CN110332288A - 行星齿轮无级变速器 - Google Patents
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Abstract
为了解决齿轮自动变速器不能无级变速、无级变速器靠摩擦传动的不足，本发明提出了一种行星齿轮无级变速器，其特征在于：由行星齿轮机构和脉动发生机构构成。行星齿轮机构的一个元件是脉动元件，脉动发生机构是交替的产生让脉动元件加速旋转和减速旋转的转矩的机构。脉动元件在脉动发生机构的作用下交替的减速和加速，引起中间元件转速变化，依靠中间元件的转动时惯性对转速变化的阻抗，变速器交替的进行反向和正向的惯性阻抗传动。在脉动元件减速和加速的一个周期中，输出的动力多于反馈的动力，动力机动力经变速器输出。中间元件没有被固定或约束，变速器传动比可以无级变化。
Description
技术领域
本发明涉及无级变速器，特别是涉及车用无级变速器。
背景技术
现行的齿轮自动变速器主要包括：AT、双离合、AMT。它们传动效率高，承载的扭矩大，但不能实现无级变速，不利于动力机在经济点运行。
现行的无级变速器主要是钢带cvt。钢带cvt传动比连续，变速顺滑，有利于发动机在燃油经济点运行，但依赖摩擦传动，传动效率低，且传递大转矩的能力不够。
发明内容
为了解决齿轮自动变速器不能无级变速、无级变速器靠摩擦传动的不足，本发明提出了一种行星齿轮无级变速器，该变速器既是无级变速，又是齿轮传动。
本发明所采用的技术方案是一种行星齿轮无级变速器，其特征在于：由行星齿轮机构和脉动发生机构构成。
行星齿轮机构的一个元件是脉动元件，变速器工作时，脉动元件交替的加速旋转和减速旋转。脉动发生机构是交替的产生让脉动元件加速旋转和减速旋转的转矩的机构。
行星齿轮机构传递动力过程中，动力从甲元件输入，从乙元件输出，则甲元件称为主动元件，乙元件称为被动元件，其余的元件都称为中间元件。
当主动元件或被动元件或两者一起发生转速变化，引起中间元件的转速产生变化时，行星齿轮机构依靠中间元件的转动时惯性对转速变化的阻抗，实现动力从主动元件到被动元件的传递，区别于普通行星齿轮机构依靠离合器、制动器等外部元件对中间元件进行固定或约束。这种行星齿轮机构的传动方式称为惯性阻抗传动。
主动元件或被动元件或两者一起发生转速变化，所要引起中间元件转速变化的角加速度越大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递的转矩越大。
增加中间元件的转动惯量可以提高行星齿轮机构的惯性阻抗传动能力。
中间元件连接辅助中间元件也可以提高行星齿轮机构的惯性阻抗传动能力。辅助中间元件是与中间元件直接或间接连接，且运动随中间元件加速而加速、减速而减速的机构。辅助中间元件的加入等效于增加中间元件的转动惯量。
动力机经变速器连接到负载，脉动元件在脉动发生机构的作用下交替的减速和加速，依靠中间元件的转动时惯性、辅助中间元件的转动时惯性或惯性，变速器交替的进行反向和正向的惯性阻抗传动，其中由负载到动力机的动力传送称为动力反馈，由动力机到负载的动力传送称为动力输出。在脉动元件减速和加速的一个周期中，输出的动力多于反馈的动力，动力机动力经变速器输出。
因为行星齿轮机构的中间元件没有被固定或约束，主动元件和被动元件之间的转速比可以无级变化，根据发动机输出功率和车辆行驶状况，变速器传动比自适应变化。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
脉动发生机构还可以包含调节机构。通过调节脉动发生机构产生的转矩的大小，进而调节变速器传递扭矩的大小，让发动机的运转有最佳的负荷。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本变速器既是齿轮传动，又是无级变速。解决了现有齿轮变速器发动机不易在经济点运行，工作效率低，而现有无级变速器自身传动效率低、承载转矩小的问题。
传统齿轮变速箱需要多组行星齿轮组或齿轮组，以及繁杂的多档位换挡执行机构。本变速器只需要一组行星齿轮机构，只需配备一组倒档执行机构，结构简单。
本变速器具有广泛的连续传动比。
本变速器输出为零转速时可以有扭矩输出，也可以零扭矩输出，不再需要液力变矩器或离合器。
本变速器能自适应行驶状况，调节机构没有介入时便自然的改变传动比，变速快捷，比传统变速器快一拍，调节逻辑相比现有变速器要更简单。
附图说明
图1是本发明第一实施例的示意性说明图，脉动发生机构为曲柄连杆滑块储能放能机构，脉动元件为行星架，发动机经变速器驱动车轮时，行星架为变速器动力输入元件，内齿圈为变速器动力输出元件。
图2是本发明第二实施例的示意性说明图，脉动发生机构为偏心轮机构，脉动元件为行星架，发动机经变速器驱动车轮时，行星架为变速器动力输入元件，太阳齿轮为变速器动力输出元件。
图3是本发明第三实施例的示意性说明图，脉动发生机构为偏心轮机构，脉动元件为内齿圈，发动机经变速器驱动车轮时，内齿圈为变速器动力输入元件，行星架为变速器动力输出元件。
图4是本发明第四实施例的示意性说明图，行星齿轮有惰轮，脉动发生机构为偏心轮机构，脉动元件为行星架，发动机经变速器驱动车轮时，行星架为变速器动力输入元件，内齿圈为变速器动力输出元件。
图5是本发明第五实施例的示意性说明图，脉动发生机构为曲轴连杆压缩弹簧机构，脉动元件为太阳齿轮，发动机经变速器驱动车轮时，太阳齿轮为变速器动力输入元件，行星架为变速器动力输出元件。
图6是本发明第六实施例的示意性说明图，脉动发生机构为凸轮推杆压缩弹簧机构，脉动元件为行星架，发动机经变速器驱动车轮时，行星架为变速器动力输入元件，太阳齿轮为变速器动力输出元件。
图7是本发明第六实施例的43凸轮轴的第一种A向视图。
图8是本发明第六实施例的43凸轮轴的第二种A向视图。
图9是本发明第六实施例的43凸轮轴的第三种A向视图。
以上各图中：变速器绕行星架轴线旋转的各部件的数量和安装位置，应该考变速器旋转的动平衡，图中简化未画出。
具体实施方式
下面，结合附图，说明用于执行本发明的最佳实施方式。
(第一实施例)
图1是本发明第一实施例的示意性说明图。
如图1所示，无级变速器包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、内齿圈4、飞轮6、内齿圈8、行星齿轮9、制动器10、壳体11、滑轨12、滑块13、轴14、轴15、齿轮16、齿轮17、曲柄18、连杆19、曲柄座20、曲柄座21、调节杆22。
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：滑轨12、滑块13、轴14、轴15、齿轮16、齿轮17、曲柄18、连杆19、曲柄座20、曲柄座21、调节杆22。曲柄座20和曲柄座21固定在壳体11上。
滑块13在滑轨12，连杆19、曲柄18的作用下绕变速器轴线旋转的同时，还在交替的接近和远离变速器轴线。
滑块13远离变速器轴线时，脉动发生机构的转动惯量增大，运转减速，产生减速转矩，存储动力；滑块13接近变速器轴线时，脉动发生机构转动惯量减小，运转加速，产生加速转矩，释放动力。
滑轨12绕变速器轴线旋转一圈，滑块13完成一次远离和接近变速器轴线的运动。这一圈中，脉动发生机构半圈是储能减速运转，半圈是放能加速运转，存储和释放的动力的多少相等。
通过调节杆22转动轴14和轴15，驱动齿轮16，驱动齿轮17，再在曲柄座20和曲柄座21的作用下，调节两个曲柄18对变速器轴线的偏心距离，改变滑块13的滑动幅度，从而调节脉动发生机构产生转矩的大小。
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、内齿圈4。
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动行星架1运转。行星架1为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。内齿圈4为变速器的动力输出元件。内齿圈4连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3和太阳齿轮2是中间元件，飞轮6是辅助中间元件。(太阳齿轮2也可以看作是辅助中间元件，行星齿轮机构由行星架1、行星齿轮3、内齿圈4构成。)
当行星齿轮3和太阳齿轮2的转动惯量满足变速器需要时，飞轮6可以省略。行星齿轮3和太阳齿轮2可以按增大转动惯量进行设计。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、内齿圈4为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
反馈到行星架1的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。(说明：动力的差或和为动力多少的差或和，省略多少为简化表述，后文类同，不再复加说明)
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、内齿圈4为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力输出过程。
经行星架1输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
脉动元件减速和加速的一个周期中，动力输出过程中经行星架1输出的动力减去动力反馈过程中反馈到行星架1的动力，是经行星架1的净输出动力，也是这一个周期中发动机经变速器输出的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3和太阳齿轮2都没有被固定或约束，行星架1和内齿圈4之间的转速比可以自由变化。根据发动机输出功率和车辆行驶状况，调节机构还没有介入时，变速器传动比自适应改变，调节机构后续进行。
控制系统(未给出)根据驾驶者的意图和路面状况，确定了发动机功率，再确定了发动机转速，再通过变速器的调节机构，让发动机在该转速运转时有最佳的负荷。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动内齿圈4运转，内齿圈4变速器的为动力输入元件。行星架1为变速器的动力输出元件，也是脉动元件。行星架1随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3和太阳齿轮2是中间元件。飞轮6是辅助中间元件。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、内齿圈4为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
输出到行星架1的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、内齿圈4为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经行星架1进行动力反馈。经行星架1反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
空挡：
通过调节杆22转动轴14和轴15，驱动齿轮16，驱动齿轮17，再在曲柄座20和曲柄座21的作用下，调节曲柄18对变速器轴线的偏心距离为零，滑块13停止滑动，脉动发生机构不产生转矩。
当行星架1和内齿圈4的转速变化不引起中间元件转速变化时，变速器不传递动力。可以进行停车怠速。
当行星架1和内齿圈4的转速变化引起中间元件转速变化时，因为中间元件转动时惯性，行星架1和内齿圈4会发生转矩作用。所以停车时如需要提高发动机转速，需要对车轮进行制动，并适当减慢发动机提速的加速度。
倒档：
倒档机构包括：内齿圈8、行星齿轮9、制动器10。
行星齿轮9和主行星齿轮机构的行星齿轮3同轴且刚性连接，行星齿轮9的直径小于行星齿轮3的直径。
制动器10将内齿圈8固定到壳体11上，发动机驱动行星架1运转，变速器动力输出元件内齿圈4获得和变速器动力输入元件行星架1相反的减速运转，变速器实现倒档。
内齿圈8、行星齿轮9、制动器10随内齿圈8运转的部分，会和太阳齿轮2、行星齿轮3、飞轮6一起影响变速器的动力传递，成为辅助中间元件。因为变速器的倒档机构可以用其他类型的倒档机构代替，所以本实施例讨论变速器传动时未讨论倒档机构的元件对传动的影响。
本实施例中，太阳齿轮2和内齿圈4可以互换角色，使用太阳齿轮2作为动力输出元件，内齿圈4作为中间元件，飞轮6改由内齿圈4驱动。如此改变后，变速器工作原理相同，不再赘述。
本实施例中的脉动发生机构可以替代其它实施例中的脉动发生机构，也可以被其它实施例中的脉动发生机构替换，主行星齿轮机构的传动原理不变。
(第二实施例)
图2是本发明第二实施例的示意性说明图。
如图2所示，无级变速器包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、偏心块7、太阳齿轮23、行星齿轮24、锥形齿轮组25、螺杆26、导轨27、电机28。
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、偏心块7、太阳齿轮23、行星齿轮24、锥形齿轮组25、螺杆26、导轨27、电机28。借用了主行星齿轮机构的：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3。
锥形齿轮组25的齿轮箱(未示出)、螺杆26和导轨27一起将偏心块7固定在行星架1上。
行星架1运转时，偏心块7随行星架1公转；行星齿轮3自转时，在导轨27作用下，偏心块7随行星齿轮3自转。
偏心块7进行公转和自转，可以理解成两种直线的运动，并对行星架1产生相应的作用转矩。
一种是偏心块7在公转运动的切线方向向上的前进与后退，
偏心块7前进时脉动发生机构的运动质心前移，行星架1获得减速转矩，
偏心块7后退时脉动发生机构的运动质心后移，行星架1获得加速转矩。
一种是偏心块7相对变速器轴线的远离和接近，
远离时脉动发生机构的转动惯量增加，行星架1获得减速转矩，
接近时脉动发生机构的转动惯量减小，行星架1获得加速转矩。
两种转矩的合转矩驱动驱动行星架1交替的减速和加速，脉动发生机构交替进行储能减速运转和放能加速运转，并同时产生减速转矩和加速转矩。一个减速和加速的周期中，存储和释放的能量的多少相等。
通过电机28依次驱动太阳齿轮23、行星齿轮24、锥形齿轮组25、螺杆26，驱动偏心块7在导轨27上滑动，改变偏心块7的质心到行星齿轮3轴线的距离，从而调节脉动发生机构产生转矩的大小。偏心块7设计成U形，从而使得偏心块7的质心可以调节到和行星齿轮3的轴线重合。
(本调节机构简称行星偏心块调节机构，也可以用于调节其它实施例的行星偏心块的偏心距。电机28通过太阳齿轮23驱动行星齿轮24，也可以改成电机28通过一个内齿圈来驱动行星齿轮24。)
当偏心块7只进行公转，不进行自转时，脉动发生机构停止工作。此时如果偏心块7距行星齿轮3轴线的偏心距不为零，因为偏心块7的离心效应，行星架1和太阳齿轮2之间仍能传递动力，传动比1∶1，是本实施例变速器的最小传动比。
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3。(这三个元件构成了最基本的行星齿轮机构，行星齿轮机构可以再引入其它元件，可以作为中间元件，也可以作为辅助中间元件。进行惯性阻抗传动的行星齿轮机构仍具备动力分流与动力合成的功能。)
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动驱动行星架1运转。行星架1为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。太阳齿轮2为变速器的动力输出元件。太阳齿轮2连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3为中间元件。行星齿轮3直接或间接连接偏心块7、行星齿轮24、锥形齿轮组25、螺杆26、导轨27，它们是辅助中间元件。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、太阳齿轮2为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
反馈到行星架1的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、太阳齿轮2为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力输出过程。
经行星架1输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3没有被固定或约束，行星架1和太阳齿轮2之间的转速比可以自由变化。根据发动机输出功率和车辆行驶状况，调节机构还没有介入时，变速器传动比自适应改变，调节机构后续进行。
控制系统(未给出)根据驾驶者的意图和路面状况，确定了发动机功率，再确定了发动机转速，再通过变速器的调节机构，让发动机在该转速运转时有最佳的负荷。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动太阳齿轮2运转，太阳齿轮2为动力输入元件。行星架1为动力输出元件，也是脉动元件。行星架1随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3为中间元件。行星齿轮3直接或间接连接偏心块7、行星齿轮24、锥形齿轮组25、螺杆26、导轨27，它们是辅助中间元件。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、太阳齿轮2为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
输出到行星架1的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、太阳齿轮2为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经行星架1进行动力反馈。经行星架1反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
空挡：
通过调节机构将偏心块7的质心调节到和行星齿轮3的轴线重合，脉动发生机构停止工作，
当行星架1和太阳齿轮2的转速变化不引起中间元件转速变化时，变速器不传递动力。可以进行停车怠速。
当行星架1和太阳齿轮2的转速变化引起中间元件转速变化时，因为中间元件转动时惯性，行星架1和太阳齿轮2会发生转矩作用。所以停车时如需要提高发动机转速，需要对车轮进行制动，并适当减慢发动机提速的加速度。
倒档：
本实施例未给出倒档机构，倒档机构可以利用现行钢带cvt变速箱的倒档机构。
本实施例中的脉动发生机构可以替代其它实施例中的脉动发生机构，也可以被其它实施例中的脉动发生机构替换，主行星齿轮机构的传动原理不变。
(第三实施例)
图3是本发明第三实施例的示意性说明图。
如图3所示，无级变速器包括：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4、偏心块7、壳体11、行星架29、行星齿轮30、内齿圈31。
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：偏心块7、行星架29、行星齿轮30、内齿圈31。内齿圈31在固定在壳体11上。偏心块7固定在行星齿轮30上。
行星架29运转时，行星齿轮30随行星架29公转，同时在行星架29和内齿圈31的作用下进行自转。偏心块7随行星齿轮30一起运动，在绕变速器轴线公转的同时还绕行星齿轮30的轴线自转。
偏心块7进行公转和自转，可以理解成两种直线的运动，并对行星架29产生相应的作用转矩。
一种是偏心块7在公转运动的切线方向向上的前进与后退，
偏心块7前进时脉动发生机构的运动质心前移，行星架29获得减速转矩，
偏心块7后退时脉动发生机构的运动质心后移，行星架29获得加速转矩。
一种是偏心块7相对变速器轴线的远离和接近，
远离时脉动发生机构的转动惯量增加，行星架29获得减速转矩，
接近时脉动发生机构的转动惯量减小，行星架29获得加速转矩。
两种转矩的合转矩驱动驱动行星架29交替的减速和加速，脉动发生机构交替进行储能减速运转和放能加速运转，并同时产生减速转矩和加速转矩。一个减速和加速的周期中，存储和释放的动力的多少相等。
(为简化图示，本实施例说明图未给出脉动发生机构调节机构，可以利用第二实施例的U形偏心块调节机构。)
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4。(这三个元件构成了最基本的行星齿轮机构，行星齿轮机构可以再引入其它元件，可以作为中间元件，也可以作为辅助中间元件。进行惯性阻抗传动的行星齿轮机构仍具备动力分流与动力合成的功能。)
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动驱动内齿圈4运转。内齿圈4为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。行星架1为变速器的动力输出元件。行星架1连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
内齿圈4架随脉动发生机构减速运转的半个周期中，内齿圈4为被动元件、行星架1为主动元件、行星齿轮3为中间元件。依靠中间元件转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力反馈过程。
反馈到内齿圈4的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到内齿圈4的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。
内齿圈4架随脉动发生机构加速运转的半个周期中，内齿圈4为主动元件、行星架1为被动元件、行星齿轮3为中间元件。依靠中间元件转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
经内齿圈4输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3没有被固定或约束，内齿圈4和行星架1之间的转速比可以自由变化，根据发动机输出功率和车轮阻力，变速器传动比自适应变化。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动行星架1运转，行星架1为动力输入元件。内齿圈4为动力输出元件，也是脉动元件。内齿圈4随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
内齿圈4随脉动发生机构减速运转的半个周期中，内齿圈4为被动元件、行星架1为主动元件、行星齿轮3为中间元件。依靠中间元件转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力输出过程。
输出到内齿圈4的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到内齿圈4的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
内齿圈4随脉动发生机构加速运转的半个周期中，内齿圈4为主动元件、行星架1为被动元件、行星齿轮3为中间元件。依靠中间元件转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经内齿圈4进行动力反馈。经内齿圈4反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
本实施例中的脉动发生机构可以替代其它实施例中的脉动发生机构，也可以被其它实施例中的脉动发生机构替换，主行星齿轮机构的传动原理不变。
(第四实施例)
图4是本发明第四实施例的示意性说明图。
如图4所示，无级变速器包括：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4、惰轮5、偏心块7。
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4、惰轮5、偏心块7。偏心块7固定在行惰轮5上。脉动发生机构借用了主行星齿轮机构的：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4、惰轮5。
行星架1运转时，偏心块7随行星架1公转；行星齿轮3自转时，偏心块7随行星齿轮3自转。
偏心块7进行公转和自转，可以理解成两种直线的运动，并对行星架1产生相应的作用转矩。
一种是偏心块7在公转运动的切线方向向上的前进与后退，
偏心块7前进时脉动发生机构的运动质心前移，行星架1获得减速转矩，
偏心块7后退时脉动发生机构的运动质心后移，行星架1获得加速转矩。
一种是偏心块7相对变速器轴线的远离和接近，
远离时脉动发生机构的转动惯量增加，行星架1获得减速转矩，
接近时脉动发生机构的转动惯量减小，行星架1获得加速转矩。
两种转矩的合转矩驱动驱动行星架1交替的减速和加速，脉动发生机构交替进行储能减速运转和放能加速运转，并同时产生减速转矩和加速转矩。一个减速和加速的周期中，存储和释放的动力的多少相等。
(为简化图示，本实施例说明图未给出脉动发生机构调节机构，可以利用第二实施例的U形偏心块调节机构。)
当偏心块7只进行公转，不进行自转时，脉动发生机构停止工作。此时偏心块7距惰轮5轴线的偏心距不为零，因为偏心块7的离心效应，行星架1和太阳齿轮2之间仍能传递动力，传动比1∶1，是本实施例变速器的最小传动比。
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、行星齿轮3、内齿圈4、惰轮5。(这四个元件构成了最基本的带惰轮的行星齿轮机构，行星齿轮机构可以再引入其它元件，可以作为中间元件，也可以作为辅助中间元件。进行惯性阻抗传动的行星齿轮机构仍具备动力分流与动力合成的功能。)
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动驱动行星架1运转。行星架1为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。内齿圈4为变速器的动力输出元件。内齿圈4连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3、惰轮5为中间元件，偏心块7为辅助中间元件。(也可以认为行星齿轮3为中间元件，惰轮5和偏心块7为辅助中间元件)
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、内齿圈4为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
反馈到行星架1的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、内齿圈4为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力输出过程。
经行星架1输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3和惰轮5没有被固定或约束，行星架1和太阳齿轮2之间的转速比可以自由变化。根据发动机输出功率和车辆行驶状况，调节机构还没有介入时，变速器传动比自适应改变，调节机构(未给出)后续进行。
控制系统(未给出)根据驾驶者的意图和路面状况，确定了发动机功率，再确定了发动机转速，再通过变速器的调节机构，让发动机在该转速运转时有最佳的负荷。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动内齿圈4运转，内齿圈4为动力输入元件。行星架1为动力输出元件，也是脉动元件。行星架1随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3，惰轮5为中间元件。偏心块7为辅助中间元件。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、内齿圈4为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从内齿圈4传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
输出到行星架1的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、内齿圈4为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到内齿圈4。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经行星架1进行动力反馈。经行星架1反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
本实施例中的脉动发生机构可以替代其它实施例中的脉动发生机构，也可以被其它实施例中的脉动发生机构替换，主行星齿轮机构的传动原理不变。
(第五实施例)
图5是本发明第五实施例的示意性说明图。
如图5所示，行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、飞轮6、曲轴34、连杆35、销轴36、滑动弹簧座37、弹簧38、活塞弹簧座39、油缸40、油管41。
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：曲轴34、连杆35、销轴36、滑动弹簧座37、弹簧38、活塞弹簧座39、油缸40、油管41。
曲轴34运转，经连杆35、销轴36驱动滑动弹簧座37，在油缸40内压缩弹簧38，脉动发生机构储能产生减速转矩；弹簧38伸张，通过滑动弹簧座37、销轴36、连杆35驱动曲轴34，脉动发生机构放能产生加速转矩。
一个减速和加速的周期中，脉动发生机构存储和释放的能量的多少相等。
多个油缸40通过油管41连通后，各缸内压力相等，弹簧弹力相等。
控制机构(未给出)通过油管41改变油缸40里面的油量，改变活塞弹簧座39的位置，从而调节弹簧38的被压缩程度，从而调节脉动发生机构产生转矩的大小。
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3。(这三个元件构成了最基本的行星齿轮机构，行星齿轮机构可以再引入其它元件，可以作为中间元件，也可以作为辅助中间元件。进行惯性阻抗传动的行星齿轮机构仍具备动力分流与动力合成的功能。)
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动驱动太阳齿轮2运转。太阳齿轮2为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。行星架1为变速器的动力输出元件。行星架1连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3是中间元件。飞轮6是辅助中间元件。
当行星齿轮3的转动惯量满足变速器需要时，飞轮6可以省略。行星齿轮3可以按增大转动惯量进行设计。
太阳齿轮2随脉动发生机构减速运转的半个周期中，太阳齿轮2为被动元件、行星架1为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力反馈过程。
反馈到太阳齿轮2的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到太阳齿轮2的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。
太阳齿轮2随脉动发生机构加速运转的半个周期中，太阳齿轮2为主动元件、行星架1为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
经太阳齿轮2输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3没有被固定或约束，太阳齿轮2和行星架1之间的转速比可以自由变化。根据发动机输出功率和车辆行驶状况，调节机构还没有介入时，变速器传动比自适应改变，调节机构后续进行。
控制系统(未给出)根据驾驶者的意图和路面状况，确定了发动机功率，再确定了发动机转速，再通过变速器的调节机构，让发动机在该转速运转时有最佳的负荷。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动行星架1运转，行星架1为动力输入元件。太阳齿轮2为动力输出元件，也是脉动元件。太阳齿轮2随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3是中间元件。飞轮6是辅助中间元件。
太阳齿轮2随脉动发生机构减速运转的半个周期中，太阳齿轮2为被动元件、行星架1为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力输出过程。
输出到太阳齿轮2的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到太阳齿轮2的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
太阳齿轮2随脉动发生机构加速运转的半个周期中，太阳齿轮2为主动元件、行星架1为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经太阳齿轮2进行动力反馈。经太阳齿轮2反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
空挡：
控制机构(未给出)通过油管41改变油缸40里面的油量，改变活塞弹簧座39的位置，从而将弹簧38调节到不被压缩的位置。连杆35、销轴36、滑动弹簧座37轻量化设计后，脉动发生机构因为它们的运动而产生的加速和减速转矩不大，可以近似的看出脉动发生机构不工作，变速器空档。
太阳齿轮2和行星架1的转速变化引起中间元件转速变化时，因为惯性阻抗传动，行星架1和太阳齿轮2会发生转矩作用。所以停车时如需要提高发动机转速，需要对车轮进行制动，并适当减慢发动机提速的加速度。
倒档：
本实施例附图未给出倒档机构，倒档机构可以利用现行钢带cvt的行星齿轮倒档机构，这样变速器前进档和倒档都可以实现无级变速。
也可以，在左侧给行星齿轮3刚性连接一个同轴行星齿轮，该行星齿轮直径小于行星齿轮3，该行星齿轮再连接到一个和太阳齿轮2并排的太阳齿轮，通过制动该太阳齿轮实现倒档，倒档不是无级变速。
本实施例中的脉动发生机构可以替代其它实施例中的脉动发生机构，也可以被其它实施例中的脉动发生机构替换，主行星齿轮机构的传动原理不变。
(第六实施例)
图6是本发明第六实施例的示意性说明图。
如图6所示，无级变速器包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3、飞轮6、销轴36、滑动弹簧座37、弹簧38、活塞弹簧座39、油缸40、油管41、凸轮轴43、滚轮44。
如图7是图6中凸轮轴43的第一种A向视图。
如图8是图6中凸轮轴43的第二种A向视图。
如图9是图6中凸轮轴43的第三种A向视图。
(当凸轮轴43的A向视图是图7时)
脉动发生机构工作过程：
脉动发生机构包括：销轴36、滑动弹簧座37、弹簧38、活塞弹簧座39、油缸40、油管41、凸轮轴43、滚轮44。
凸轮轴43运转，经滚轮44、销轴36驱动滑动弹簧座37，在油缸40内压缩弹簧38，脉动发生机构储能产生减速转矩；弹簧38伸张，通过滑动弹簧座37、销轴36、滚轮44驱动凸轮轴43，脉动发生机构放能产生加速转矩。
一个减速和加速的周期中，脉动发生机构存储和释放的能量的多少相等。
多个油缸40通过油管41连通后，各缸内压力相等，弹簧弹力相等。
控制机构(未给出)通过油管41改变油缸40里面的油量，改变活塞弹簧座39的位置，从而调节弹簧38的被压缩程度，从而调节脉动发生机构产生转矩的大小。
变速器传动过程：
变速器主行星齿轮机构包括：行星架1、太阳齿轮2、行星齿轮3。(这三个元件构成了最基本的行星齿轮机构，行星齿轮机构可以再引入其它元件，可以作为中间元件，也可以作为辅助中间元件。进行惯性阻抗传动的行星齿轮机构仍具备动力分流与动力合成的功能。)
发动机(未示出)经变速器驱动车轮(未示出)，发动机为动力机，车轮为负载。
发动机动力驱动驱动行星架1运转。行星架1为变速器的动力输入元件，也是脉动元件。太阳齿轮2为变速器的动力输出元件。太阳齿轮2连接到车轮。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3是中间元件。飞轮6是辅助中间元件。
当行星齿轮3的转动惯量满足变速器需要时，飞轮6可以省略。行星齿轮3可以按增大转动惯量进行设计。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、太阳齿轮2为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
反馈到行星架1的动力和发动机动力一起驱动脉动发生机构储能，反馈到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力减发动机输出动力的差。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、太阳齿轮2为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力输出过程。
经行星架1输出的动力是发动机输出动力和脉动发生机构释放的动力之和。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
发动机输出转矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相同，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相反，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
变速变扭：
中间元件行星齿轮3没有被固定或约束，行星架1和太阳齿轮2之间的转速比可以自由变化。根据发动机输出功率和车辆行驶状况，调节机构还没有介入时，变速器传动比自适应改变，调节机构后续进行。
控制系统(未给出)根据驾驶者的意图和路面状况，确定了发动机功率，再确定了发动机转速，再通过变速器的调节机构，让发动机在该转速运转时有最佳的负荷。
不考虑能量损耗，根据机械能守恒定律，在一定变速比范围内，输出转矩等于输入转矩和传动比的乘积。
超出一定的传动比范围，比如输出转速为零时，传动比为无穷大了，但输出的转矩不可能无穷大，因为脉动发生机构产生的转矩不可能达到无穷大，中间元件的转动惯量受到实际影响也不可能设计的太大。变速器应该根据车辆需要的最大传动比和最小传动比的区间进行设计。当实际行驶中，传动比大于该设计最大传动比时，变速器虽然不能让动力机输出所在转速的最大功率，但变速后输出的驱动扭矩仍会随着传动比的增大而增大。
发动机制动：
车轮(未给出)通过变速器反拖发动机(未给出)运转，车轮为动力机，发动机为负载。
车轮驱动太阳齿轮2运转，太阳齿轮2为动力输入元件。行星架1为动力输出元件，也是脉动元件。行星架1随发动机惯性运转。
脉动发生机构同时工作。
行星齿轮3是中间元件。飞轮6是辅助中间元件。
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、太阳齿轮2为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力输出过程。
输出到行星架1的动力驱动脉动发生机构储能，并驱动停止喷油的发动机运转。输出到行星架1的动力是脉动发生机构存储的动力和发动机运转消耗的动力之和。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、太阳齿轮2为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力反馈过程。
脉动发生机构释放的动力一部分驱动停止喷油的发动机运转，一部分经星架1进行动力反馈。经行星架1反馈的动力是脉动发生机构释放的动力减发动机运转消耗的动力的差。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，车轮经变速器驱动发动机运转，发动机制动。
停止喷油的发动机运转的阻力矩的方向和脉动发生机构产生的加速转矩的方向相反，和脉动发生机构产生的减速转矩的方向相同，因而在动力输出过程中脉动元件的加速度值更大，行星齿轮机构通过惯性阻抗传动传递了更多的动力。
空挡：
控制机构(未给出)通过油管41改变油缸40里面的油量，改变活塞弹簧座39的位置，从而将弹簧38调节到不被压缩的位置，变速器空档。
行星架1和太阳齿轮2的转速变化引起中间元件转速变化时，因为惯性阻抗传动，行星架1和太阳齿轮2会发生转矩作用。所以停车时如需要提高发动机转速，需要对车轮进行制动，并适当减慢发动机提速的加速度。
倒档：
本实施例附图未给出倒档机构，倒档机构可以利用现行钢带cvt的行星齿轮倒档机构，这样变速器前进档和倒档都可以实现无级变速。
也可以，在行星齿轮3外侧连接一个惰轮，该惰轮外侧再连接一个内齿圈，通过制动器或制动带制动该内齿圈实现倒档，倒档不是无级变速。
(当凸轮轴43的A向视图是图8时)
相比图7，图8中的凸轮变成不对称结构。通过改变凸轮形状可对脉动发生机构进行优化设计。
因为凸轮左右上下都不对称，脉动发生机构加速半个周期和减速半个周期中，凸轮轴43转过的角度不相等，脉动发生机构产生的平均加速转矩和平均减速转矩也不相等，但弹簧38释放和存储的能量相等。
变速器传动过程：
行星架1随脉动发生机构减速运转的半个周期中，行星架1为被动元件、太阳齿轮2为主动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从太阳齿轮2传递到行星架1。此过程为动力反馈过程。
反馈到行星架1的动力和发动机动力一起驱动弹簧38储能，反馈的动力少于弹簧38存储的能量。
行星架1随脉动发生机构加速运转的半个周期中，行星架1为主动元件、太阳齿轮2为被动元件。依靠中间元件和辅助中间元件的转动时惯性，行星齿轮机构进行惯性阻抗传动，动力从行星架1传递到太阳齿轮2。此过程为动力输出过程。
经行星架1输出的动力是弹簧38释放的能量和发动机动力之和，输出的动力多于弹簧38释放的能量。
在脉动发生机构减速和加速的一个周期中，动力输出多于动力反馈，发动机经变速器驱动车轮转动，车辆行驶。
(当凸轮轴43的A向视图是图9时)
相比图7，图9中的凸轮顶头由两个变成了四个，凸轮顶头是指凸轮的最大半径的位置。凸轮轴43转过一圈，弹簧38被压缩的次数翻倍，其它工作原理一致。
通过改变凸轮的顶头数可以改变脉动发生机构的设计工作频率。更高的脉动发生机构的工作频率对应着更大的脉动元件转速变化的角加速度，变速器可以传递更大的扭矩、更高的功率。(在变速器的输入端进行齿轮变速也可以改变脉动发生机构的工作频率。)
凸轮顶头数也可以是3、5以及其它数量，销轴36、滑动弹簧座37、弹簧38、活塞弹簧座39、油缸40、油管41、滚轮44的数量要和凸轮顶头数匹配以保证变速器平衡工作。
Claims (1)
1.一种行星齿轮无级变速器，其特征在于：由行星齿轮机构和脉动发生机构构成，行星齿轮机构的一个元件是脉动元件，变速器工作时，脉动元件交替的加速旋转和减速旋转，脉动发生机构是交替的产生让脉动元件加速旋转和减速旋转的转矩的机构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910055862.7A CN110332288A (zh) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | 行星齿轮无级变速器 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN110332288A true CN110332288A (zh) | 2019-10-15 |
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110332288A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006045241A1 (fr) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Wenming Han | Transmission mecanique a variation continue |
| CN203784225U (zh) * | 2014-02-13 | 2014-08-20 | 汪学品 | 柱塞变容积式行星齿轮无级变速装置 |
| CN107228162A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-10-03 | 汤斌 | 行星齿轮无级变速装置 |
| CN107939933A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-20 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 一种齿轮连杆脉动式无级变速器 |
| CN207687288U (zh) * | 2017-11-17 | 2018-08-03 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 行星连杆式无级变速器 |
-
2019
- 2019-01-11 CN CN201910055862.7A patent/CN110332288A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006045241A1 (fr) * | 2004-10-25 | 2006-05-04 | Wenming Han | Transmission mecanique a variation continue |
| CN203784225U (zh) * | 2014-02-13 | 2014-08-20 | 汪学品 | 柱塞变容积式行星齿轮无级变速装置 |
| CN107228162A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-10-03 | 汤斌 | 行星齿轮无级变速装置 |
| CN107939933A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-20 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 一种齿轮连杆脉动式无级变速器 |
| CN207687288U (zh) * | 2017-11-17 | 2018-08-03 | 中国人民解放军陆军装甲兵学院 | 行星连杆式无级变速器 |
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