本發(fā)明涉及一種用發(fā)力器發(fā)出的作用力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，具體地說是一種用發(fā)力器直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的能量輸入端發(fā)出的作用力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行并輸出功率的原動(dòng)機(jī)，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)(蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等)都是利用物化能源驅(qū)動(dòng)運(yùn)行并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸送出去做工的，因此，都存在消耗物化能源和污染、排放等問題。

2、當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和國際社會(huì)對(duì)減排降碳的強(qiáng)烈要求，迫切需要一種既不用物化能源，又沒有污染、排放的發(fā)動(dòng)機(jī)，但目前市場上還沒有此類機(jī)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述的不足，本發(fā)明提供了一種用發(fā)力器發(fā)出的作用力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。

2、本發(fā)明由一個(gè)能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)能量輸入端發(fā)出作用力的發(fā)力器和一個(gè)同步反向旋轉(zhuǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)組成。所述發(fā)力器特指能夠?qū)υ摪l(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出推擠或拖拉的作用力(驅(qū)動(dòng)桿始端與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入輪軸緊固連接)，促使驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)受力，并在驅(qū)動(dòng)桿的角度保持不變的條件下能使其對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出的作用力持續(xù)保持不變(表現(xiàn)為勢能)的裝置(如千斤頂、電葫蘆、絞車等)或重力物。眾所周知，在千斤頂對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)下側(cè)發(fā)出一定量向上推擠作用力的條件下，只要驅(qū)動(dòng)桿的角度保持不變，千斤頂發(fā)出向上推擠驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)的作用力就持續(xù)保持不變。同理，在電葫蘆或絞車對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出一定量向下拖拉作用力的條件下，只要驅(qū)動(dòng)桿的角度保持不變，電葫蘆或絞車發(fā)出向下拖拉驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)的作用力就持續(xù)保持不變。重力物也一樣，在重力物懸掛在平行的驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)的條件下，只要驅(qū)動(dòng)桿的平行角度保持不變，重力物對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)形成的向下作用力就持續(xù)保持不變。所述同步反向旋轉(zhuǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)，特指該發(fā)動(dòng)機(jī)的組合行星架在內(nèi)齒圈的傳動(dòng)下能夠朝著與內(nèi)齒圈相反轉(zhuǎn)向同步旋轉(zhuǎn)，并用其朝反向同步旋轉(zhuǎn)的角度取代內(nèi)齒圈朝正向同步轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而促使內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)角持續(xù)保持不變的齒輪機(jī)構(gòu)。該齒輪機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)桿+輸入輪+內(nèi)齒圈+復(fù)合式四級(jí)行星輪+恒星輪+輸出輪等機(jī)械構(gòu)造組成。主要包含以下技術(shù)要點(diǎn)：①用發(fā)力器對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出推擠或拖拉的作用力，驅(qū)動(dòng)桿受力即扭動(dòng)輸入輪軸帶動(dòng)輸入輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入輪則傳動(dòng)內(nèi)齒圈朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)(以下定義內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)向?yàn)檎颍渌X輪的轉(zhuǎn)向以此為基準(zhǔn))；內(nèi)齒圈朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)就依次傳動(dòng)復(fù)合式四級(jí)行星輪分別朝正向或反向旋轉(zhuǎn)，在固定不動(dòng)的恒星輪阻擋和支撐下，形成始端行星輪軸拉動(dòng)組合行星架的正轉(zhuǎn)力矩與末端行星輪軸推動(dòng)組合行星架的反轉(zhuǎn)力矩對(duì)沖的狀態(tài)。②齒輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)行中利用杠桿原理作用，形成組合行星架上的反轉(zhuǎn)力矩大于正轉(zhuǎn)力矩的狀態(tài)，促使組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)四級(jí)行星輪朝反向公轉(zhuǎn)，從而利用朝反向公轉(zhuǎn)的始端行星輪朝反向拖住朝正向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒圈。③利用組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)角度與內(nèi)齒圈朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)角度相同的技術(shù)，促使朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒圈在傳動(dòng)行星輪推動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)的過程中始終處于原來的轉(zhuǎn)角不變，進(jìn)而促使驅(qū)動(dòng)桿的角度持續(xù)保持不變。上述三項(xiàng)技術(shù)促使發(fā)力器對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出的作用力在驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中持續(xù)保持不變，并通過輸入輪持續(xù)傳動(dòng)內(nèi)齒圈朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)；朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒圈就持續(xù)傳動(dòng)復(fù)合式四級(jí)行星輪旋轉(zhuǎn)，從而使末端行星輪軸持續(xù)推動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)；而輸出輪則把組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)的一部分動(dòng)能輸送出去做工。

3、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：用發(fā)力器發(fā)出的作用力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括固定系統(tǒng)、發(fā)力系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。其中，固定系統(tǒng)由箱體和一個(gè)恒星輪組成，發(fā)力系統(tǒng)由發(fā)力器組成，輸入系統(tǒng)由一個(gè)內(nèi)齒圈、一個(gè)輸入輪和兩根驅(qū)動(dòng)桿組成，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由一個(gè)組合行星架、兩個(gè)始端行星輪、兩個(gè)始端同軸行星輪、兩個(gè)一號(hào)惰輪、兩個(gè)二號(hào)惰輪、兩個(gè)末端同軸行星輪和兩個(gè)末端行星輪組成，輸出系統(tǒng)由一個(gè)輸出傳力輪和一個(gè)輸出輪組成。其特征在于：所述箱體既是機(jī)器的密封外殼，又是安裝和支承恒星輪軸、輸入輪軸和輸出輪軸的軸座，位于機(jī)器的外表；形狀如連體的三個(gè)圓柱形，中間為旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體，兩端分別為輸入系統(tǒng)箱體和輸出系統(tǒng)箱體；在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁的中心位置各預(yù)制一個(gè)緊固安裝恒星輪軸的軸座，在輸入系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁的中心位置各預(yù)制一個(gè)安裝輸入輪軸的軸承座，在輸出系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁的中心位置各預(yù)制一個(gè)安裝輸出輪軸的軸承座，將機(jī)器的齒輪機(jī)構(gòu)密封在內(nèi)。所述恒星輪為圓柱外齒輪，直徑小于內(nèi)齒圈、大于末端行星輪；位于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體內(nèi)的組合行星架內(nèi)的軸向其中一側(cè)的徑向中心位置，與組合行星架和內(nèi)齒圈在同一軸線上；輪齒與末端行星輪外嚙合，兩側(cè)輪軸分別緊固安裝在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁中心位置預(yù)制的軸座中，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。其作用一是利用恒星輪軸安裝、支承組合行星架和內(nèi)齒圈，成為支承組合行星架和內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸；二是利用其不能轉(zhuǎn)動(dòng)的特性阻擋和支撐朝反向旋轉(zhuǎn)的末端行星輪，促使末端行星輪沿著其輪齒朝反向滾動(dòng)公轉(zhuǎn)，從而用輪軸帶動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)。所述內(nèi)齒圈為圓柱內(nèi)齒輪，直徑大于恒星輪和末端同軸行星輪；位于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體內(nèi)的組合行星架的軸向另一側(cè)，與組合行星架和恒星輪在同一軸線上，輪齒與始端行星輪內(nèi)嚙合；內(nèi)齒圈軸向靠箱壁一側(cè)邊緣與內(nèi)齒圈支撐支架緊固連接或合為一體，在支撐支架徑向中心位置(內(nèi)齒圈徑向中心位置)預(yù)制一根朝內(nèi)齒圈內(nèi)側(cè)的空心軸，內(nèi)齒圈通過這根空心軸安裝和支承在恒星輪軸上(用軸承安裝或處于滑動(dòng)狀態(tài))；在內(nèi)齒圈徑向外圈靠輸入輪一側(cè)預(yù)制一個(gè)由數(shù)個(gè)圓柱外齒輪輪齒組成的受力輪齒，與內(nèi)齒圈或內(nèi)齒圈支撐支架緊固連接或合為一體，受力輪齒與輸入輪外嚙合。其作用是在輸入輪的傳動(dòng)下朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而傳動(dòng)安裝在組合行星架上的始端行星輪旋轉(zhuǎn)。所述輸入輪為圓柱外齒輪，位于輸入系統(tǒng)箱體內(nèi)，輪齒與內(nèi)齒圈受力輪齒外嚙合；兩側(cè)輪軸分別用軸承安裝在輸入系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁中心位置預(yù)制的軸承座中，輪軸兩端伸出軸延伸到軸承座外面，與驅(qū)動(dòng)桿始端軸孔緊固連接。其作用是通過輪軸接收驅(qū)動(dòng)桿扭動(dòng)的作用力，從而通過嚙合內(nèi)齒圈受力輪齒傳動(dòng)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)桿為接收發(fā)力器發(fā)出的作用力和扭動(dòng)輸入輪軸的硬桿，位于輸入系統(tǒng)箱體外面兩側(cè)，在硬桿的始端預(yù)制一個(gè)軸孔與輸入輪伸出軸緊固連接，在硬桿的末端設(shè)一個(gè)著力點(diǎn)與發(fā)力器的發(fā)力端相連接。其作用是接收發(fā)力器對(duì)其末端著力點(diǎn)發(fā)出推擠或拖拉的作用力，并利用接收的作用力扭動(dòng)與其始端軸孔緊固連接的輸入輪軸，促使輸入輪轉(zhuǎn)動(dòng)。所述發(fā)力器是對(duì)驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出作用力的裝置，由能夠?qū)υ摪l(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)發(fā)出推擠或拖拉的作用力，促使驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)受力，并在驅(qū)動(dòng)桿的角度保持不變的條件下，能使發(fā)出的作用力持續(xù)保持不變的器械(如千斤頂、電葫蘆、絞車等)或重力物構(gòu)成；位于箱體外面，其發(fā)力端與驅(qū)動(dòng)桿末端著力點(diǎn)相連接。所述組合行星架是由一個(gè)外環(huán)框架和兩面行星架組成的圓柱形行星輪架，位于旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)箱體內(nèi)的內(nèi)齒圈的軸向另一側(cè)，與內(nèi)齒圈和恒星輪在同一軸線上，通過兩面行星架徑向中心位置預(yù)制的軸承座分別用軸承安裝和支承在恒星輪軸上；所述外環(huán)框架為安裝和固定兩面行星架的圓筒式框架，位于組合行星架的徑向外圈；所述兩面行星架為安裝行星輪軸的側(cè)板，位于外環(huán)框架的軸向兩側(cè)，兩面行星架在徑向相對(duì)應(yīng)位置各預(yù)制兩個(gè)安裝始端行星輪軸、兩個(gè)安裝一號(hào)惰輪軸、兩個(gè)安裝二號(hào)惰輪軸和兩個(gè)安裝末端行星輪軸的軸承座，在徑向中心位置各預(yù)制一個(gè)安裝恒星輪軸的軸承座；兩面行星架的徑向邊緣與外環(huán)框架的軸向兩側(cè)邊緣緊固連接。其作用一是用于安裝行星輪軸；二是在朝正向公轉(zhuǎn)的始端行星輪軸和朝反向公轉(zhuǎn)的末端行星輪軸推動(dòng)下，形成正轉(zhuǎn)力矩與反轉(zhuǎn)力矩對(duì)沖的狀態(tài)，并順著力矩較大的方向旋轉(zhuǎn)。所述始端行星輪為圓柱外齒輪，在規(guī)格上盡量減少齒數(shù)和縮小直徑；位于內(nèi)齒圈內(nèi)，輪齒與內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合；與組合行星架內(nèi)的始端同軸行星輪同軸，輪軸分別用軸承安裝在兩面行星架相對(duì)應(yīng)位置預(yù)制的軸承座中，靠內(nèi)齒圈一側(cè)的伸出軸伸到內(nèi)齒圈內(nèi)側(cè)與始端行星輪的輪轂緊固連接。其作用一是在內(nèi)齒圈的傳動(dòng)下朝正向旋轉(zhuǎn)，并通過其輪軸傳動(dòng)組合行星架內(nèi)的始端同軸行星輪朝正向旋轉(zhuǎn)；二是在組合行星架的帶動(dòng)下沿著內(nèi)齒圈輪齒朝反向滾動(dòng)公轉(zhuǎn)，從而朝反向拖住朝正向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)齒圈。所述始端同軸行星輪為圓柱外齒輪，模數(shù)、齒數(shù)和直徑與始端行星輪一致；位于組合行星架內(nèi)的恒星輪的軸向另一側(cè)，與始端行星輪同軸，輪轂緊固安裝在始端行星輪軸上；輪齒與一號(hào)惰輪外嚙合。其作用是作為始端行星輪的延伸，把內(nèi)齒圈傳動(dòng)始端行星輪的圓周力引入組合行星架內(nèi)，并傳動(dòng)組合行星架內(nèi)的一號(hào)惰輪。所述一號(hào)惰輪為圓柱外齒輪，位于組合行星架內(nèi)的恒星輪的軸向另一側(cè)，前輪齒與始端同軸行星輪外嚙合、后輪齒與二號(hào)惰輪外嚙合，兩側(cè)輪軸分別用軸承安裝在兩面行星架相對(duì)應(yīng)位置預(yù)制的軸承座中。其作用一是通過調(diào)整自身位置，縮小始端行星輪軸至內(nèi)齒圈嚙合點(diǎn)與始端行星輪軸至一號(hào)惰輪嚙合點(diǎn)的夾角；二是傳動(dòng)二號(hào)惰輪。所述二號(hào)惰輪為圓柱外齒輪，位于組合行星架內(nèi)的恒星輪的軸向另一側(cè)，前輪齒與一號(hào)惰輪外嚙合、后輪齒與末端同軸行星輪外嚙合，兩側(cè)輪軸分別用軸承安裝在兩面行星架相對(duì)應(yīng)位置預(yù)制的軸承座中。其作用一是調(diào)整末端同軸行星輪的旋轉(zhuǎn)方向；二是通過調(diào)整自身位置，增大或縮小末端行星輪軸至恒星輪嚙合點(diǎn)與末端行星輪軸至二號(hào)惰輪嚙合點(diǎn)的夾角。所述末端同軸行星輪為圓柱外齒輪，直徑小于內(nèi)齒圈、大于始端行星輪和末端行星輪；位于組合行星架內(nèi)的恒星輪的軸向另一側(cè)，輪齒與二號(hào)惰輪外嚙合；與末端行星輪同軸，輪轂緊固安裝在末端行星輪軸上。其作用是利用其直徑大于始端行星輪和末端行星輪的特性放大末端行星輪的力矩和圓周力，從而使末端行星輪的力矩和圓周力大于始端行星輪的力矩和圓周力。所述末端行星輪為圓柱外齒輪，直徑小于末端同軸行星輪；位于組合行星架內(nèi)的恒星輪一側(cè)，輪齒與恒星輪外嚙合；兩側(cè)輪軸分別用軸承安裝在兩面行星架相對(duì)應(yīng)位置預(yù)制的軸承座中。其作用是在恒星輪的阻擋和支撐下，利用大于始端行星輪朝正向旋轉(zhuǎn)的力矩和圓周力沿著恒星輪輪齒朝反向滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而用輪軸帶動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)。所述輸出傳力輪為圓柱外齒輪，位于組合行星架的外環(huán)框架徑向外圈或靠箱壁一側(cè)行星架軸向外側(cè)，與外環(huán)框架或靠箱壁一側(cè)行星架緊固連接或合為一體，輪齒與輸出輪外嚙合。其作用是把組合行星架上旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能傳送給輸出輪。所述輸出輪為圓柱外齒輪，位于輸出系統(tǒng)箱體內(nèi)，兩側(cè)輪軸分別用軸承安裝在輸出系統(tǒng)箱體兩側(cè)箱壁中心位置預(yù)制的軸承座中，其中一端或兩端伸出軸延伸到軸承座外面；輪齒與輸出傳力輪外嚙合。其作用是把輸出傳力輪傳送的部分旋轉(zhuǎn)動(dòng)能輸送出去做工。上述齒輪機(jī)構(gòu)，①在齒輪旋轉(zhuǎn)方向上，末端行星輪的旋轉(zhuǎn)方向必須與始端行星輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，以確保組合行星架上形成正轉(zhuǎn)力矩與反轉(zhuǎn)力矩對(duì)沖的狀態(tài)；②在齒輪的規(guī)格上，始端行星輪必須盡量減少齒數(shù)和縮小直徑，以最大限度地縮小始端行星輪(在內(nèi)齒圈拖拉下)朝正向公轉(zhuǎn)的力矩；末端同軸行星輪的直徑必須大于始端行星輪和末端行星輪的直徑，從而通過增大末端同軸行星輪直徑的方法增大末端行星輪朝反向公轉(zhuǎn)的力矩和圓周力，確保末端行星輪朝反向公轉(zhuǎn)的力矩和圓周力大于始端行星輪朝正向公轉(zhuǎn)的力矩和圓周力；③在齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)率上，內(nèi)齒圈傳動(dòng)始端行星輪、始端同軸行星輪傳動(dòng)一號(hào)惰輪、一號(hào)惰輪傳動(dòng)二號(hào)惰輪、二號(hào)惰輪傳動(dòng)末端同軸行星輪、末端行星輪傳動(dòng)恒星輪的過程中，每一級(jí)齒輪傳動(dòng)的平均傳動(dòng)率必須達(dá)到90％以上，確保末端行星輪軸朝反向公轉(zhuǎn)的力矩和圓周力經(jīng)末端同軸行星輪放大后仍然遠(yuǎn)大于始端行星輪軸朝正向公轉(zhuǎn)的力矩和圓周力，從而足以推動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)并輸出部分功率；④在齒輪的公轉(zhuǎn)直徑上，末端行星輪朝反向公轉(zhuǎn)的直徑應(yīng)大于或不小于始端行星輪朝正向公轉(zhuǎn)的直徑，確保組合行星架上末端行星輪軸朝反向公轉(zhuǎn)的力臂大于或不小于始端行星輪軸朝正向公轉(zhuǎn)的力臂；⑤在齒輪的布局上，必須把始端行星輪軸至內(nèi)齒圈嚙合點(diǎn)與始端行星輪軸至一號(hào)惰輪嚙合點(diǎn)的夾角調(diào)整到90°或以下(以始端行星輪軸為支點(diǎn)的杠桿夾角為零)，從而促使始端行星輪軸在拉動(dòng)組合行星架朝正向旋轉(zhuǎn)時(shí)失去杠桿支點(diǎn)的效應(yīng)；而末端行星輪軸至恒星輪嚙合點(diǎn)與末端行星輪軸至二號(hào)惰輪嚙合點(diǎn)的夾角，則應(yīng)調(diào)整到大于90°(以末端行星輪軸為支點(diǎn)的杠桿夾角大于0°)，以便利用杠桿效應(yīng)增大末端行星輪軸推動(dòng)組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)的力矩，也可以根據(jù)特定的需要調(diào)整到90°或以下(以始端行星輪軸為支點(diǎn)的杠桿夾角為零)，以便縮小組合行星架的直徑；⑥在齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)比上，恒星輪與末端行星輪的齒數(shù)比必須等于內(nèi)齒圈與末端同軸行星輪的齒數(shù)比，或恒星輪與內(nèi)齒圈的齒數(shù)比必須等于末端行星輪與末端同軸行星輪的齒數(shù)比，以確保組合行星架朝反向旋轉(zhuǎn)的角度與內(nèi)齒圈朝正向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相同。

4、該發(fā)明的有益之處是：制造成本低，動(dòng)力強(qiáng)勁，方便實(shí)用；無需能源，無污染、無排放、無噪音，不破壞或影響生態(tài)環(huán)境?？捎糜诎l(fā)電、動(dòng)力機(jī)械和交通工具等。