差速往复运动装置的运动原理及优点

cos88

       什么是机械？外行的我理解是机器的转动、移动使物体按要求改变运动轨迹，不同的机械就是转动与移动的各种组合。
       通过控制各种电机的运转达到不同的位移，有原地转动、有固定行程的往复移动、也有任意距离的往复运动，想必搞机械的都会涉及往复运动。不同的机器往复运动时移动的要求不一样，基本的要求是速度、精度、此外是制造成本和运维的经济性、可靠性。基于要求不同单单是驱动就有液压、气动、普通电机、步进电机、伺服电机等等，机器的结构选型更是各种各样，如：国定行程往复从简单、经济、可靠性出发都是单电机连续运转的曲轴、连杆、凸轮、双螺旋丝杆等结构，非固定行程往复几乎都通过电机正反转来实现往复运动，上述结构在移动速度、精度上面都没有技术难度，但在大负载、快速并匀速往返要求前，即使采用当今最好的伺服电机驱动也往往差强人意，要想在现有技术条件下、得到理想的往复运动、只能使用一种全新的结构才能达到理想的往复运动！   

     2年前本人受太极阴阳理论的一生二、二生三、三生万物的启发得到灵感，往复运动何不使用双电机的一正一反（阴阳）差速驱动飞轮转动（太极）来达到任意的高速匀速往返，我是从未学过机械理论的菜鸟，当时把我的设想提出来请教了一位机械本科行业的老法师，得到了不可能行的答复，但坚信自己的设想可行、且闲来无事使用简单的国产程控器、变频器、异步电机，同步带、滑槽，自己做了个模型，组装调试后效果完全和我的设想一致，然后申请了个差速往复运动装置的专利，自信能达到的效果如下：不用减速器、电机可直接驱动。具有任意输入转速下的怠速运行。工作全程电机不用切换正反转、始终处于单向转动中。可任意行程的换向。任意速度的往返运行。无级变速功能，行程速度0速度起无级任意可调，无纵向、横向冲击。20%~100%可变功率驱动。具有类似冲床飞轮的蓄能、助力功能。

      往复运动是从A点到B点再回到A点的运动，一个电机正反转的往复运动好比一个人在两点间直线来回滚动物体奔跑，每一次往返都要经历两次启动加速、两次减速刹车，既达不到匀速奔跑又相当费力。

    差速往复运动装置是电机一正一反的始终等速、不等速的转动着驱动固定在滑台上的飞轮转动并能直线滑动换向的全新结构，如两电机等速400转/分钟时、飞轮转速也是400转/分钟、飞轮只转动而滑台不移动，当两电机同时同速度的变速；如甲电机加速100转到500转、乙电机减速100转到300转时，飞轮转速还是400转、但此时飞轮会带动滑台按100转/分钟的速度往甲电机转动的方向移动，换向时间是两电机的加减速时间的一半，加减速慢换向速度慢、加减速快就迅速换向，因此换向时只需控制甲、乙电机同步等速度的加减速就可任意速度的换向、任意速度的移动、任意行程距离的换向。

     所以同样在两点间往复、两电机的驱动好比是两个人相向接力奔跑，终点前一刻只要速度快的甲减速、速度慢的乙加速就能使飞轮转速保持不变并换向，换向时既没有静止到启动、也没有刹车到停止过程，一次往返换向仅仅是两电机运行速度的同时互换、也就是两次同时的加减速过程，只要加减速时间足够快，就能高速匀速换向，既省力又高效！

      专利公示两年来竟然没有一位认可该技术，来论坛一是来学习机械知识经验、二是想推广我的专利方案，希望得到哪怕是一位机械人的认可，能理解该技术优点，并有兴趣开发以下产品的机械人合作开发产品、或邀请其他人众筹合作。该专利可转让、授权、合作。

      可改进超越现有技术的应用项目如：心肺复苏机的电动电控高速按压（现有心肺复苏机几乎都是气动气控或气动电控、个别进口电动电控的也没有快过100次/分钟、理想的要求：行程3cm~8cm可调，往复频率不低于120次/分钟）。纺织行业的高速匀速往复导纱装置（导纱装置的性能决定纱线的质量和产量、现有技术还有待改进的余地），毛衣横机机头的任意行程的高速往复驱动（现有国产的最快1.6m/秒，进口的可达2m/秒左右，速度越快产量是提高了、但耗能也大了、现有速度还可提高、并可降低能耗、提高可靠性）。等等需要应用在重载、低速、高速、匀速、任意往复的装置。

譬如朝露

凸轮机构就可以实现电机单向转，负载往复运动。一次加减速。一个电机。关键是成熟工艺，不用付钱。你的专利要钱，还要实验费。

cos88

譬如朝露 发表于 2021-5-13 09:42
凸轮机构就可以实现电机单向转，负载往复运动。一次加减速。一个电机。关键是成熟工艺，不用付钱。你的专利 ...

非固定行程往复几乎都通过电机正反转来实现往复运动,上述结构在移动速度、精度上面都没有技术难度，但在大负载、快速并匀速往返要求前，即使采用当今最好的伺服电机驱动也往往差强人意，要想在现有技术条件下、得到理想的往复运动、只能使用一种全新的结构才能达到理想的往复运动！   

move3309

很认真地看了你的专利，不做评论。

cos88

move3309 发表于 2021-5-13 14:02
很认真地看了你的专利，不做评论。

不评论说明你对我的这个方案还不能认可，可以理解。总之感谢你认真看了我的帖子！至少有一位认真的看过了我的介绍。

move3309

cos88 发表于 2021-5-13 17:46
不评论说明你对我的这个方案还不能认可，可以理解。总之感谢你认真看了我的帖子！至少有一位认真的看过了 ...

跨界做东西确实很难，不过很欣赏你这种有想法就干的精神。
你发的文字太长，没有配图想把一个机械结构说清楚很难，我也是对照图纸才看懂了你的结构。

cos88

谢谢你的鼓励！说实话没看到实物、即使有图纸、说明搞机械的十之八九也不能理解，或许我表达得不够专业。图纸网上能搜到、我的电脑软件有问题图片发不上去，见谅了！
  有感兴趣的可加我微信看视频就直观了。

远祥

可以的，楼主可称得上才子！

LiNing_jrjub

认真看完了你的贴子，一头雾水
但是有个基本概念：既然要换向运动，物体就必须经过“减速——速度为0——加速”阶段！
你帖子里说的“换向时既没有静止到启动、也没有刹车到停止过程”，从物理角度来说是不存在的
在大负载面前，不管你的机构如何，让物体换向运动，就必须克服物体本身的惯性力去做工。
另外你能公布一下你的专利号么，我去专利局搜索一下看看，想更深入的了解一下

墩墩的梦

学习了