力矩放大器原理 --- 视频

动静之机

* z* ]! Q, M4 e1 p
6 {% K0 d' V/ A8 n这几天看到了个“奇怪”的东东，于是拖到优酷保存。
& \6 W, V- a& \; c; Y. i6 O1 X
# {  t" e% Y# k- C2 P
视频中显示，输出轮（最后一排）的转速与输入轮（中间一排）一致，然而明显“给力”多了。

顺着视频的信息，找到这个地址：
4 f" X! o, Z) ?  M7 {) Qhttp://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html
0 W. l7 Q. H; D: Q  M
看到文中有图：
* V6 P6 o' t( a: z& {9 ^* T

  z: e; E6 S" t3 \0 A7 p% F这才猛然想起 @苦菩提 提过类似的问题：
  |. y5 P% ^/ Y- s
这种动力放大装置的原理是什么？
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132

顺着 @伏虎降龙 兄弟的指引 ---- 《机械设计实用机构与装置图册》，
  o& Q) [  u; j- l找到了原始文档（请自己去寻吧。。。），摘录如下：
/ ~0 g" L3 ~8 w7 Y
原版

于是豁然开朗了。呵呵。  
- l9 ]; \8 g4 n  Y9 ?1 p  C简而言之，该装置的输入轴通过调节两套摩擦离合器，选择性地将电机的动力输出。
输出的幅度由于离合器的随动，被限制在等于输入轴幅度，是个1:1的随动装置。

该机构的特性是：
, \9 l1 r' D7 M. M# L* s输入端驱动时，感觉不到输出端的负载（举重若轻）。
若输入端不动，输出端无法驱动输入端（类似自锁）。
8 R  |& u' ?5 N8 F2 r! S6 ~: H& S
1 c5 g  J9 b' K0 e4 v3 j还记得10年前随动机械装甲的震撼么：
' i: g8 N# V  O
1 T& [7 |  y; F. l! |' g2 k! D; l
回头再看这个问题。
. h3 `7 c7 z! d4 L如果一开始用的是维基百科这样的图示（轴中从间断开），可能就不会这么隐晦了：
+ @! J8 [; U# R& a9 n



% t9 N7 F; z* F+ `0 C与伏虎降龙兄弟的感觉一样，这个装置和三极管的“放大作用”如出一辙：
. }$ t- _( Z2 M
! z+ h& _% H. W  K晶体管(三极管)如何放大交流信号,书看的头晕!
9 V  u0 |; r; K3 @. Lhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=327973
4 M1 Q0 Y+ }$ o5 d% C

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分割线
/ P1 C5 N9 D' g# x' s
第二天补充：
, J% K, Z/ W& [$ W7 U  P# s4 X) d找到了中文版
+ V, T& O% o8 U, j( P+ O3 L, f, h; Y
仔细看了看，翻译得不妥。这可能是 @苦菩提 上来发帖助的原因。
2 ~- g+ z' q# ~+ P
试译如下：
A capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
slips until slack is taken up on the free end.
绞盘车是个简易的机械放大器。绕在电动滚筒上的绳子会打滑，除非在自由端消除松弛（拉紧）。

% C/ n, Z7 Q9 [% t8 VThe force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction
and the number of turns of rope.
! \8 t+ N% w$ V5 Y起重所需的自由端拉紧力取决于摩擦系数和绳子缠绕的圈数。
4 f# y9 _9 H0 S0 L  f* c' W4 B
- J3 B4 [. A1 H7 Z! {* OBy connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
output in both directions, plus accurate angular positioning.
& t0 C' j8 c8 H/ A+ |% V通过将（引出点相反的）带A和B与输入轴和输入臂连接，这个机械放大器便能够实现双向输
出以及准确的角度定位。

9 W9 d( M2 t7 [0 V; `  fWhen the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
locking it to its drum.
当输入轴顺时针转动（如图），输入臂开始消除带A的松弛（增大带B的松弛），将带A绑定在鼓面。
8 c4 u& p0 T/ n1 H. h( _6 ^( u
1 T2 S- I# H( _8 T  n: R; iBecause the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW
5 ~( @! r! Z7 I5 Bmotion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
) E  ?2 p& Y2 Y8 K1 [0 R由于被绑定的带A的负载端连接在输出臂上，因此顺时针转动的滚筒的动力被传递到了输出轴上。

/ K9 H+ Q0 J: j  B- O( yBand B therefore slacks off and slips on its drum.
1 i" i* N* y0 U7 i带B 因而 变得松弛而在滚筒上打滑。

When the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
0 k/ n5 j4 k; G$ w6 }( v; ^$ R' L2 Bown drum.
' k( g; N  t$ c* A4 b当输入轴的顺时针运动停止时，带A上的张力消失（恢复松弛），开始在自己的鼓上滑动。

If the output shaft tries to overrun,the output arm will apply tension to band B,
0 Y  Y& l' U; S5 g( O& Y+ ccausing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
  W. d, g2 h$ g$ M& A若输出轴试图超越（顺时针），输出臂将会为带B提供（额外）张力，使带B绑定在逆时针转动
的鼓上，从而阻止超越而制动（直到放弃超越，当然若超过电机的功率，电机就投降了）。

mark91189

不錯~謝分享

伏虎降龙

它和电路中三极管中还有一些及其相像的地方，就是
（1）三极管的电流放大规律是指数规律，而这个机械放大器也是指数放大规律（欧拉公式）。
（2）两个相反的摩擦机构相反速度安装，和模拟电路中的“推挽放大电路”是很相似的。
9 O, Y" q; l5 j$ W（3）它的机械传动效率和“推挽放大电路”基本相同。
这个机构反应速度比液压伺服系统和伺服电机更快强大，在动力性能上完全可以代替伺服电机，最大的缺点是存在磨损，这一点比较令人郁闷。
想用这个机构代替凸轮机构产生高速而复杂的运动规律，但是磨损的问题似乎比较棘手。

伏虎降龙

美国人的那个图有一点不是完善的地方。可以参照推挽放大电路相关成果给它加入负反馈机构，可以防止过负荷和误动作。但是磨损寿命有待考究（应该可以加入磨损补偿机构）。国内很少有发现使用这个东西的例子，不知道还有什么不方便的地方。

希傲

接入点和脱开点时间长了会变化。

lbflzcl

表示没有看懂啊

欧阳绝痕

大侠贴上去的资料哪里有下？

动静之机

伏虎降龙 发表于 2014-6-7 15:50
( ]. D! x' j) [) H美国人的那个图有一点不是完善的地方。可以参照推挽放大电路相关成果给它加入负反馈机构，可以防止过负荷和 ...

俺猜这个东东淡出市场，是数字化时代的必然。
5 ^9 |( k4 W: k- A
6 c2 b6 ]/ K& }9 [  {# z- D: N日晷 --- 水车 --- 机械钟--- 电子钟
竹签 --- 计算尺 --- 计算器 --- 计算机
机械计算机 --- 电子管计算机 --- 晶体管计算机
& R$ \( X2 @# y* U- `3 \: u穿孔纸 --- 磁带 --- 软盘 --- 硬盘
' d4 P$ b* n' S: m4 i- x' s% F9 H

lbflzcl

lbflzcl 发表于 2014-6-7 22:56
表示没有看懂啊

: k8 n2 e2 p( a) G* ?! p: T非常感谢楼主的细心，知道我们看不懂英文
5 l. V0 K1 m4 w7 {/ h2 v

韩健3927

:):)