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空气发动机
    本发明属新型原动机器。发明目的是：将空气加压充入由两部分组成移动副的气箱内，使气箱产生出等值、反向、共线的两个力，利用这两个力，驱动发动机的原理机构运转做功，以节省能源。

    技术特征：以转轴为中心固定在机架上的轨道齿轮，与其啮合的滚动齿轮，模数、齿数都相同，两齿轮分度圆半径之和，与转轴一侧的力臂相等，以滚动齿轮半径及转轴一侧的力臂，分别与等值、反向、共线的两个力，组成转向相反，矩相差1倍的两个力偶，转轴以大力偶，用同步带或链带动滚动齿轮，以相同的转速回转并做功。

    实施实例：图1是空气发动机的主规图。图2是图1中A-A剖视图，表明了转轴力臂、轴承座支架、空气箱、滚动齿轮轴的联接关系。附图标记说明：1是机架。2是轴承座支架，在导槽中与轴承座3组成移动副，支架的两端，架在转轴力臂8的夹层中，有气箱的一端组成转动副，无气箱的一端组成移动副。3是轴承座，通过轴承与滚动齿轮轴7联接。4是同步带或链，传递转轴9与滚动齿轮轴7的运动。5是轨道齿轮，40齿，模数是3mm，分度圆直径是120mm，通过轴承轨道轮支架10固定在机架1上，轨道轮中心线与转轴中心线在同一直线上。6是滚动齿轮，40齿，模数是3mm，分度圆直径是120mm，与轨道齿轮5啮合。7是滚动齿轮轴，以键与滚动齿轮6连接。8是转轴的力臂，支撑着轴承座支架2并受气箱外层14的力作用。9是转轴，通过轴承与轴承轨道轮支架10联接。10是轴承轨道轮支架，用键与机架1连接。11是换向传动齿轮，传递两转轴1的运动。12是气箱内层，固定在轴承座3上。13是传递动力轴，将轴承座支架2与转轴力臂8组成转动副。14是气箱外层，顶在轴承座支架2上。

    主要机构特征：滚动齿轮与轨道齿轮齿致相同，模数相同。轨道齿轮与滚动齿轮地半径之和等于转轴一侧的力臂。滚动齿轮轴承座与轴承座支架组成移动副。转轴与滚动齿轮轴的运动用同步带或链传递，传动比等于1。空气箱内层与外层组成移动副并且不漏气，箱的端面有充气阀门。两转轴上的对应机件成轴对称。

    对发明的理解：探索运用等值、反向、共线的两个力做发动机的动力时，想求得两个力在各座标轴上的代数和不等于零以解决问题，目的是难以达到的；但是，仅管两个力在各座标轴上的代数和为零，只要两力在同一平面内以不相等的臂组成矩不相等的两个力偶，如果机器设计也合理的话，上述目的是可以实现的。现对《空气发动机》的设计进行分析：当向各气箱中充气，达到额定压力时，将装在转轴力臂上的椭圆轮开关(附图上未画出)转在离开轴承座的位置处，箱盖外层的推力便传递到转轴力臂上，形成了转轴的力偶；箱盖内层的推力传递到滚动轮轴上，根据力的平稳定理，作用滚动轮中心的力平移到了滚动轮与轨道轮的啮合线上，于是轨道齿轮和滚动齿轮都有了同转向的力偶。由于两转轴上的对应零件成轴对称，故两转轴上对应机件力偶的转向均相反，又两转轴的轨道齿轮都固定在机架上，所以两转轴的轨道齿轮上的力偶相互平衡，机架上的合力为零合转矩等于零，各转轴滚动轮轴上的力偶矩比转轴的力偶短小一倍，转向相反，再经同步带或链的传递，故转轴上的合力偶矩等于转轴原力偶矩的一半。设转轴力偶矩的值为1，则其滚轮轴力偶矩的值便是0.50，经计算滚动摩阻力偶矩小于0.10，故机器效率为0.40多。机器能够做功。

    转轴力偶用同步带或链带动滚轴轮等角速回转，是怎样维持动力持续存在的？

    转轴和滚动轮轴用同步带或链传递运动，由于它们持有的力偶转向相反，所以两轴是相互逆作用的。转轴力偶受到滚轮轴力偶作用的情况下，转轴还能剩下50％的力偶矩回转，气箱外层外移，气体压力降低；同时，滚轮轴力偶在受到转轴力偶作用的情况下，因力偶矩小一倍，滚轮不能依本有力偶的方向滚动，只能受转轴力偶作用着隋转轴等角速滚动，气箱内层被滚轮轴推着内移，气体压力升高，气体由气箱内层端向外层端运动，压力由内层端向外层端传递，转轴的动力在上述持续循环中得到补充，保证了机器的持续做功。

    机器做功遵循力偶平衡和守恒规律。

    气箱外层的推力与转轴力臂组成的力偶是动力偶，气箱内层的推力与滚轴轮组成的力偶、滚动摩阻力偶和做功负荷的力偶是阻力偶，三个阻力偶的合力偶矩是阻力偶矩，当动力偶矩大于阻力偶矩时，机器才能做功。动力偶矩的用途分三部分：第一部分用来平衡滚动摩阻力偶和做功负荷力偶，这部分动力偶矩可以领会为在做功过程中被消耗。第二部分(50％矩)用来带动滚动齿轮等角速回转，作用是维持动力(即空气箱中的气体压力)持续存在。第三部分矩不被平衡而守恒，起维持机器转速的作用。第一、三两部分矩之和等于动力偶矩的50％。

    若做微小型机器，等值、反向、共线的两个力可以由受力形变的弹性材料供给，这便是《弹力发动机》。

    发明的用途：该发动机能带动吸水泵、机床、发电机等做功，能做摩托车、汽车、火车、飞机、船舶等运输机械的动力机，还能做多种自动型产品的动力装置，例：自动风扇、自动钻、钟表等产品的动力装置。

    其优点：节省能源，开关机轻便灵活，不污染环境。