力矩放大器原理 --- 视频

动静之机

这几天看到了个“奇怪”的东东，于是拖到优酷保存。

9 S0 ^7 ]3 x! h$ K" t
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。
3 A& ]3 m) }' P% I8 s$ G; H' ^$ t6 m
顺着视频的信息，找到这个地址：
6 V% K- V/ b3 Ohttp://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html
9 g' s6 Q( K6 C9 x5 _: L
6 z9 C8 o( ?5 |' U& Q看到文中有图：
$ V+ ]8 V; o+ H c
5 z9 N' C* s& g3 s& Z1 H# A4 y
0 p, G$ c' K* {( ^9 n" S9 P5 d这才猛然想起@苦菩提提过类似的问题：
6 B4 O; g$ h8 W4 L* X
这种动力放大装置的原理是什么？
5 B5 w# z6 |# w4 O+ k; C: h0 ^8 G' Bhttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132
p4 X& u* Q3 U% N' l# X
' x' q! K1 {6 B顺着@伏虎降龙兄弟的指引 ---- 《机械设计实用机构与装置图册》，
找到了原始文档（请自己去寻吧。。。），摘录如下：
$ S4 M2 w7 A( ^$ n
原版
0 r+ k, s: s& H
/ W7 y: v4 ~- I" v* A# K于是豁然开朗了。呵呵。
$ d, ]/ o# X& c6 l+ J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。
5 `/ T' s. J8 Y! s( F5 ]5 w2 T) \7 o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。
$ u- j7 R$ R3 Q* ?
该机构的特性是：
! Y! R0 [8 x* O" @( \% t' J% T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）。

还记得10年前随动机械装甲的震撼么：
: Z3 n( E" F: R/ z( j
/ T# }# y% Y( p8 X
回头再看这个问题。
; \5 v; H J: j: N% _. z/ u6 O9 ^) s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：

: ^% S7 |. B" \5 r% S* K

! U" K9 }2 D }8 {/ n# s h
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：

晶体管(三极管)如何放大交流信号,书看的头晕!
9 ~5 F$ Z" @" whttp://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=327973
5 b$ {4 i: Z* ]9 k u
. q- \+ F* J5 J6 q" O

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分割线

% I9 f6 D o# A第二天补充：
找到了中文版
_/ e C' o% P
" v" x& z+ D6 A8 b9 A' [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。

% z. H7 N+ y4 ], M试译如下：
9 h6 ~0 G# W0 C1 c( rA capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
( A9 A( w, s# _3 X# T3 C. mslipsuntil slack is taken upon 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）。

6 R$ B' j" o1 `' ]. ], f7 l! i1 WThe force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction
9 l' B D# e4 K8 n' j# Fand the number of turns of rope.
g, i) B/ ?, S- f$ @! o @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。

5 e8 j" y v% H+ g( @" U# @" A* VBy connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
output in both directions, plus accurate angular positioning.
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
# ?' ~+ |# x! u" t3 j7 K# }# h出以及准确的角度定位。

When the input shaft is turned clockwise,the input arm takes up the slack on band A,
locking it to its drum.
: D1 g# K2 m0 V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。

! y w+ f. `& \+ JBecause theload end of locked band Ais connected to the output arm, it transmits the CW
motion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
! I& ^- N9 b: d; J6 A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。

Band Bthereforeslacks off and slips on its drum.
- F5 w1 W* {. P+ U t- d/ S带B因而变得松弛而在滚筒上打滑。
& X! A4 X- p' B( w. w" v7 l; Y; G
When the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
own drum.
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 tooverrun,the output arm will apply tension to band B,
" S a+ p" S% I q- Q4 _causing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
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）。

4 E" _+ `2 M/ K

mark91189

不錯~謝分享

伏虎降龙

8 J; y2 J% E' ?$ V它和电路中三极管中还有一些及其相像的地方，就是
\9 ]; t% v7 x（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）。
6 a ?( H* e# Y9 S（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。
% Y* @7 v0 ?/ ^4 g+ [. m（3）它的机械传动效率和“推挽放大电路”基本相同。
5 z. j! P, b8 ?1 Q6 K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
: N# l+ `/ M9 k4 K% x3 Y8 K3 |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 ...

" |6 v# s! D' @& Q( Z& x俺猜这个东东淡出市场，是数字化时代的必然。

日晷 --- 水车 --- 机械钟--- 电子钟
* J" h: O) S4 y竹签 --- 计算尺 --- 计算器 --- 计算机
9 |0 u, K( P/ m机械计算机 --- 电子管计算机 --- 晶体管计算机
穿孔纸 --- 磁带 --- 软盘 --- 硬盘
) D5 Q) _0 ^: f
( x8 P( V2 A5 v: w7 F5 X

lbflzcl

lbflzcl 发表于 2014-6-7 22:56
# d+ Y+ z. ]: S' u表示没有看懂啊

非常感谢楼主的细心，知道我们看不懂英文

韩健3927

:):)