CN110043615A - 多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，它是将两套以上完全或不完全的行星齿轮机构的对应前后级行星齿轮共同固定安装在同一行星齿轮轴上或适时与同一行星齿轮轴相互锁止建立有效连接，行星齿轮轴在行星架的轴孔中能自由转运，组建两条或两条以上传动比不同的中间传动路径，分别作输出传动路径和转速控制传动路径，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；在转速控制传动路径与输出轴、行星架或齿圈之间用合适的转速调整或控制机构、单向离合器或锁止机构、传动及连接机构建立有效连接，在手动或控制系统的操作或控制下由转速调整或控制机构调整或控制转速控制轮的转速，进而调整或控制多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的其它传动轮或传动路径的转速来调整行星齿轮轴的自转和公转程度完成变速变矩工作任务。它的结构简单，传动效率高，传动能力强，可用于不同功率的变速变矩任务。

Description

多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器

技术领域

本发明涉及变速器，具体是一种利用转速调整或控制机构对多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的转速控制传动路径的转速进行控制实现对输入转矩进行变速变矩。

技术背景

实现无级变速是汽车工业、电力产业和其它许多行业一直向往的目标，目前的液力自动变速器和电控无级变速器在一定程度上取得了很大发展，但由于：1、液力自动变速器传动比不连续，且传动效率低，动力性能与燃油经济不理想。2、电控无级变速器和行程可变弹性无级变速器或转速控制器目前只能在一些小排量汽车中得以应用，而无法在大排量、大功率汽车中应用。3、它们结构复杂、生产成本高，且维修困难。

发明内容

为了解决现有无级变速器结构复杂、传动效率低、维修困难和传动功率不大等问题，本发明提供了一种结构简单、传动效率高、传动功率大和容易维修的行星齿轮与轴固定连体式行星齿轮变速器。

本发明是这样完成的：将两套或两套以上的各行星轴间距离相等的完全或不完全的行星齿轮机构的对应前后级行星齿轮共同固定安装在同一行星齿轮轴上或适时与同一行星齿轮轴相互锁止建立有效连接，各行星齿轮机构共用相同行星架，行星齿轮轴在行星架的轴孔中能自由转运，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈作输入轮直接与输入轴固定连接或适时与输入轴相互锁止建立有效连接，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或行星架作输出轮直接与输出轴固定连接或适时与输出轴相互锁止建立有效连接，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或行星架作转速控制轮或转速控制传动路径，组建两条或两条以上传动比不同的中间传动路径，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；在转速控制轮与输出轴、行星架或齿圈之间用合适的转速调整或控制机构、单向离合器或锁止机构、传动及连接机构建立有效连接，在手动或控制系统的操作或控制下由转速调整或控制机构调整或控制转速控制轮的转速，进而调整或控制多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的其它传动轮或传动路径的转速来调整行星齿轮轴的自转和公转程度完成变速变矩工作任务。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是用两组完全或不完全的行星齿轮机构组建传动比小于1的增速传动，一套作输入级，一套作输出级，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构，并组建两条传动比不同的传动路径，将行星架与输出轴固定连接，用转速调整或控制机构[9]去控制总传动比小于1的转速控制轮的转速，由转速调整或控制机构[9]根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将转速控制轮的部分转矩经用转速调整或控制机构[9]传动给输出轴或其它传动机构，组成转速控制轮的转速控制传动路径来调整行星齿轮轴[7]的公转与自转的速度进而调整变速器的传动比，使输出轴[12]的传动比在大于等于1的传动区间变化；或用一套行星齿轮机构作输入级行星齿轮机构，将输入级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈与输入轴固定连接接受输入转矩，用两套行星齿轮机构或一套完全行星齿轮机构作输出级行星齿轮机构，在各齿轮间选择合适的传动比，使一输出级行星齿轮机构的输出轮或完全行星齿轮机构的一传动轮的前后总传动比大于1，另一输出级行星齿轮机构的输出轮或完全行星齿轮机构的另一传动轮的前后总传动比小于1，将总传动比大于1的输出级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或完全行星齿轮机构的一传动轮与输出轴固定连接输出转矩，用转速调整或控制机构去控制总传动比小于1的输出级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或完全行星齿轮机构的另一传动轮的转速，在转矩传动过程中，由转速调整或控制机构根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将总传动比小于1路径的部分或全部转矩传给后级传动机构或行星架而调整行星齿轮轴的自转和行星架的公转程度，使多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的传动比在大于等于1的传动区间变化。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是用两组完全或不完全的行星齿轮机构组建传动比小于1的增速传动，一套作输入级，一套作输出级，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构，并组建了两条传动比不同的传动路径，将输出级的输出轮与输出轴固定连接，用转速调整或控制机构去控制行星架的转速，由转速调整或控制机构根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将行星架的部分转矩经用转速调整或控制机构传动给输出轴或其它传动机构，组成转速控制轮的转速控制传动路径来调整行星齿轮轴的公转与自转的速度进而调整变速器的传动比，使输出轴的传动比在小于等于1的传动区间变化；或用一套行星齿轮机构作输入级行星齿轮机构，将输入级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈与输入轴固定连接接受输入转矩，用两套行星齿轮机构或一套完全行星齿轮机构作输出级行星齿轮机构，在各齿轮间选择合适的传动比，使一输出级行星齿轮机构的输出轮或完全行星齿轮机构的一传动轮的前后总传动比大于1，另一输出级行星齿轮机构的输出轮或完全行星齿轮机构的另一传动轮的前后总传动比小于1，将总传动比小于1的输出级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或完全行星齿轮机构的一传动轮与输出轴固定连接输出转矩，用转速调整或控制机构去控制总传动比大于1的输出级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或完全行星齿轮机构的另一传动轮的转速，在转矩传动过程中，由转速调整或控制机构根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将总传动比大于1路径的部分或全部转矩传给后级传动机构或行星架而调整行星齿轮轴的自转和行星架的公转程度，使多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的传动比在小于等于1的传动区间变化。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是组建两条或两条以上传动比不同的且传动比均大于1的传动路径或传动比均小于1的传动路径，各传动路径直接或经单向离合器或锁止机构或合适的换档机构或换档机构与离合器组合能适时与输出轴或输入轴建立有效连接，将变速器在传动比大于1或小于1的传动范围内分成多个传动区间，在变速过程中，各传动路径直接或适时与输出轴建立有效连接，使变速器能适时将更多的传动任务经各传动路径直接传动给输出轴，减轻转速调整或控制机构的工作压力，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构获得更好的变速变矩性能。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在输出端组建两条转速控制传动路径，并使一条转速控制传动路径的传动比大于或等于1，另一转速控制传动路径的传动比小于1；组建一条以上传动比大于或等于1、一条以上传动比小于1的两条以上输出传动路径，各输出传动路径直接或经单向离合器或锁止机构能适时与输出轴建立有效连接，转速调整或控制机构直接或经单向离合器或锁止机构能适时与转速控制传动路径或行星架建立有效连接，组成传动比既可大于或等于1也可小于或等于1的跨传动比多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；在变速过程中，在传动比大于或等于1的区间，将传动比大于或等于1的传动路径或传动比大于或等于1的转速控制传动路径与输出轴建立有效连接，用转速调整或控制机构去控制传动比小于1的转速控制传动路径的转速，在传动比小于1的区间，将传动比小于1的传动路径或传动比小于1的转速控制传动路径与输出轴建立有效连接，用转速调整或控制机构去控制传动比大于或等于1的转速控制传动路径的转速，使变速器既可以大于等于1的传动比传动转矩又可以小于等于1的传动比传动转矩，使变速器直接获得更大的变速变矩范围。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星架与固定轴之间或行星架与机壳之间安装适时阻止行星架反向转动的带离合器的单向锁止机构，在起步且变速器的传动速度达到对应齿轮组最大传动比所需的转速后，带离合器的单向锁止机构的离合器锁止，阻止行星架反向转动，在起步或传动速度未达到对应齿轮组最大传动比的低速阶段，带离合器的单向锁止机构的离合器释放，允许行星架反向转动，使变速器的工作性能更好更稳定；或直接在行星架与固定轴之间或行星架与机壳之间安装阻止行星架反向转动的单向锁止机构，始终阻止行星架反向转动，提高变速器的低速驱动能力。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星齿轮轴、转速控制轮、转速调整或控制机构、输出轴或行星架之间安装一锁止机构[22]，在输入轴与输入级行星齿轮或行星齿轮轴间安装锁止机构(如锁止机构、制动器等)[21]，在传动比大于1时，在低速传动过程中，锁止机构[21]释放，锁止机构[22]锁止，由转速调整或控制机构对控制轮的转速进行控制而改变传动比，在高速传动过程中，锁止机构[21]锁止，锁止机构[22]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而转速调整或控制机构不再传动转矩；或在行星架[15]与机壳之间安装锁止机构[32]，在传动比小于1的高速传动过程中，将锁止机构[32]锁止，单向锁止机构[13]释放，使变速器以变径的方式即最小的传动比传动，而转速调整或控制机构[9]不再传动转矩，提高转速调整或控制机构[9]的使用寿命和减少它的传动任务；或在跨传动比的变速器中在传动比接近1的中速传动过程中，可将锁止机构[21]锁止，锁止机构[22]、[25]、[35]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而转速调整或控制机构[9]不再传动转矩。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在传动比大于1或小于1的传动范围内分成多个传动区间的变速器中，在转速调整或控制机构与相应的传动比较小的传动路径之间增加锁止机构，增加的锁止机构只有在输入功率介入两传动路径传动比的要求之间时，相对传动比较小的传动路径与转速调整或控制机构之间的锁止机构才锁止，转速调整或控制机构才与对应前级传动机构之间建立传动关系而传动转矩和调整传动比较小的传动路径的转速；当输入功率与各传动路径的传动比的要求相符或接近时增加的锁止机构释放，转速调整或控制机构与前级传动机构之间不建立传动关系而停止工作，减少转速调整或控制机构的工作任务与工作时间。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是用发电机、电动机与电池组合或用发电机与电动机组合作转速调整或控制机构，用转速控制轮直接驱动发电机的驱动轴或与发电机的驱动轴建立有效连接，用电动机直接或经单向锁止机构驱动输出轴]或经传动机构与输出轴建立有效连接，在发电机与电动机间用电子控制系统连接，组成电子无级转速控制器。由电子控制系统通过调整发电机的输出电流大小或输出电压的高低、或调整输入电动机的电流大小或电压的高低、或调整发电机励磁电流的大小来调整变速器的传动比。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星架或增加的行星架与输出轴之间经单向离合器或锁止机构[51]建立有效连接，在输出轮(即太阳轮[14])与输出轴之间用锁止机构(离合器、或离合器与单向离合器组合)[53]建立有效连接，在起步或低速阶段，锁止机构[53]释放，单向离合器[51]锁止，由转速调整或控制机构[9]去控制传动比小于1的转速控制路径的转速，使变速器能从零转速平稳起步，使变速器起步更平顺，性能更好；在其它变速区间，锁止机构[53]适时锁止或释放，由变速器合理选择传动连接方式即可。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星架与输出轴之间经单向锁止机构与离合器或锁止机构建立有效连接，在输出轮与输出轴之间经单向锁止机构建立有效连接，在输出轮与机壳之间安装锁止机构，在前进档时，将行星架与输出轴之间的离合器或锁止机构释放，输出轮与机壳之间的锁止机构释放，输出轮与输出轴之间的单向锁止机构锁止，变速器自动变速，在需变速器进行反向传动即倒档时，输出轮与机壳之间的锁止机构锁止，输出轮与输出轴之间的单向锁止机构释放，行星架与输出轴之间的离合器或锁止机构锁止，由行星架的反转直接驱动输出轴反向转动，使变速器自身实现正反两种传动方向或方式，使变速器的应用范围更广变速更灵活。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星架与输出轴之间经单向锁止机构与变速(变向)机构(和离合器或锁止机构)或经单向锁止机构与变向机构建立有效连接，在变速器正向传动起步行星架发生反向转动时，行星架与输出轴之间的单向锁止机构锁止，行星架将反向转动的转矩传动给输出轴，提高输出轴的驱动能力，使变速器能平稳的驱动后级传动机构起步，使变速器能平顺的完成0到1的转速比；在变速器正向传动达到对应齿轮组的最大传动比行星架发生正向转动时，行星架与输出轴之间的单向锁止机构释放。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在前述有多级输出级行星齿轮机构的基础上，在原有输出轴的基础上增加输出轴经单向锁止机构[36]与太阳轮[23]连接、增加输出轴[38]与太阳轮[31]固定连接，在输出轴[12]与输出轴[37]之间用锁止机构[26]连接，在输出轴[12]与输出轴[38]之间用锁止机构[30]连接，使多级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的控制机构能安装在合理的空间中，使变速器的配件安装更加方便和便于后期维护，也使变速器的结构更加紧凑。在增速变速过程中，当锁止机构[22]锁止后仍不能较好的完成变速变矩的传动任务时，先使锁止机构[26]锁止，再使锁止机构[30]锁止，其次使锁止机构[25]锁止，最后使锁止机构[32]锁止，在锁止机构[30]锁止的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]释放；在减速变速过程中，当锁止机构[32]释放后仍不能稳定的驱动后级传动机构时，先使锁止机构[25]释放，再使锁止机构[30]释放，在锁止机构[30]释放的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]锁止，其次使锁止机构[26]释放，最后使锁止机构[22]释放。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星齿轮轴[7]的输出端只安装总传动比大于1和小于1的两组传动齿轮组，输入端齿轮组的传动比根据实际情况和需要选择，将转速调整或控制机构、传动轮[11]、单向锁止机构[13]安装在两组输出轮之间，在转速调整或控制机构与两输出齿轮组的太阳轮[14]与太阳轮[5]之间安装组合锁止机构[22]，在太阳轮[5]与输出轴之间安装锁止机构[26]，在太阳轮[14]与输出轴之间安装单向锁止机构[24]；在传动比大于1的区间，单向锁止机构[24]锁止，锁止机构[26]释放，组合锁止机构[22]选择总传动比小于1的传动路径与转速调整或控制机构锁止而传动转矩，由转速调整或控制机构选择合适的传动比阻止行星齿轮轴自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，单向锁止机构[24]释放，锁止机构[26]锁止，组合锁止机构[22]选择总传动比大于1的传动路径与转速调整或控制机构锁止而传动转矩，由转速调整或控制机构选择合适的传动比阻止行星齿轮轴公转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在已有输出轴[12]的基础上在太阳轮[5]外再增加一同心输出轴[46]，在输出轴[46]上安装传动轮[47]驱动后级传动机构，在转速调整或控制机构与太阳轮[5]之间安装锁止机构[22]，在转速调整或控制机构与输出轴[12]之间安装锁止机构[48]，在输出轴[46]与太阳轮[5]之间安装锁止机构[26]，在输出轴[46]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[24]，或省去锁止机构[22]和锁止机构[48]，或采取其它更加灵活的连接方式；在传动比大于1的区间，锁止机构[26]释放，锁止机构[22]锁止，锁止机构[48]、单向锁止机构[24]锁止，由转速调整或控制机构选择合适的传动比阻止行星齿轮轴自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，锁止机构[26]锁止，锁止机构[22]锁止，锁止机构[48]锁止，单向锁止机构[24]释放，由转速调整或控制机构选择合适的传动比阻止行星齿轮轴公转，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在输入端只安装一组齿轮组，在输出端也只安装两组齿轮组，根据实际情况和需要选择各齿轮组的传动比即可，使两条齿轮传动路径的总传动比中的一条大于1而另一条小于1即可；在传动比大于1的区间，转速调整或控制机构与传动比小于1的输出齿轮组连接并选择合适的传动比阻止行星齿轮轴自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，转速调整或控制机构与传动比大于1的输出齿轮组连接并选择合适的传动比阻止行星齿轮轴公转，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化。

所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是在行星架与输出轴之间安装单向离合器(或锁止机构)[51]；在传动比大于1的传动区间直接用转速调整或控制机构去控制传动比小于1的转速控制路径的转速来改变传动比；在传动比小于1的传动区间，用转速调整或控制机构去控制传动比大于1的转速控制路径或行星架的转速来改变传动比。

本发明的有益效果是：1、充分利用了转速调整或控制机构[9]对多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的转速控制传动路径的转速进行控制，完成变速任务。

2、多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的传动效率高，传动能力强，可用于不同功率的变速变矩任务。

3、多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器是用固定齿数的齿轮进行无级变速变矩，结构简单，零配件及伺服系统少，在现有技术和产品条件下即可规模化生产。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明

图1是本发明实施例1的结构示意图

图2是本发明实施例2的结构示意图

图3是本发明实施例2的结构示意图

图4是本发明实施例2的结构示意图

图5是本发明实施例3的结构示意图

图6是本发明实施例5的结构示意图

图7是本发明实施例4的结构示意图

图8是本发明实施例4的结构示意图

图9是本发明实施例5的结构示意图

图10是本发明实施例6的结构示意图

图11是本发明实施例7的结构示意图

图12是本发明实施例8的结构示意图

图13是本发明实施例9的结构示意图

图14是本发明实施例10的结构示意图

图15是本发明实施例11的结构示意图

图16是本发明实施例12的结构示意图

图17是本发明实施例13的结构示意图

图18是本发明实施例3的结构示意图

图19是本发明实施例14的结构示意图

具体实施方式

实施例1：结合图1，它是用前行星齿轮机构的太阳轮[2]与输入轴[4]固定连接接受输入转矩并与固定安装在行星齿轮轴[7]上的行星轮[1]啮合作输入级行星齿轮机构，用后行星齿轮机构的太阳轮[14]与输出轴[12]固定连接输出转矩并与固定安装在行星齿轮轴[7]上的行星轮[8]啮合作输出级行星齿轮机构；并使太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[8]、太阳轮[14]之间组成的总传动比大于1为宜，即减速传动，同时尽量使太阳轮[2]与行星轮[1]和行星轮[8]与太阳轮[14]逐级减速；将前后两级行星齿轮机构共用一行星架[15]，将前后两级即输入级和输出级行星齿轮机构对应的行星齿轮[1]和行星齿轮[8]均固定安装在同一行星齿轮轴[7]上，行星齿轮轴[7]在行星架[15]上能自由自转，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构，并组建了两条传动比不同的传动路径；在行星齿轮轴[7]上固定安装行星轮[6]，在输出轴上活动安装太阳轮[5]与行星轮[6]啮合，并让行星轮[6]与太阳轮[5]的传动比以小于太阳轮[2]与行星齿轮[1]的传动比为宜，使太阳轮[5]相对于输入轴[4]即太阳轮[2]为增速转动，组建行星齿轮轴[7]的转速控制传动路径，用太阳轮[5]去驱动无级变速器[9]，在无级变速器[9]的输出端固定安装传动轮[10]与传动轮[11]啮合，在传动轮[11]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[13](根据实际情况，无级变速器[9]的输出端可直接驱动传动轮[11]而省去传动轮[10]，此时传动轮[11]可改装成传动盘)，由无级变速器[9]来调整行星齿轮轴[7]的公转与自转的速度进而调整变速器的传动比。由于行星齿轮轴[7]不同程度的公转和自转都会使太阳轮[5]转速发生相应的变化(公转使太阳轮[5]转速减小，自转使太阳轮[5]转速增大)，因此只要改变太阳轮[5]的转速就会迫使行星齿轮轴[7]的转速在最小转速比与1之间变化。当行星齿轮轴[7]完全自转时，转矩就从太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[8]、太阳轮[14]之间组成的传动比大于1的变径传动路径传动，当行星齿轮轴[7]完全公转时，太阳轮[2]与行星轮[1]、行星轮[8]与太阳轮[14]自动锁死，转矩就以等于1的行星式传动路径传动，行星齿轮轴[7]自转与公转程度就由转速控制传动路径来完成，使输出轴[12]的传动比在大于1的变径传动路径传动比与等于1的行星式传动比之间无级变化。由于太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[6]、太阳轮[5]组建的传动比小于1，太阳轮[5]输出的传动比在小于1的变径传动路径传动比与等于1的行星式传动比之间无级变化，使最终行星齿轮轴[7]完全公转时，太阳轮[5]的转速仍与发动机转速相等，而且还可根据实际要求选择太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[6]、太阳轮[5]组建的传动比，只要小于1就行，使太阳轮[5]在控制行星齿轮轴[7]的转速变化时自身的转速变化范围较小，对无级变速器[9]的变速变矩范围要求更小，彻底解决了行星齿轮多路传动无级变速器对变速器[9]的变速变矩范围要求较宽的难题。

在转矩传动过程中，由无级变速器[9]根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化无级的选择传动比将太阳轮[5]的部分或全部转矩传给后级传动机构，并控制太阳轮[5]的转速无级变化，而使行星齿轮轴[7]和行星架[15]的转速无级变化，进而使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的传动比无级变化。在起步、输入动力较小、后级阻力较大或需变速器以最大的传动比传动时，无级变速器[9]选择最大的传动比少传动或不传动转矩，使太阳轮[5]能高速或自由转动，单向锁止机构[13]锁止或释放，此时行星齿轮轴[7]以最快的转速自转，由于太阳轮[14]难以转动，行星轮[8]就会在太阳轮[14]上一边自转一边公转带动行星架[15]反向转动即行星齿轮轴[7]反向公转，此时太阳轮[14]获得的力矩较大，如太阳轮[14]不能正向转动，可使无级变速器[9]选择较大的或合适的传动比少传动转矩，单向锁止机构[13]锁止，使太阳轮[5]既能高速转动又能适当阻止行星齿轮轴[7]快速自转，使太阳轮[14]获得的力矩更大，使行星齿轮轴[7]的反向公转速度减小、停止反向公转或以合适的转速正向公转。

当变速器的传动比达到太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[8]、太阳轮[14]之间组成的传动比时，行星齿轮轴[7]不会主动正向公转而只能反向自转，使最多的或全部的转矩能量由输入轴[4]经太阳轮[2]、行星轮[1]、行星齿轮轴[7]、行星轮[8]、太阳轮[14]、输出轴[12]以变径齿轮的方式直接输出，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构输出轮的以自身最大传动比传动转矩。在变速变矩运行过程中，单向锁止机构[13]锁止，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止太阳轮[5]高速或自由转动，加上行星轮[6]与太阳轮[5]的传动比又小于太阳轮[2]与行星齿轮[1]的传动比，使行星齿轮轴[7]不能自由反向自转而迫使行星齿轮轴[7]带动行星架[15]不同程度的正向公转，同时降低行星齿轮轴[7]反向自转的速度，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构不同程度的以行星齿轮机构的传动方式和变径齿轮的传动方式同时传动转矩，使整个变速器呈现变速变矩传动；当输入动力变大、后级阻力变小或需变速器有更小的传动比时，无级变速器[9]选择更小的传动比，使太阳轮[5]以更低的转速转动，使行星齿轮轴[7]能更慢自由反向自转而更快的正向公转，实现增速减矩传动，甚至使太阳轮[5]以接近或等于太阳轮[2]的转速转动，即阻止行星齿轮轴[7]自转而基本正向公转，使传动比达到或接近1；当输入动力变小、后级阻力变大或需变速器有更大的传动比时，无级变速器[9]选择更大的传动比，使太阳轮[5]以更快的转速转动，使行星齿轮轴[7]能更快的自由反向自转而更慢的正向公转，实现减速增矩传动，通过行星齿轮轴[7]在公转与自转间不同程度的转换完成无级变速变矩任务。

在本实施例中，为了确保行星齿轮轴[7]在变速过程中不任意反向公转，可在行星架[15]与固定轴[3]之间或行星架[15]与机壳之间安装阻止行星架[15]反向转动的带离合器的单向锁止机构[16]，在起步且变速器的传动速度达到对应齿轮组最大传动比所需的转速后，单向锁止机构[16]的离合器锁止，阻止行星架[15]反向转动，在起步且变速器的传动速度未达到对应齿轮组最大传动比所需的转速时，单向锁止机构[16]的离合器释放，允许行星架[15]反向转动。

在本实施例中，为了确保行星齿轮轴[7]在变速过程中不任意反向公转，可在行星架[15]与固定轴[3]之间或行星架[15]与机壳之间直接安装阻止行星架[15]反向转动的单向锁止机构[16]，单向锁止机构[16]始终阻止行星架[15]反向转动，使变速器在起步时就以最大的传动比传动转矩。

在本实施例中，为了使变速器的结构更简单，可在行星架[15]与输出轴[12]之间经单向锁止机构与离合器或锁止机构建立有效连接，在太阳轮[14]与输出轴[12]之间经单向锁止机构建立有效连接，在太阳轮[14]与机壳之间安装锁止机构，在前进档时，将行星架[15]与输出轴[12]之间的离合器或锁止机构释放，太阳轮[14]与机壳之间的锁止机构释放，太阳轮[14]与输出轴[12]之间的单向锁止机构锁止，变速器自动变速，在需变速器进行反向传动即倒档时，太阳轮[14]与机壳之间的锁止机构锁止，太阳轮[14]与输出轴[12]之间的单向锁止机构释放，行星架[15]与输出轴[12]之间的离合器或锁止机构锁止，由行星架[15]的反转直接驱动输出轴[12]反向转动，使变速器自身实现正反两种传动方向或方式，使变速器的应用范围更广变速更灵活。

在本实施例中，还可在行星架[15]与输出轴[12]之间经单向锁止机构与变速(变向)机构(和离合器或锁止机构)或经单向锁止机构与变向机构建立有效连接，在变速器正向传动起步行星架[15]发生反向转动时，行星架[15]与输出轴[12]之间的单向锁止机构锁止，行星架[15]将反向转动的转矩传动给输出轴[12]，提高输出轴[12]的驱动能力，使变速器能平稳的驱动后级传动机构起步，使变速器能平顺的完成0到1的转速比。在变速器正向传动达到对应齿轮组的最大传动比行星架[15]发生正向转动时，行星架[15]与输出轴[12]之间的单向锁止机构释放。

实施例2：结合图2，为了提高无级变速器[9]的使用寿命和减少它的传动任务，可将行星轮[6]活动安装在行星齿轮轴[7]上，在行星齿轮轴[7]与行星轮[6]之间安装锁止机构(如锁止机构、制动器等)[22]，在行星齿轮轴[7]中安装推杆或拉杆[17]去控制锁止机构[22]，在输入轴[4]上活动安装滑动盘[19]与推杆或拉杆[17]连接，在滑动盘[19]与机壳之间安装推动或拉动机构[18]；在输入轴[4]上固定安装传动盘[20]，在传动盘[20]与行星轮[1]之间安装锁止机构(如锁止机构、制动器等)[21]。在低速传动过程中，锁止机构[21]释放，而推动或拉动机构[18]工作将锁止机构[22]锁止，由无级变速器[9]对太阳轮[5]的转速进行无级控制而改变传动比；在高速传动过程中，可将锁止机构[21]锁止，而推动或拉动机构[18]工作将锁止机构[22]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而无级变速器[9]不再传动转矩。

结合图3，在本实施例中，为了使变速器的结构更简单，也可将锁止机构[22]安装在太阳轮[5](或行星齿轮轴[7])与无级变速器[9]之间，而省去推杆或拉杆[17]、滑动盘[19]、推动或拉动机构[18]。

结合图4，在本实施例中，还可将锁止机构[22]直接安装在行星齿轮轴[7]与行星轮[6]之间，可将锁止机构[22]的执行机构安装在行星齿轮轴[7]与机壳之间并固定在机壳上。

在本实施例中，锁止机构[22]及其辅助机构还可采取其它更加灵活的安装方法。

实施例3：结合图5，它是用前行星齿轮机构的太阳轮[2]与输入轴[4]固定连接接受输入转矩并与固定安装在行星齿轮轴[7]上的行星轮[1]啮合作输入级行星齿轮机构，用后行星齿轮机构的太阳轮[31]与输出轴[12]固定连接输出转矩并与固定安装在行星齿轮轴[7]上的行星轮[28]啮合作输出级行星齿轮机构；并使太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[28]、太阳轮[31]之间组成的传动比小于1为宜，即增速传动，同时尽量使太阳轮[2]与行星轮[1]和行星轮[8]与太阳轮[14]逐级增速；将前后两级行星齿轮机构共用一行星架[15]，将前后两级即输入级和输出级行星齿轮机构对应的行星齿轮[1]和行星齿轮[8]均固定安装在同一行星齿轮轴[7]上，行星齿轮轴[7]在行星架[15]上能自由自转，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构，并组建一条小于1、一条等于1的两条传动比不同的传动路径；在输出轴上活动安装传动轮或盘[34]与行星架[15]固定连接，组建行星架[15]的转速控制传动路径，用传动轮或盘[34]去驱动无级变速器[9]，在无级变速器[9]的输出端固定安装传动轮[10]与传动轮[11]啮合，在传动轮[11]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[13](根据实际情况，无级变速器[9]的输出端可直接驱动传动轮[11]而省去传动轮[10]，此时传动轮[11]可改装成传动盘)，由无级变速器[9]来调整行星齿轮轴[7]的公转与自转的速度进而调整变速器的传动比。由于行星齿轮轴[7]不同程度的公转和自转都会使行星架[15]转速发生相应的变化(公转使行星架[15]转速增大，自转使行星架[15]转速减小)，因此只要改变行星架[15]的转速就会迫使行星齿轮轴[7]的转速在最大转速与1之间变化。当行星齿轮轴[7]完全自转时，转矩就从太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[28]、太阳轮[31]之间组成的传动比小于1的变径传动路径传动，当行星齿轮轴[7]完全公转时，太阳轮[2]与行星轮[1]、行星轮[28]与太阳轮[31]自动锁死，转矩就以等于1的行星式传动路径传动，行星齿轮轴[7]自转与公转程度就由行星架[15]、传动轮或盘[34]、无级变速器[9]、传动轮[10]、传动轮[11]与单向锁止机构[13]组建的行星架[15]转速控制传动路径来完成，使输出轴[12]的传动比在小于1的变径传动路径传动比与等于1的行星式传动比之间无级变化。

在变速过程中，在起步、输入动力较小、后级阻力较大或需变速器以最大的传动比传动时，无级变速器[9]选择最大的传动比少传动或不传动转矩，单向锁止机构[13]锁止或释放，行星齿轮轴[7]会主动正向公转而难以自转而带动行星架[15]高速或自由转动，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构输出轮的转速降至最低，以最大传动比传动转矩，使最多的或全部的转矩能量由行星架[15]以直接传动的方式直接输出。在变速变矩运行过程中，单向锁止机构[13]锁止，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星架[15]高速或自由转动，使行星架[15]不能自由公转而迫使行星齿轮轴[7]不同程度的自转，同时降低行星齿轮轴[7]公转的速度，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构不同程度的以行星齿轮机构的传动方式和变径齿轮的传动方式同时传动转矩，使整个变速器呈现变速变矩传动；当输入动力变大、后级阻力变小或需变速器有更小的传动比时，无级变速器[9]选择更小的传动比，使行星齿轮轴[7]能更快自转而更慢的公转，实现增速减矩传动；当输入动力变小、后级阻力变大或需变速器有更大的传动比时，无级变速器[9]选择更大的传动比，使行星齿轮轴[7]能更快的公转而更慢的自转，实现减速增矩传动，通过行星齿轮轴[7]在公转与自转间不同程度的转换完成无级变速变矩任务。

在本实施例中，为了提高无级变速器[9]的使用寿命和减少它的传动任务，可将行星架[15]与机壳之间安装锁止机构[32]，在高速传动过程中，可将锁止机构[32]锁止，单向锁止机构[13]释放，使变速器以变径的方式即最小的传动比传动，而无级变速器[9]不再传动转矩。

结合图18，在本实施例中，还可用行星架[15]与输出轴[12]有效连接，而用无级变速器[9]去控制带传动盘[34]的太阳轮[31]的转速，在传动过程中，由无级变速器[9]选择合适的传动比来调整行星齿轮轴[7]自转与公转程度，进而调整行星架[15]的转运速度，使变速器的传动比在0与1之间无级变化。

实施例4：结合图7，它是在实施例1、2、3的基础上，为了使变速器直接获得更大的变速变矩范围，在输出端增加传动比不同的传动齿轮组行星轮[28]与太阳轮[31]，将行星轮[28]与太阳轮[31]的传动比较太阳轮[2]与行星轮[1]小，使传动路径太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[28]、太阳轮[31]为增速传动，行星齿轮轴[7]与行星轮[28]经锁止机构[30]连接，太阳轮[31]与输出轴[12]固定连接，在输出轴[12]上活动安装传动轮或盘[34]，在行星架[15]与传动轮或盘[34]之间安装传动件(轮或盘等)[33]，在传动件[33]与传动轮或盘[34]之间安装单向锁止机构[29]，在太阳轮[5]与传动轮或盘[34]之间安装锁止机构[35]，在传动件[33]与行星架[15]之间安装锁止机构(或单向锁止机构)[25]，锁止机构[25]与单向锁止机构[29]可视具体情况省去其中之一，并在行星轮[6]与行星齿轮轴[7]之间安装锁止机构(或单向锁止机构)[22]，即将传动比大于1和传动比小于1的两条传动路径都安装在变速器中，组成跨传动比(即传动比可小于1)的两级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；使变速器可以小于1的传动比传动转矩。在变速变矩过程中，在低速阶段要求传动比大于1时，锁止机构[30]释放，锁止机构[22]与锁止机构[35]锁止，转矩沿较大传动比路径传动，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在高速阶段要求传动比小于1时，当传动比达到或接近1并需以更高的转速传动时，锁止机构[30]锁止，锁止机构[35]与单向锁止机构[24]释放，此时由于行星齿轮轴[7]自转即传动路径太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[28]、太阳轮[31]为增速传动，而行星齿轮轴[7]公转为等速传动，则行星齿轮轴[7]主动选择公转传动转矩，传动比为1；当需变速器的传动比小于1时，锁止机构[22]先释放(锁止机构[22]与锁止机构[35]也可在锁止机构[30]锁止时同时释放)，随后锁止机构[25]、单向锁止机构[29]锁止，由无级变速器[9]选择合适的传动比在一定程度上阻止行星架[15]公转迫使行星架[15]不同程度的自转而减小传动比，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化，使变速器能直接获得小于1的传动比。在本例中，还可在机壳与行星架[15]之间安装锁止机构[32]，在高速传动过程中，可将锁止机构[32]锁止，阻止行星架[15]公转，使变速器以最小的传动比传动。

在本实施例中，锁止机构[30]和锁止机构[22]可用只能使一个传动轮与行星齿轮轴[7]锁止而另一个释放的锁止机构组合代替。

在本实施例中，锁止机构[30]和锁止机构[22]或锁止机构组合还可安装在其它合适的位置。

在本实施例中，锁止机构[30]和锁止机构[22]、或锁止机构组合还可用换档机构或换档机构与离合器组合代替。

结合图8，在本实施例中，为了使变速器的结构更简单，可省去行星轮[28]与太阳轮[31]或行星轮[6]与太阳轮[5]中的一组齿轮组合，同时省去锁止机构[30]和锁止机构[22]，只要在输出端的两组输出轮的总传动比一组大于1、一组小于1即可，在总传动比小于1的齿轮组中的太阳轮[5]或太阳轮[31]与输出轴[12]之间安装锁止机构[50]。在变速变矩过程中，在低速阶段要求传动比大于1时，锁止机构[50]释放，锁止机构[35]锁止，转矩沿较大传动比路径传动，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在高速阶段要求传动比大于1时，当传动比达到或接近1并需以更高的转速传动时，锁止机构[50]锁止，单向锁止机构[24]释放，此时由于行星齿轮轴[7]自转即传动路径太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[6]、太阳轮[5]为增速传动，而行星齿轮轴[7]公转为等速传动，则行星齿轮轴[7]主动选择公转传动转矩，传动比为1；当需变速器的传动比小于1时，锁止机构[25]、单向锁止机构[29]锁止，由无级变速器[9]选择合适的传动比在一定程度上阻止行星架[15]公转迫使行星架[15]不同程度的自转而减小传动比，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化，使变速器能直接获得小于1的传动比。

实施例5：结合图6，它是在实施例1、2、3、4的基础上，为了使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构获得更好的变速变矩性能，降低无级变速器[9]在较小传动比时的传动任务，可在行星齿轮轴[7]上活动安装行星轮[27]与输出轴[12]上固定安装的太阳轮[23]啮合，行星齿轮轴[7]与行星轮[27]经锁止机构[26]连接，并使行星轮[27]与太阳轮[23]的传动比较行星轮[8]与太阳轮[14]小(但以比太阳轮[2]与行星轮[1]大为宜)，组建第二条总传动比大于1的输出行星齿轮机构；此时应在太阳轮[14]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[24]。在变速变矩过程中，在低速阶段，锁止机构[26]释放，转矩沿较大传动比路径传动；在中高速阶段，当传动比达到或接近行星轮[27]与太阳轮[23]组建的总传动比时，锁止机构[26]锁止，单向锁止机构[24]释放，转矩沿较小传动比路径传动，可降低中高速阶段后级传动机构特别是无级变速器[9]的传动任务。

在本实施例中，也可在行星齿轮轴[7]上固定安装行星轮[27]与输出轴[12]上活动安装的太阳轮[23]啮合，输出轴[12]与太阳轮[23]经锁止机构[26]连接；还可在行星齿轮轴[7]与输出轴[12]之间安装换档机构使传动比在两组传动比不同的齿轮间转换；还可采取其它更加灵活的连接方式，使变速器的连接方式更加灵活方便。

在本实施例中，为了使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构获得更好的变速变矩性能，降低无级变速器[9]在较小传动比时的传动任务，还可在行星齿轮轴[7]与输出轴[12]上增加一组或多组传动比不同的并以比太阳轮[2]与行星轮[1]的传动比大组建总传动比大于1为宜的输出级行星齿轮机构、锁止机构与单向锁止机构组合，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构变速区间更多，性能更稳定，降低对无级变速器[9]的要求。

结合图9，在本实施例中，还可在行星齿轮轴[7]上活动安装行星轮[27]与输出轴[12]上活动安装的太阳轮[23]啮合，行星齿轮轴[7]与行星轮[27]经锁止机构[26]连接，在太阳轮[23]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[36]，行星轮[27]与太阳轮[23]的传动比较行星轮[8]与太阳轮[14]的传动比小并大于1为宜，或介于行星轮[8]与太阳轮[14]、行星轮[28]与太阳轮[31]二者之间，以将太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[8]、太阳轮[14]传动路径的传动比和太阳轮[2]、行星轮[1]、行星轮[27]、太阳轮[23]传动路径的传动比大于1为宜，组成跨传动比(即传动比可从大于1变到小于1)的多级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构。在变速变矩过程中，在增速传动过程中，各传动比组的锁止机构从大到小逐级锁止，即锁止机构按[26]、[30]、[25]的顺序逐步锁止，在锁止机构[30]锁止的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]释放，使传动比不断变小，实现增速传动；在减速传动过程中，各传动比组的锁止机构从小到大逐级释放，即锁止机构按[25]、[30]、[26]的顺序逐步释放，在锁止机构[30]释放的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]锁止，使传动比不断变大，实现减速传动。在本实施例中，可在行星齿轮轴[7]与输出轴[12]上安装四组或四组以上的变速齿轮组，并配备合适的锁止机构与单向锁止机构，在变速变矩过程中，各传动比组的锁止机构从大到小逐级锁止实现增速传动；或从小到大逐级释放实现减速传动。

在本实施例中，锁止机构[26]、[30]、[25]、[22]均可用合适的换档机构或换档机构与离合器组合代替。

在本实施例中，同样也可在传动比等于1与最小传动比之间增加传动齿轮组和相应的锁止机构，提高变速器的变速能力。

在本实施例中，也可在输入轴[4]与行星齿轮轴[7]之间增加相应的齿轮组使变速器的变速范围更大，性能更好。

在本实施例中，增加的各齿轮组也可用合适的变速齿轮机构代替。

为了降低无级变速器[9]的传动任务和工作时间，在本实施例中，还可在无级变速器[9]与前级传动机构之间增加锁止机构，增加的锁止机构只有在输入功率介入两传动比的要求之间时才锁止，无级变速器[9]才与前级传动机构之间建立传动关系而传动转矩；当输入功率与各传动比的要求相符或接近时增加的锁止机构释放，无级变速器[9]与前级传动机构之间不建立传动关系而停止工作，提高变速器的工作效率和减少无级变速器[9]的工作任务与工作时间。

实施例6：结合图10，它是在前述有多级输出级行星齿轮机构的基础上，在输出轴[12]的基础上增加输出轴[37]经单向锁止机构[36]与太阳轮[23]连接、增加输出轴[38]与太阳轮[31]固定连接，在输出轴[12]与输出轴[37]之间用锁止机构[26]连接，在输出轴[12]与输出轴[38]之间用锁止机构[30]连接，使多级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的控制机构能安装在合理的空间中，使变速器的配件安装更加方便和便于后期维护，也使变速器的结构更加紧凑。在增速变速过程中，当锁止机构[22]锁止后仍不能较好的完成变速变矩的传动任务时，先使锁止机构[26]锁止，再使锁止机构[30]锁止，其次使锁止机构[25]锁止，最后使锁止机构[32]锁止，在锁止机构[30]锁止的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]释放；在减速变速过程中，当锁止机构[32]释放后仍不能稳定的驱动后级传动机构时，先使锁止机构[25]释放，再使锁止机构[30]释放，在锁止机构[30]释放的同时锁止机构[22]与锁止机构[35]锁止，其次使锁止机构[26]释放，最后使锁止机构[22]释放。

实施例7：结合图11，它是在前述实施例的基础上，在输入轴[4]和行星齿轮轴[7]上分别增加太阳轮[40]和行星齿轮[39]，并使太阳轮[40]和行星齿轮[39]组成的传动比与太阳轮[2]和行星齿轮[1]组成的传动比不同，在传动比较大的太阳轮[40]与行星齿轮[39]齿轮组中的一齿轮太阳轮[40]与输入轴[4]经单向锁止机构[41]连接(或行星齿轮[39]与行星齿轮轴[7]经单向锁止机构[41]连接)，将另一齿轮行星齿轮[39]与行星齿轮轴[7]固定连接(或太阳轮[40]与输入轴[4]固定连接)；在传动比较小的太阳轮[2]与行星齿轮[1]齿轮组中的一齿轮太阳轮[2]与输入轴[4]经锁止机构[42]连接(或行星齿轮[1]与行星齿轮轴[7]经锁止机构[42]连接)，而另一齿轮行星齿轮[1]与行星齿轮轴[7]仍固定连接(或太阳轮[2]与输入轴[4]仍固定连接)。锁止机构[42]与单向锁止机构[41]也可用合适的换档机构或换档机构与离合器组合代替。

在变速变矩过程中，在输入动力较小、后级阻力较大或需变速器低速传动时，锁止机构[42]释放，传动比较小的太阳轮[2]与行星齿轮[1]齿轮组不参与转矩传动，单向锁止机构[41]锁止，传动比较大的太阳轮[40]与行星齿轮[39]齿轮组传动转矩，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构以较低的转速传动；在输入动力较大、后级阻力较小或需变速器高速传动时，锁止机构[42]锁止，单向锁止机构[41]释放，传动比较小的太阳轮[2]与行星齿轮[1]齿轮组传动转矩，传动比较大的太阳轮[40]与行星齿轮[39]齿轮组不参与转矩传动，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构以较高的转速传动；使变速器性能更好、工作更加稳定可靠。

在本实施例中，同样也可在输入端组建多组输入级行星齿轮机构组，并配备相应的锁止机构、单向锁止机构和锁止机构、合适的换档机构或换档机构与离合器组合，使变速器的变速范围更宽，性能更好。

在本实施例中，为了使变速器的体积更小，可在传动比较大的太阳轮[40]和行星齿轮[39]之间再增加变速齿轮机构，使行星齿轮[39]的直径可变小，减小变速器的整体直径，使变速器的加工和安装更加方便，结构更加紧凑。同样也可在其它齿轮组中增加变速齿轮机构，使变速器的加工和安装更加方便，结构更加紧凑。

在本实施例中，同样也可在输入轴[4]的基础上增加同心输入轴，如增加输出轴一样将锁止机构安装在前端，各使变速器的结构更加紧凑和合理、维护更加方便。

在本实施例中，各配件还可采取其它更加灵活和合理的连接安装方式，使变速器的结构更加紧凑和合理、维护更加方便。

实施例8：结合图12，它是在前述实施例的基础上，在输入轴[4]上固定安装传动盘[20]，在传动盘[20]与行星轮[1]之间安装锁止机构(如锁止机构、制动器等)[21]。在中速(即传动比接近1时)传动过程中，可将锁止机构[21]锁止，锁止机构[22]、[25]、[35]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而无级变速器[9]不再传动转矩。

实施例9：结合图13，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的结构更加简单和紧凑，可将总传动比大于1的一组行星轮[27]与太阳轮[23]齿轮组和小于1的一组行星轮[6]与太阳轮[5]齿轮组经组合锁止机构[49]建立传动关系，即将太阳轮[23]与太阳轮[5]固定连接在一起，将行星轮[27]、行星轮[6]与行星齿轮轴[7]活动连接，由组合锁止机构[49]适时选择行星轮[27]或行星轮[6]中之一与行星齿轮轴[7]锁止传动转矩。在变速变矩过程中，在传动比大于1的区间，组合锁止机构[49]选择总传动比小于1的传动路径中的行星轮[6]与行星齿轮轴[7]锁止而传动转矩，总传动比大于1的传动路径中的行星轮[27]则与行星齿轮轴[7]活动连接而不传动转矩，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，组合锁止机构[49]选择总传动比大于1的传动路径中的行星轮[27]与行星齿轮轴[7]锁止而传动转矩，总传动比小于1的传动路径中的行星轮[6]与行星齿轮轴[7]活动连接而不传动转矩，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]公转，迫使行星齿轮轴[7]通过自转降低对无级变速器[9]的驱动速度，而增加对输出轴[12]的驱动速度，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化，当输入动力变大、后级阻力变小或需变速器有更小的传动比时，无级变速器[9]选择更小的传动比，使太阳轮[5]以更低的转速转动，使行星齿轮轴[7]能更慢公转而更快的自转，实现增速减矩传动，甚至使太阳轮[5]以接近或等于太阳轮[2]的转速转动，即阻止行星齿轮轴[7]公转而基本自转，使传动比达到或接近最小，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构获得更大的变速变矩范围；当输入动力变小、后级阻力变大或需变速器有更大的传动比时，无级变速器[9]选择更大的传动比，使太阳轮[5]以更快的转速转动，使行星齿轮轴[7]能更快的公转而更慢的自转，实现减速增矩传动，通过行星齿轮轴[7]在公转与自转间不同程度的转换完成无级变速变矩任务。

在本实施例中，组合锁止机构[49]可经手动或由控制系统适时自动选择行星轮[27]或行星轮[6]中之一与行星齿轮轴[7]锁止而传动转矩。

在本实施例中，组合锁止机构[49]也可安装在太阳轮[23]、太阳轮[5]与无级变速器[9]之间，而将行星轮[27]、行星轮[6]与行星齿轮轴[7]固定连接。

在本实施例中，组合锁止机构[49]可用合适的换档机构或换档机构与离合器组合代替。

实施例10：结合图14，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的结构更加简单和紧凑，在行星齿轮轴[7]的输出端只安装总传动比大于1和小于1的两组传动齿轮组，输入端齿轮组的传动比根据实际情况和需要选择，将无级变速器[9]、传动轮[11]、单向锁止机构[13]安装在两组输出轮之间(传动轮[11]和单向锁止机构[13]可视具体情况省去)，在无级变速器[9]与两输出齿轮组的太阳轮[14]与太阳轮[5]之间安装组合锁止机构[22]，在太阳轮[5]与输出轴[12]之间安装锁止机构[26]，在太阳轮[14]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[24]。在变速变矩过程中，在传动比大于1的区间，锁止机构[26]释放，组合锁止机构[22]选择总传动比小于1的传动路径中的太阳轮[5]与无级变速器[9]锁止而传动转矩，总传动比大于1的传动路径中的太阳轮[14]则与无级变速器[9]活动连接而不传动转矩，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，单向锁止机构[24]锁止，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，组合锁止机构[22]选择总传动比大于1的传动路径中的太阳轮[14]与无级变速器[9]锁止而传动转矩，单向锁止机构[24]释放，总传动比小于1的传动路径中的太阳轮[5]则与无级变速器[9]活动连接，锁止机构[26]锁止，太阳轮[5]经锁止机构[26]将转矩直接传动给输出轴[12]，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]公转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化。

实施例11：结合图15，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的结构更加简单、紧凑和便于安装与维修，在已有输出轴[12]的基础上在太阳轮[5]外再增加一同心输出轴[46]，在输出轴[46]上安装传动轮[47]驱动后级传动机构，在无级变速器[9]与太阳轮[5]之间安装锁止机构[22]，在无级变速器[9]与输出轴[12]之间安装锁止机构[48]，在输出轴[46]与太阳轮[5]之间安装锁止机构[26]，在输出轴[46]与输出轴[12]之间安装单向锁止机构[24]。在变速变矩过程中，在传动比大于1的区间，锁止机构[26]释放，锁止机构[22]锁止，锁止机构[48]、单向锁止机构[24]锁止，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，锁止机构[26]锁止，锁止机构[22]锁止，锁止机构[48]锁止，单向锁止机构[24]释放，由无级变速器[9]选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]公转，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化。

在本实施例中，锁止机构[22]和锁止机构[48]可视具体情况省去，或采取其它更加灵活的连接方式。

实施例12：结合图16，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的结构更加简单、紧凑和便于安装与维修，在输入端只安装一组齿轮组，在输出端也只安装两组齿轮组，根据实际情况和需要选择各齿轮组的传动比即可，使两条齿轮传动路径的总传动比中的一条大于1而另一条小于1即可。在变速变矩过程中，在传动比大于1的区间，无级变速器[9]与传动比小于1的输出齿轮组连接并选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]自转，使变速器的传动比在最大传动比与1之间无级变化；在传动比小于1的区间，无级变速器[9]与传动比大于1的输出齿轮组连接并选择合适的传动比阻止行星齿轮轴[7]公转，使变速器的传动比在最小传动比与1之间无级变化。

实施例13：结合图17，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的无级变速性能更好、工作更加稳定可靠，用转速控制齿轮组的太阳轮[5]或太阳轮[23]与发电机[43]的驱动轴连接，将输出轴[12]与电动机[45]的输出轴连接(输出轴[12]与电动机[45]的输出轴可用单向锁止机构连接)，在发电机[43]与电动机[45]间用电子控制系统[44]连接，组成电子无级转速控制器。由电子控制系统[44]通过调整发电机[43]的输出电流大小或输出电压的高低、或调整输入电动机[45]的电流大小或电压的高低、或调整发电机励磁电流的大小来调整变速器的传动比。在变速变矩过程中，当需变速器获得更大的传动比时，电子控制系统[44]通过减小发电机[43]的输出电流或降低输出电压、或减小输入电动机[45]的电流或电压、或降低发电机的励磁电流，降低发电机[43]对太阳轮[5]或太阳轮[23]的阻力、或减小电动机[45]对输出轴[12]的驱动力，使行星齿轮轴[7]在传动比大于1的区间能更快的自转而更慢的公转、在传动比小于1的区间能更慢的自转而更快的公转；当需变速器获得更小的传动比时，电子控制系统[44]通过增大发电机[43]的输出电流或输出电压、或增大输入电动机[45]的电流或电压、或增大发电机的励磁电流，增加发电机[43]对太阳轮[5]或太阳轮[23]的阻力、或增加电动机[45]对输出轴[12]的驱动力，使行星齿轮轴[7]在传动比大于1的区间更慢的自转而更快的公转、在传动比小于1的区间能更快的自转而更慢的公转。

在本实施例中，还可将蓄电池与电子无级转速控制器连接在一起，使电子无级转速控制器在蓄电池的配合下通过调整蓄电池的充放电速度，使电子无级转速控制器的调速范围更广、调速更方便和更加灵活。

实施例14：结合图19，它是在前述实施例的基础上，为了使变速器的无级变速性能更好、工作更加稳定可靠，还可在行星齿轮轴[7]与输出轴[12]之间再增加行星架[52]，行星架[52]与输出轴[12]之间经单向离合器(或锁止机构)[51]有效连接，而将太阳轮[14]与输出轴[12]之间用锁止机构(离合器、或离合器与单向离合器组合)[53]有效连接。在变速变矩过程中，在起步或低速阶段(即传动比大于最大传动比时)，锁止机构[53]释放，单向离合器[51]锁止，由无级变速器[9]去控制传动比小于1的转速控制路径的转速，使变速器能从零转速平稳起步，使变速器起步更平顺，性能更好；在其它变速区间，锁止机构[53]适时锁止或释放，由变速器合理选择传动连接方式即可。

在本实施例中，还可将单向离合器[51]安装在行星架[15]与输出轴[12]之间，而省去行星架[52]，使变速器的结构更简单和紧凑。

实施例15：它是在前述实施例的基础上，在行星架[15]与输出轴[12]之间安装单向离合器(或锁止机构)[51]，在传动比大于1的传动区间直接用无级变速器[9]去控制传动比小于1的转速控制路径的转速来改变传动比，而省去传动比大于1的传动路径，使变速器的结构更简单和紧凑。在传动比小于1的传动区间，用无级变速器[9]去控制传动比大于1的转速控制路径或行星架[15]的转速来改变传动比。

在本申请中，与转速调整或控制机构连接的输出级行星齿轮机构也可与输入级行星齿轮机构安装在同一端，或选择更加灵活的安装方式安装。

在本申请中，各实施例中太阳轮也可用合适的齿圈代替，尤其是在多级行星齿轮机构的变速器中，只要选择合适的传动比，可用一套完全的行星齿轮机构代替两套不完全的行星齿轮机构，使变速器的连接更加灵活、变速器的传动比更加丰富，或使变速器的结构更加紧凑。

在本申请中，还可在转速控制传动路径的输出轮与无级变速器[9]输入端或电子无级转速控制器的发电机[43]之间安装变速机构，尤其宜在传动比大于1的转速控制传动路径的输出轮与无级变速器[9]输入端或电子无级转速控制器的发电机[43]之间安装变速机构，使无级变速器[9]或电子无级转速控制器的发电机[43]能处在理想的转速范围内稳定的工作，使变速器的性能更好。

在本申请中，无级变速器[9]与电子无级转速控制器除能与输出轴[12]建立传动关系外，还可与变速器中的行星架[15]建立传动关系，使无级变速器[9]与电子无级转速控制器能直接调整行星架[15]的转速，使变速器的变速方式更多更加灵活。

在本申请中，无级变速器[9]也可用其它具有转速调整或控制功能的机构如普通有级变速器代替，使其以有级的变速方式变速，甚至可直接用多级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构作有级变速齿轮器而不使用转速调整或控制机构[9]、或级变速器，直接通过逐级的控制就可实现有级变速；还可用其它具有转速调整或控制功能的液力变矩器与有级变速器组合代替，实现无级变速

在本申请各实施中，既可通过手动操作各锁止机构的执行机构执行锁止和释放工作，也可在变速器中安装合适的控制系统，由控制系统来指挥各锁止机构的执行机构执行锁止和释放工作，使各锁止机构适时锁止或释放。当输入动力、输出阻力及控制要求发生改变时，可手动或由控制系统自动对各锁止机构的执行机构进行操作或发出工作指令确定各锁止机构的工作状态，使变速器在手动或控制系统的控制下手动或自动完成变速变矩工作任务。

在本申请中，各传动机构中的锁止机构、连接机构不局限于本申请提及的锁止机构、连接机构、换档机构或换档机构与离合器组合，还可使用各种适合的锁止或连接机构；同样连接方式也可灵活选择和组合。

Claims (10)

1.一种多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，是能实现对输入转矩进行变速变矩的变速器，其特征是将两套或两套以上的各行星轴间距离相等的完全或不完全的行星齿轮机构的对应前后级行星齿轮共同固定安装在同一行星齿轮轴上或适时与同一行星齿轮轴相互锁止建立有效连接，各行星齿轮机构共用相同行星架，行星齿轮轴在行星架的轴孔中能自由转运，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈作输入轮直接与输入轴固定连接或适时与输入轴相互锁止建立有效连接，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或行星架作输出轮直接与输出轴固定连接或适时与输出轴相互锁止建立有效连接，用一级或一级以上行星齿轮机构的太阳轮或齿圈、或行星架作转速控制轮或转速控制传动路径，组建两条或两条以上传动比不同的中间传动路径，组成多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；在转速控制轮与输出轴、行星架或齿圈之间用合适的转速调整或控制机构、单向离合器或锁止机构、传动及连接机构建立有效连接，在手动或控制系统的操作或控制下由转速调整或控制机构调整或控制转速控制轮的转速，进而调整或控制多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构的其它传动轮或传动路径的转速来调整行星齿轮轴的自转和公转程度完成变速变矩工作任务。

2.根据权利要求1所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是用两组完全或不完全的行星齿轮机构组建传动比小于1的增速传动路径作转速控制路径，并组建两条传动比不同的传动路径，将行星架与输出轴固定连接，用转速调整或控制机构去控制总传动比小于1的转速控制轮的转速，或将输入级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈与输入轴固定连接接受输入转矩，用两套行星齿轮机构或一套完全行星齿轮机构作输出级行星齿轮机构，在各齿轮间选择合适的传动比，使输出级行星齿轮机构的一传动轮的前后总传动比大于1、另一传动轮的前后总传动比小于1，将总传动比大于1的输出级行星齿轮机构的传动轮作输出轮与输出轴固定连接输出转矩，将总传动比小于1的输出级行星齿轮机构的传动轮作控制轮，用转速调整或控制机构去控制总传动比小于1的控制轮的转速，由转速调整或控制机构根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将总传动比小于1路径的部分或全部转矩传给后级传动机构或行星架而调整行星齿轮轴的自转和公转程度，使多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的传动比在大于等于1的传动区间变化；或用两组完全或不完全的行星齿轮机构组建传动比小于1的增速传动路径作输出传动路径与输出轴固定连接，并组建了两条传动比不同的传动路径，用行星架作转速控制轮，用转速调整或控制机构去控制行星架的转速，或将输入级行星齿轮机构的太阳轮或齿圈与输入轴固定连接接受输入转矩，用两套行星齿轮机构或一套完全行星齿轮机构作输出级行星齿轮机构，在各齿轮间选择合适的传动比，使输出级行星齿轮机构的一传动轮的前后总传动比大于1、另一传动轮的前后总传动比小于1，将总传动比小于1的输出级行星齿轮机构的传动轮作输出轮与输出轴固定连接输出转矩，将总传动比大于1的输出级行星齿轮机构的传动轮作控制轮，用转速调整或控制机构去控制总传动比大于1的控制轮的转速，由转速调整或控制机构根据输入动力、输出阻力转矩及转速和控制要求的变化的选择传动比将总传动比大于或等于1路径的部分或全部转矩传给后级传动机构或行星架而调整行星齿轮轴的自转和公转程度，使多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器的传动比在小于等于1的传动区间变化。

3.根据权利要求1所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是组建两条或两条以上传动比不同的且传动比均大于1的传动路径或传动比均小于1的传动路径，各传动路径直接或经单向离合器或锁止机构或合适的换档机构或换档机构与离合器组合能适时与输出轴或输入轴建立有效连接，将变速器在传动比大于1或小于1的传动范围内分成多个传动区间，在变速过程中，各传动路径直接或适时与输出轴建立有效连接，使变速器能适时将更多的传动任务经各传动路径直接传动给输出轴，减轻转速调整或控制机构的工作压力，使多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构获得更好的变速变矩性能。

4.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在输出端组建两条转速控制传动路径，并使一条转速控制传动路径的传动比大于或等于1，另一转速控制传动路径的传动比小于1；组建一条以上传动比大于或等于1、一条以上传动比小于1的两条以上输出传动路径，各输出传动路径直接或经单向离合器或锁止机构能适时与输出轴建立有效连接，转速调整或控制机构直接或经单向离合器或锁止机构能适时与转速控制传动路径或行星架建立有效连接，组成传动比既可大于或等于1也可小于或等于1的跨传动比多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构；在变速过程中，在传动比大于或等于1的区间，将传动比大于或等于1的传动路径或传动比大于或等于1的转速控制传动路径与输出轴建立有效连接，用转速调整或控制机构去控制传动比小于1的转速控制传动路径的转速，在传动比小于1的区间，将传动比小于1的传动路径或传动比小于1的转速控制传动路径与输出轴建立有效连接，用转速调整或控制机构去控制传动比大于或等于1的转速控制传动路径的转速，使变速器既可以大于等于1的传动比传动转矩又可以小于等于1的传动比传动转矩，使变速器直接获得更大的变速变矩范围。

5.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在行星架与固定轴之间或行星架与机壳之间安装适时阻止行星架反向转动的带离合器的单向锁止机构，在起步且变速器的传动速度达到对应齿轮组最大传动比所需的转速后，带离合器的单向锁止机构的离合器锁止，阻止行星架反向转动，在起步或传动速度未达到对应齿轮组最大传动比的低速阶段，带离合器的单向锁止机构的离合器释放，允许行星架反向转动，使变速器的工作性能更好更稳定；或直接在行星架与固定轴之间或行星架与机壳之间安装阻止行星架反向转动的单向锁止机构，始终阻止行星架反向转动，提高变速器的低速驱动能力。

6.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在行星齿轮轴、转速控制轮、转速调整或控制机构、输出轴或行星架之间安装一锁止机构[22]，在输入轴与输入级行星齿轮或行星齿轮轴间安装锁止机构[21]，在传动比大于1时，在低速传动过程中，锁止机构[21]释放，锁止机构[22]锁止，由转速调整或控制机构对控制轮的转速进行控制而改变传动比，在高速传动过程中，锁止机构[21]锁止，锁止机构[22]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而转速调整或控制机构不再传动转矩；或在行星架[15]与机壳之间安装锁止机构[32]，在传动比小于1的高速传动过程中，将锁止机构[32]锁止，单向锁止机构[13]释放，使变速器以变径的方式即最小的传动比传动，而转速调整或控制机构[9]不再传动转矩，提高转速调整或控制机构的使用寿命和减少它的传动任务；或在跨传动比的变速器中，在传动比接近1的中速传动过程中，可将锁止机构[21]锁止，锁止机构[22]、[25]、[35]释放，使变速器以1比1的传动比传动，而转速调整或控制机构不再传动转矩。

7.根据权利要求1、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在传动比大于1或小于1的传动范围内分成多个传动区间的变速器中，在转速调整或控制机构与相应的传动比较小的传动路径之间增加锁止机构，增加的锁止机构只有在输入功率介入两传动路径传动比的要求之间时，相对传动比较小的传动路径与转速调整或控制机构[9]之间的锁止机构才锁止，转速调整或控制机构[9]才与对应前级传动机构之间建立传动关系而传动转矩和调整传动比较小的传动路径的转速；当输入功率与各传动路径的传动比的要求相符或接近时增加的锁止机构释放，转速调整或控制机构[9]与前级传动机构之间不建立传动关系而停止工作，减少转速调整或控制机构[9]的工作任务与工作时间。

8.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在行星架或增加的行星架与输出轴之间经单向离合器或锁止机构[51]建立有效连接，在将太阳轮[14]与输出轴之间用锁止机构[53]建立有效连接，在起步或低速阶段，锁止机构[53]释放，单向离合器[51]锁止，由转速调整或控制机构去控制传动比小于1的转速控制路径的转速，使变速器能从零转速平稳起步，使变速器起步更平顺，性能更好，在其它变速区间，锁止机构[53]适时锁止或释放，由变速器合理选择传动连接方式即可；或在行星架与输出轴之间经单向锁止机构与变速变向机构或变向机构建立有效连接，在变速器正向传动起步行星架发生反向转动时，行星架与输出轴之间的单向锁止机构锁止，行星架将反向转动的转矩传动给输出轴，提高输出轴的驱动能力，使变速器能平稳的驱动后级传动机构起步，使变速器能平顺的完成0到1的转速比；在变速器正向传动达到对应齿轮组的最大传动比行星架发生正向转动时，行星架与输出轴之间的单向锁止机构释放。

9.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在行星架与输出轴之间经单向锁止机构与离合器或锁止机构建立有效连接，在输出轮与输出轴之间经单向锁止机构建立有效连接，在输出轮与机壳之间安装锁止机构，在前进档时，将行星架与输出轴之间的离合器或锁止机构、输出轮与机壳之间的锁止机构释放，输出轮与输出轴之间的单向锁止机构锁止，变速器自动变速，在需变速器进行反向传动即倒档时，输出轮与机壳之间的锁止机构、行星架与输出轴之间的离合器或锁止机构锁止，输出轮与输出轴之间的单向锁止机构释放，由行星架的反转直接驱动输出轴反向转动，使变速器自身实现正反两种传动方向或方式，使变速器的应用范围更广变速更灵活。

10.根据权利要求1、或2、或3所述多级行星齿轮同轴型行星齿轮变速器，其特征是在转速控制传动路径的输出轮与转速调整或控制机构输入端之间安装变速机构，使转速调整或控制机构能处在理想的转速范围内稳定的工作，使变速器的性能更好；或用有级变速器作转速调整或控制机构，或直接用多级多级行星齿轮同轴且与轴固定的连体行星齿轮机构作有级变速齿轮机构而不使用转速调整或控制机构，直接通过逐级的控制实现有级变速。