永动机

根据一些理论永动机不可制造，我认为产生这样结论的原因是，探讨者的思维限制在能量传递范围内，他们无论研究哪一种机械首先考虑的是能量输入与输出，其次再考虑能量的大小，所以在这样的区间里永动机不可制造。

我在研究永动机时打破这个界限，首先考虑的不是能量传递，而是用新的结构使机械产生能量，这样的机械与现在已有的机械相比有四大不同特点： 1大小两个齿轮的直径比非常大，越大越好，本文80比1。 2物体放在辐条范围，放在齿轮内部。

3杠杆与斜面的统一，即杠杆有斜面的功能，斜面有杠杆的作用。

4自身力的产生，即物体用自己本身产生的力使物体运动，运动后高度增加。 一种机械在没有外力的条件下使物体高度增加，可以说永动机可以制造。

摘要：永动机很久以来时刻被人们关注，并且通过实验及理论证明得出结论：永动机不可制造。即使这样还有许多人依然在探讨，可喜的是本文介绍一种特殊的机械，特殊在两个咬合的齿轮的直径比值非常大，绳子一端固定在小齿轮的边缘上，另一端固定在物体上，通过滑轮把物体放在大齿轮的辐条上（当然它与普通的辐条有不同的地方），，齿轮得到了力使两个齿轮转动，转动的小齿轮通过绳子拉动物体，物体在辐条上作两种运动，一种是随辐条转动，另一种沿辐条向上运动。通过计算和实验得出，1 物体在辐条上产生的力能够使物体沿辐条向上运动，2 运动后的物体高度增加。由于没有外力物体的高度增加了，增高的物体自然产生能量，说明永动机可以制造。

关键词：直径比值，物体在辐条上产生的力，物体沿辐条运动的距离，物体所在位置，高度增加。

2 附图说明（有两个辅助图形在后文，这个图证明用）

如图 3 所示，圆 O1 和O2 是两个咬合的齿轮，O1A 是在大齿轮上的辐条，工作时有斜面与杠杆双重作用，O1B，O1C 为证明用的两条辅助线，做机械时没有用，M 是重物，E、F 是定滑轮，D1 、D2是绳子且过定滑轮。

3 用常数举例说明（任何机械都能测量出各个部件尺寸，为了读者方便，本文用常数说明） 设 小齿轮直径φ＝5cm，两个齿轮直径比 n＝80 ，大齿轮直径φ＝5×80 ＝400cm 物体在辐条上到圆心O1距离 a＝24cm 物体刚放在辐条时∠AO1C＝45 度， 物体随辐条转动β＝15 度后 ∠BO1C＝30 度

3.1 机械阻力

本机械阻力有3个，分别是物体下滑力、物体滚动摩擦力和齿轮产生的摩擦力。 3.11下滑力为 f1＝Mgsin45o＝0.7Mg(1)

3.12滚动摩擦力，摩擦系数取 0.05，摩擦力为 0.05Mg； 3.13齿轮摩擦系数 0.1，摩擦力0.1Mg

3.14阻力之和 f＝0.7Mg＋0.05Mg＋0.1Mg＝0.85Mg。

3.15齿轮本身重量也产生阻力，但它是定植，这样取 f＝1 Mg 3.2 绳子得到的力

物体在辐条上距离圆心 24cm，产生的正压力N1＝Mgcos45o ＝0.7Mg，小齿轮 D1点得到的力 N2，根据杠杆原理，r N2＝a N1conα＝24×0.7Mgcos45o＝24×0.7×0.7Mg＝12Mg，N2＝

12Mg/2.5＝4.8Mg。用 D1点得到的力减去阻力是绳子得到的力，也是物体得到向上牵引力 N，即 N＝N2－f＝4.8Mg － Mg＝3.8Mg(2)。

3.3 物体在斜面上产生的力 3.8Mg＞0，也是物体得到 3.8Mg 向上牵引力，说明物体本身产生的力大于阻力，能够使物体向上运动。

3.4 辐条转动 15度后物体增加高度（规定只转动 15 度） 大齿轮转动 15 度，小齿轮转动的角度为15×80 ＝1200 度，D1点转动的弧长 d＝2ηrβn÷360＝2×3.14×2.5 ×15×80 ÷360＝52cm。这时绳子牵动物体沿辐条向上运动 52cm，离圆心 O1距离为（a＋d）＝（24＋52）＝76cm，转动 15度后与轴相比所在垂直高度 h1＝（a＋d）sin30o＝0.5（24＋52）＝38cm，物体运动前与轴相比所在垂直高度 h2＝asin45o＝0.7×24＝17cm。物体增加高度 H＝h1－h2＝38－17＝21cm。物体运动后的高度比运动前高度增加 21cm，运动后高度增加 (3)。

3.5 用常数举例说明的结果是，在这个图形（机械结构）基础上，用这些数据做出的机械在没有外力下，物体能够沿辐条向上运动，且高度增加 (4)。

结论，物体在没有外力下高度增加自然产生能量，说明永动机能够制造。

注（1）根号在这里无法表示，只好把2分之根号2写成0.7，但计算按2分之根号 2 计算。 （2）随着物体沿杠杆向上运动，杠杆受力长度增加，产生的正压力增大，绳子得到的力也相应增加，当物体沿辐条向上运动 52cm 后物体得到向上的牵引力为 15Mg远远大于4.8Mg。 （3）取不同的数值，得到的结果不一样，从极值上考虑，一定有比这些更好的数值，目前我没有找到。

（4）若大齿轮与小齿轮的直径比值每增加一倍，绳子得到的力和物体上升的高度基本增加一倍，产生的能量相应增加一倍。