，将多个行星活动架固定为一个输出端，也可以将动力输出集中在一个输出终端。但由于每个行星活动架与轴心(太阳轮)的距离是不相同的，必须严格设定各层行星轮的传动比，才能实现多个行星架以相同的角速度旋转。因此，将多个行星活动架固定为一个整体时，要按各行星轮与轴心的距离，设定各行星轮的传动比。在各层行星轮的齿轮模数相同的情况下，内层行星轮的齿数要比外层行星轮的齿数多，内层行星轮的直径要比外层行星轮的直径大；在各层行星轮直径相同的情况下，内层行星轮的齿轮模数要比外层行星轮的齿轮模数小，内层行星轮的齿数要比外层行星轮的齿数多，相应的，双面齿圈的内齿和外齿的模数和齿数也不相同。

将内齿圈或太阳轮去掉，外层行星轮或内层行星轮为原始动力输入端。当原始动力从外层行星轮或内层行星轮输入时，其效果与原始动力从内齿圈或太阳轮输入是一样的。

多层行星齿轮机构能量放大器有一级或一级以上，在多级多层行星齿轮机构能量放大器中，上一级多层行星齿轮机构能量放大器中的一个行星活动架为下一级多层行星齿轮机构能量放大器的原动机。

将两组或两组以上并列的多层行星齿轮机构的内齿圈改为双面齿圈，动力由设在每两组多层行星齿轮机构之间的一个齿轮输入。由于制造工具和材料尺寸方面的限制，多层行星齿轮机构不能做得太大，因此在需要较大动力输出的场合(如轮船)，可以将多个多层行星齿轮机构并列在一起，将内齿圈改为双面齿圈，动力由多层行星齿轮机构之间的齿轮输入，可以将输出的能量成倍放大，而且可以降低机器的整体制造成本。

多层行星齿轮机构能量放大器启动时，需要输入外部能量，机器启动后，部份输出的能量以电能或机械能的方式转为原动机的动力，就无需另外输入能量了。一般场合下，多层行星齿轮机构能量放大器以带有蓄电池的电动机为原动机。

能量放大器具有广泛的用途，可以用来发电，也可以作为交通工具的发动机，还可以作为起重机的举重动力，可以大大提高起重机的举重效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图。

图2为本发明第二实施例结构示意图。

图3为本发明第三实施例结构示意图。

图4为本发明第四实施例结构示意图。

图5为本发明第五实施例结构示意图。

具体实施方式