力矩放大器原理 --- 視頻

動靜之機

這幾天看到了個“奇怪”的東東，于是拖到優酷保存。


視頻中顯示，輸出輪（最后一排）的轉速與輸入輪（中間一排）一致，然而明顯“給力”多了。

" |  K1 T( V6 s順著視頻的信息，找到這個地址：
/ Y$ Z3 Q6 Y# W1 Shttp://www.meccanotec.com/torqueamplifier.html

: O; D; p  q8 a' B0 I  @3 V! V看到文中有圖：


2 _+ A' W$ r. |這才猛然想起 @苦菩提 提過類似的問題：
. X( r' U5 V* w4 p& E
9 D8 W) h% X0 _) d/ x' H+ t這種動力放大裝置的原理是什么？
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=337132

+ S0 w$ h: g. d/ e9 J' y' E( v8 a3 }順著 @伏虎降龍 兄弟的指引 ---- 《機械設計實用機構與裝置圖冊》，
: G2 [% U5 [, C' {# H7 m4 O找到了原始文檔（請自己去尋吧。。。），摘錄如下：

3 {% n6 c. B! I. ?5 Q原版

' }$ l+ A3 r+ F3 i! b9 ~( s1 @7 K于是豁然開朗了。呵呵。  
1 S7 ~) n' R( r8 c簡而言之，該裝置的輸入軸通過調節兩套摩擦離合器，選擇性地將電機的動力輸出。
輸出的幅度由于離合器的隨動，被限制在等于輸入軸幅度，是個1:1的隨動裝置。
+ u+ {$ I& {3 L$ ~8 I+ `
* g& s4 k9 ]+ R. Q  h/ S8 ^該機構的特性是：
輸入端驅動時，感覺不到輸出端的負載（舉重若輕）。
若輸入端不動，輸出端無法驅動輸入端（類似自鎖）。

還記得10年前隨動機械裝甲的震撼么：

' @! S% T+ n( J
回頭再看這個問題。
如果一開始用的是維基百科這樣的圖示（軸中從間斷開），可能就不會這么隱晦了：




與伏虎降龍兄弟的感覺一樣，這個裝置和三極管的“放大作用”如出一轍：
4 ?! O! F' W9 N( b% o; {% o
晶體管(三極管)如何放大交流信號,書看的頭暈!
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=327973

: u% F0 O( ?: D. r" X

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分割線

( t  @$ o* u7 A5 @; M第二天補充：
1 c$ U4 a' v4 g1 x* Q3 y找到了中文版

仔細看了看，翻譯得不妥。這可能是 @苦菩提 上來發帖助的原因。

試譯如下：
A capstan is a simple mechanical amplifier—rope wound on a motor-driven drum
& S, Y' x3 |. D. B0 ~slips until slack is taken up on the free end.
* a) a" r, e; T- f絞盤車是個簡易的機械放大器。繞在電動滾筒上的繩子會打滑，除非在自由端消除松弛（拉緊）。

The force needed on the free end to lift the load depends on the coefficient of friction
+ x& b7 d2 [% K9 b+ ^( q6 l8 zand the number of turns of rope.
8 E  ^' L9 A% u- V5 E" G7 U: I起重所需的自由端拉緊力取決于摩擦系數和繩子纏繞的圈數。
# x1 P& I* K, m' E! }: ]
% j4 C4 O3 i+ t* x0 D* XBy connecting bands A and B to an input shaft and arm, the power amplifier provides an
3 R2 m, G3 {3 b- j( [* Z: |  g% houtput in both directions, plus accurate angular positioning.
通過將（引出點相反的）帶A和B與輸入軸和輸入臂連接，這個機械放大器便能夠實現雙向輸
出以及準確的角度定位。

When the input shaft is turned clockwise, the input arm takes up the slack on band A,
- s5 W9 P9 X4 m9 P  _$ P, G. A5 wlocking it to its drum.
當輸入軸順時針轉動（如圖），輸入臂開始消除帶A的松弛（增大帶B的松弛），將帶A綁定在鼓面。
3 Q# F. Z8 v# d7 b
% z6 z8 {0 @, ^, B: c7 f; CBecause the load end of locked band A is connected to the output arm, it transmits the CW
motion of the driven drum on which it is wound to the output shaft.
由于被綁定的帶A的負載端連接在輸出臂上，因此順時針轉動的滾筒的動力被傳遞到了輸出軸上。
1 a5 S5 }+ V2 B8 o" b! e
, V% {4 ~. r  R% f/ C4 qBand B therefore slacks off and slips on its drum.
3 C3 d! g7 Y" {& b: a帶B 因而 變得松弛而在滾筒上打滑。
" N/ ~3 Y' c8 p" b! x0 c
When the CW motion of the input shaft stops, tension on band A is released and it slips on its
. D1 R* b; H/ u2 N; [9 t) Nown drum.
0 D/ \9 E" r( B: i當輸入軸的順時針運動停止時，帶A上的張力消失（恢復松弛），開始在自己的鼓上滑動。
6 w2 g' w/ R" M% }% v( U/ d! P
If the output shaft tries to overrun,the output arm will apply tension to band B,
& c5 I( @, S6 l4 X5 f, Scausing it to tighten on the CCW rotating rum and stop the shaft.
若輸出軸試圖超越（順時針），輸出臂將會為帶B提供（額外）張力，使帶B綁定在逆時針轉動
8 z4 P$ t& d1 Y8 o' [的鼓上，從而阻止超越而制動（直到放棄超越，當然若超過電機的功率，電機就投降了）。

- j. [! G* D% g4 o1 d+ \: v: R

mark91189

不錯~謝分享

伏虎降龍

它和電路中三極管中還有一些及其相像的地方，就是
（1）三極管的電流放大規律是指數規律，而這個機械放大器也是指數放大規律（歐拉公式）。
2 ?) O5 t. @7 Q8 m, _, ?3 f* v（2）兩個相反的摩擦機構相反速度安裝，和模擬電路中的“推挽放大電路”是很相似的。
（3）它的機械傳動效率和“推挽放大電路”基本相同。
6 C& E6 |1 B/ e  Z這個機構反應速度比液壓伺服系統和伺服電機更快強大，在動力性能上完全可以代替伺服電機，最大的缺點是存在磨損，這一點比較令人郁悶。
想用這個機構代替凸輪機構產生高速而復雜的運動規律，但是磨損的問題似乎比較棘手。

伏虎降龍

美國人的那個圖有一點不是完善的地方。可以參照推挽放大電路相關成果給它加入負反饋機構，可以防止過負荷和誤動作。但是磨損壽命有待考究（應該可以加入磨損補償機構）。國內很少有發現使用這個東西的例子，不知道還有什么不方便的地方。

希傲

接入點和脫開點時間長了會變化。

lbflzcl

表示沒有看懂啊

歐陽絕痕

大俠貼上去的資料哪里有下？

動靜之機

伏虎降龍 發表于 2014-6-7 15:50
美國人的那個圖有一點不是完善的地方。可以參照推挽放大電路相關成果給它加入負反饋機構，可以防止過負荷和 ...

俺猜這個東東淡出市場，是數字化時代的必然。

日晷 --- 水車 --- 機械鐘--- 電子鐘
竹簽 --- 計算尺 --- 計算器 --- 計算機
1 t" r5 ]2 J2 t+ `$ |! L機械計算機 --- 電子管計算機 --- 晶體管計算機
穿孔紙 --- 磁帶 --- 軟盤 --- 硬盤
" C/ A( I8 u; z  C) n% n4 [
# D8 U% V8 e: l! Q" V  X/ r

lbflzcl

lbflzcl 發表于 2014-6-7 22:56
表示沒有看懂啊

非常感謝樓主的細心，知道我們看不懂英文

韓健3927

:):)