CN113915300B - 一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法 - Google Patents

Abstract

自适应机械无级变速装置传动比的设置方法，属于机械传动技术领域，通过适用对象确定；总传动比i_A、总传动比i_B的确定；传动比和转速比正负的确定；传动比设置所要达到的目标状态；在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间转速比的确定；使i_B等于转速比等步骤，最终确定传动机构A在不与传动机构B接合且行星架不公转情况下的总传动比i_A与传动机构B的总传动比i_B之间关系的方法，可使传动装置的行星架与输出轴在传动装置输出扭矩与负载输入扭矩之间的比较差额的作用下增加转速或减小转速但不影响、不改变传动装置输入转速，从而实现传动装置自适应负载特性的纯机械无级变速传动功能。

Description

一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，涉及由双行星传动机构和行星架——输出轴传动机构组成的输出自适应负载特性的纯机械无级变速传动装置内部传动比的设置方法，具体的说是设置双行星传动机构在不与行星架——输出轴传动机构接合且行星架不公转情况下的总传动比i_A与行星架——输出轴传动机构的总传动比i_B之间关系的方法。

背景技术

传统齿轮传动装置，其传动比固定，输入源特性曲线与负载特性曲线只能交叉不能重合，在非额定工况下动力源效率低，能耗大；现有机械无级变速传动装置需要外加调节机构对装置输出的转速、扭矩进行刻意调节控制，这些装置组成复杂且外加调节机构会额外损耗能量，因此需要一种没有外加调节机构的输出自适应负载特性的无级变速机械传动装置来改变上述现状。

中国发明申请专利号202011478146.9公开了一种输出自适应负载特性的纯机机械无级变速传动装置，该技术仅公开了传动装置结构与构成，但对双行星传动机构(以下称“传动机构A”)与行星架——输出轴传动机构(以下称“传动机构B”)传动比的设置方法未予以阐述，缺乏传动比的设置方法无法实现输出自适应负载特性无级变速传动的功能。

发明内容

本发明针对现有技术中未确定传动机构A和传动机构B之间的传动比关系，缺乏传动比的设置方法无法实现输出自适应负载特性无级变速传动功能的不足，提出一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法，在现有传动装置结构与构成的基础上，系统阐述了传动装置内部传动比的设置方法，具体为传动机构A在不与传动机构B接合且行星架不公转情况下的总传动比i_A与传动机构B的总传动比i_B之间的方法，以实现输出自适应负载特性无级变速传动的功能。

本发明的技术方案：一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：适用对象确定；

步骤B：总传动比i_A、总传动比i_B的确定；

步骤C：传动比和转速比正负的确定；

步骤D：传动比设置所要达到的目标状态；

步骤E：确定在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间的转速比；

步骤F：使i_B等于步骤E中确定的转速比；

步骤A中所述适用对象确定具体如下：适用对象是由双行星传动机构A和行星架——输出轴传动机构B组成的输出自适应负载特性的纯机械无级变速传动装置；

步骤B中所述总传动比i_A、总传动比i_B的确定如下：

(1)i_A是传动机构A在不与传动机构B接合且行星架不公转情况下的总传动比；

(2)i_B是传动机构B的总传比；

步骤C中所述传动比和转速比正负的确定如下：

(1)传动比正负确定：输入与输出同向为正，反向为负；

(2)同轴心两旋转体的转速比：同向为正，反向为负；

步骤D中所述传动比设置所要达到的目标状态为：传动装置在输入轴静止或恒速输入时，行星架公转和输出轴旋转在施加扭矩作用下增加转速或减少转速，而输入轴静止或恒速输入的状态不变；

步骤E中所述在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间的转速比确定方法为：

(1)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相反，i_A为正，在输入轴静止不动的情况下，正转或反转行星架得出行星架公转与输出轴旋转的转速比，当行星架正转1周时，其效果等同于行星架不动输入轴反转1周，即等同于输出轴旋转-1/i_A周，同时因行星架公转正1周也带着输出轴公转正1周，则输出轴在行星架公转正1周时的转速为(-1/i_A+1)，如此可得出在输入轴静止不动的情况下行星架公转与输出轴旋转的转速比为1：(-1/i_A+1)，且0＜i_A＜1；当i_A等于1时，行星架公转与输出轴旋转的转速比为无穷大，在实际工况中不成立；当i_A大于1时，转速比为正数，与上述行星架公转与输出轴旋转转向相反转速比为负数的假设矛盾；i_A等于0时，行星架公转与输出轴旋转的转速比为无穷小，在实际工况中不成立；

(2)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相同，i_A为负，在输入轴静止不动的情况下，正转或反转行星架得出行星架公转与输出轴旋转的转速比，当行星架正转1周时，其效果等同于行星架不动输入轴反转1周，即等同于输出轴旋转-1/i_A周，同时因行星架公转正1周也带着输出轴公转正1周，则输出轴在行星架正公转1周时的转速为(-1/i_A+1)，如此可得出在输入轴静止不动的情况下行星架公转与输出轴旋转的转速比为1：(-1/i_A+1)；

步骤F中所述使i_B等于步骤E中确定的转速比的具体方法为：

(1)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相反时，i_A与i_B的关系确定如下：

i_B＝1/(-1/i_A+1)且0＜i_A＜1(1)

(2)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相同时，i_A与i_B的关系确定如下：

i_B＝1/(-1/i_A+1) (2)。

本发明的有益效果为：一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法，通过适用对象确定；总传动比i_A、总传动比i_B的确定；传动比和转速比正负的确定；传动比设置所要达到的目标状态；在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间转速比的确定；使i_B等于转速比等步骤，最终确定传动机构A在不与传动机构B接合且行星架不公转情况下的总传动比i_A与传动机构B的总传动比i_B之间关系的方法，可使传动装置的行星架与输出轴在传动装置输出扭矩与负载输入扭矩之间的比较差额的作用下增加转速或减小转速但不影响、不改变传动装置输入转速，从而实现传动装置自适应负载特性的纯机械无级变速传动功能。本发明原理清晰，通过本发明方法设置内部传动比的传动装置在汽车驱动、船舶推进等广大机械传动领域的运用，会使动力输入端动力源不受负载特性的转速制约，可运行在在相应转速下的高效率区，从而大大有效提高动力源和整个系统的效率，达到节能增效的目的。

附图说明

图1为本发明行星架公转转向与输出轴旋转向相反的传动比设置示意图。

图中：双行星传动机构A、行星架——输出轴传动机构B、输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、输出行星轮4、输出中心轮5、输出轴6、行星架7、行星架啮合轮8、中间传动齿轮一9、中间传动齿轮二10、惰轮11、输出轴啮合中心轮12、装置箱体13、负载14、i_2-3＝-3、i_4-5＝-1/5、i_A＝3/5、i_8-9＝-1、i_10-12＝1.5、i_B＝-1.5。

图2为本发明中传动机构A传动比设置示意图。

图中：双行星传动机构A、输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、输出行星轮4、输出中心轮5、输出轴6、行星架7、装置箱体13、负载14、i_2-3＝-3、i_4-5＝-1/5、i_A＝3/5。

图3为本发明中行星架公转转向与输出轴旋转向相同的传动比设置示意图。

图中：双行星传动机构A、行星架——输出轴传动机构B、输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、输出行星轮4、惰轮11、输出中心轮5、输出轴6、行星架7、行星架啮合轮8、中间传动齿轮一9、中间传动齿轮二10、输出轴啮合中心轮12、装置箱体13、负载14、i_2-3＝-3、i_4-5＝1/5、i_A＝-3/5、i_8-9＝-1、i_10-12＝-1.5、i_B＝1.5。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：传动装置行星架公转转向与输出轴旋转转向相反的传动比设置方法。

如图1所示，自适应机械无级变速装置传动比关系设置方法，传动装置由传动机构A、传动机构B构成，行星架公转转向与输出轴旋转转向相反。传动机构A由输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、输出行星轮4、输出中心轮5、输出轴6和行星架7构成，输入中心轮2和输入行星轮3之间传动比为i_2-3＝-3，输出行星轮4与输出中心轮5之间传动比为i_2-3＝-1/5，传动机构A在不与传动机构B接合且行星架7不公转情况下的总传动比为i_A＝3/5；传动机构B由行星架7、行星架啮合轮8、中间传动齿轮一9、中间传动齿轮二10、惰轮11、输出轴啮合中心轮12、输出轴6构成，行星架啮合轮8与中间传动齿轮一9的传动比为i_8-9＝-1，中间传动齿轮二10与输出轴啮合中心轮12的传动比为i_10-12＝1.5，传动机构B的总传动比为i_B＝-1.5。

i_B＝1:(-1/i_A+1)＝1:{-1/(3/5)+1}＝1:-2/3＝3:-2＝-1.5。i_A和i_B之间的关系按公式(1)设置。

如图2所示，传动机构A是一个双行星传动机构，当输入轴1有一个转速输入时，传动机构A输出有三种自由度。第一种自由度是整个传动机构作为整体旋转，输出转速与输入转速一样；第二种自由度是行星架7公转；第三种自由度是输出轴6旋转。第一种自由度因传动机构A与传动机构B接合且传动机构B中中间传动齿轮轴二10和惰轮11的轴通过轴承与箱体13作连接而不可能出现，如此就剩下行星架7公转和输出轴6旋转两个自由度。当输入轴1有一个转速输入时这两个自由度会可能产生三类情况，第一类是只有行星架7公转，输出轴6不旋转；第二类是只有输出轴6旋转，行星架7不公转；第三类情况是行星架7公转同时输出轴6也旋转。

如图1所示，传动机构A与传动机构B通过共有行星架7和输出轴6的方式结合在一起，当输入轴1有一个转速输入时，有固定总传动比传动机构B强制传动机构A的行星架7和输出轴6同时发生公转和旋转。

如图2所示：输入中心轮2和输入行星轮3之间传动比为i_2-3＝-3，输出行星轮4与输出中心轮5之间传动比为i_4-5＝-1/5，传动机构A在不与传动机构B接合且行星架7不公转情况下的总传动比为i_A＝3/5。假设固定输入轴1和输入中心轮2不动，顺时针公转行星架7一周，则输出轴6会逆时针旋转-2/3周，即，等于(-1/i_A+1)，则行星架7公转转速与输出轴6转速之比为1:-2/3＝3:-2＝1.5:-1，也就是1:(-1/i_A+1)；同样在固定输入轴1和输入中心轮2不动的情况下，顺时针旋转输出轴6一周，行星架7则会逆时针公转-1.5周，则行星架7公转转速与输出轴6转速之比同样为1:(-1/i_A+1)。换而言之，当行星架7与输出轴6以相反方向同时进行公转和旋转时，只要行星架7公转转速与输出轴6转速之比为1:(-1/i_A+1)，本例为1.5:-1，就不会改变输入轴1和输入中心轮2静止的状态。我们可以进一步推导出，如输入轴1和输入中心轮2是恒速旋转输入，只要行星架7与输出轴6以1:(-1/i_A+1)转速比同时进行相反方向的公转和旋转，同样也不会改变输入轴1和输入中心轮2恒速旋转输入的状态。

如图1所示，传动机构B的输入端是行星架7，输出端为输出轴6，同时传动机构A与传动机构B共用行星架7和输出轴6。传动机构B的功用是强制行星架7进行与输出轴6同时发生旋向相反的公转和旋转，并通过设置i_A与i_B之间的传动比关系为i_B＝1:(-1/i_A+1)使行星架7公转转速与输出轴6转速之比为1:(1/-i_A+1)。只要行星架7与输出轴6同时以相反方向进行公转和旋转且转速之比为1:(-1/i_A+1)，就不会改变输入轴1和输入中心轮2输入的状态，无论输入轴1和输入中心轮2的输入状态是静止还是恒速旋转输入。进一步推导可以得出：当在行星架7和或输出轴6上增加或减小作用扭矩时，会使行星架7公转加速或减速，同时输出轴6也按1:(-1/i_A+1)比例加速或减速，但输入轴1和输入中心轮2恒速旋转输入的状态不会改变。

如图1所示，当输入轴1和输入中心轮2有一个输入转速N_输入0输入时，因传动机构B会强制行星轮7与输出轴6作旋向相反并且转速比为1:(-1/i_A+1)的公转和旋转，输入转速N_输入0会转变为如下两个转速分量：(1)行星架7公转分量N_公转；(2)输出轴6的输出分量N_输出。

如图1所示，当输入轴1有功率W_输入0＝Q_输入0×N_输入0输入时，输入扭矩Q_输入0通过传动机构A分作两股，具体为：第一股经输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、输出行星轮4、输出中心轮5驱动输出轴6旋转；第二股经输入轴1、输入中心轮2、输入行星轮3、行星轮轴驱动行星架7作与输出轴6旋向相反的公转,行星架7的反向公转又通过传动机构B，即经行星架啮合轮8、中间传动齿轮一9、中间传动齿轮二10、惰轮11、输出轴啮合中心轮12驱动输出轴6旋转，且驱动方向与输出中心轮5驱动输出轴6方向相同。如此，第一股扭矩和第二股扭矩同时最终通过输出中心轮5和输出轴啮合中心轮12驱动输出轴6，合二为一形成输出扭矩。

如图1所示，当输入轴1有功率W_输入0＝Q_输入0×N_输入0输入时，输入转速N_输入0会首先转化为行星架7公转分量N_公转和输出轴6的输出分量N_输出。由功率守恒可知W_输入0＝Q_输入0×N_输入0＝Q_输出×N_输出+Q_公转×N_公转，行星架7公转Q_公转仅仅克服摩擦阻力和润滑阻力，可以忽略不计，则W_输入0＝Q_输入0×N_输入0＝Q_输出×N_输出。因传动装置输出轴6与负载输入轴是同一根轴，所以装置输出转速与负载转速一致，即N_输出＝N_负载，同时负载转速N_负载会对应一个负载扭矩Q_负载，则此时的负载接收功率为W_负载＝N_负载×Q_负载。此时装置输出扭矩Q_输出若小于负载扭矩Q_负载，则传动装置不能启动；若Q_输出等于Q_负载，则传动装置进入平衡，称此时的N_输出为N_输入0转速输入下的最小输出转速N_{最小输出0}，此时的Q_输出为Q_输入0扭矩输入下的最大输出扭矩Q_{最大输出0}；若Q_输出大于Q_负载，多余的扭矩会作用在行星架7和或输出轴6上，如上所述，当在行星架7和或输出轴6上作用扭矩时，会使行星架7公转加速，同时输出轴6也按1:(-1/i_A+1)比例转速增加，但输入轴1和输入中心轮2输入转速不变，依然为N_输入0。随着输出轴6转速增加，根据功率守恒原理传动装置输出扭矩相应减小；同时随着装置输出转速增加，因装置输出转速与负载转速一致负载转速也同样增加，负载转速增加若引起负载扭矩出现增加、不变、或负载扭矩减少的速率小于传动装置输出扭矩减少的速率三种情况变化，这三种情况变化的任一种都使得传动装置输出扭矩与负载扭矩趋于相同。当此种状态变化到负载扭矩与输出扭矩相等时，传动装置进入最初均衡状态，即均衡状态0。此时的输出转速N_输出0＞N_{最小输出0}，输出扭矩Q_输出0＜Q_{最大输出0}，且在忽略装置摩擦阻力和润滑阻力的前提下W_输入0＝Q_输入0×N_输入0＝Q_输出0×N_输出0＝W_输出0，Q_输出0＝Q_负载₀。

如图1所示，传动装置运行同时必须具备的前提条件是：(1)i_A与i_B之间的传动比关系为i_B＝1:(-1/i_A+1)；(2)传动装置的输出转速必须大于等于最小输出转速N_最小输出；(3)在最小输出转速N_最小输出时，最大输出扭矩Q_最大输出必须大于或等于负载特性曲线上与最小输出转速N_最小输出对应的负载扭矩Q_负载；(4)在负载特性曲线上转速大于等于最小输出转速N_最小输出的部分有与输入功率相等的功率点。

如图1所示，自适应机械无级变速装置传动比关系设置方法，在传动装置达到均衡0稳定状态后，假设负载特性是扭矩随转速上升而上升，第一种变化：Q_输入0不变，N_输入0增加，变为N_输入1，N_输入1＞N_输入0，则在N_输入1转速输入下的最小输出转速N_{最小输出1}。输入转速的增加有一个连续的过程，因输入扭矩不变，每一次增加的输入转速同时伴随的最大输出扭矩都等于Q_{最大输出0}，因均衡状态0时输出扭矩Q_输出0＜Q_{最大输出0}，多余的扭矩会作用在行星架7和或输出轴6上。如上所述，当在行星架7和或输出轴6上施加扭矩时，会使行星架7公转加速，同时输出轴6也按1:(-1/i_A+1)比例转速增加，但输入轴1和输入中心轮2输入转速不会因此改变。随着输出轴6输出转速增加，根据功率守恒原理多余的扭矩相应减小；同时随着装置输出转速增加，因装置输出转速与负载转速一致负载转速也同样增加，因假设负载特性是扭矩随转速上升而上升，负载转速增加会引起负载扭矩增加，传动装置输出扭矩与负载扭矩将趋于相同。当此种状态变化到负载扭矩与输出扭矩相等时，传动装置达到均衡1稳定状态。此时在忽略装置摩擦力的前提下W_输入1＝Q_输入0×N_输入1＝Q_输出1×N_输出1＝W_输出1，输出扭矩Q_输出1＝Q_负载1，Q_输出1＞Q_输出0，输出转速N_输出1＞N_输出0，同时N_输出1≥N_{最小输出1}，若N_输出1＜N_{最小输出1}，装置停止运行。若Q_输入0不变，N_输入0减少，反之亦然。

如图1所示，自适应机械无级变速装置传动比关系设置方法，在传动装置达到均衡0稳定状态后，假设负载特性是扭矩随转速上升而上升，第二种变化：N_输入0不变，Q_输入0增加，变为Q_输入2，Q_输入2＞Q_输入0，则N_{最小输出2}等于N_输入0。因传动装置输入转速不变，输出扭矩的增加会使传动装置输出扭矩大于负载扭矩，多余的扭矩会作用在行星架7和或输出轴6上。如上所述，当在行星架7和或输出轴6上施加扭矩时，会使行星架7公转加速，同时输出轴6也按1:(-1/i_A+1)比例转速增加，但输入轴1和输入中心轮2输入转速不变。随着输出轴6输出转速增加，根据功率守恒原理增加的扭矩相应减小；同时随着装置输出转速增加，因装置输出转速与负载转速一致负载转速也同样增加，因假设负载特性是扭矩随转速上升而上升，负载转速增加会引起负载扭矩增加，传动装置输出扭矩与负载扭矩将趋于相同。当此种状态变化到负载扭矩与输出扭矩相等时，传动装置达到均衡2稳定状态。此时在忽略装置摩擦力的前提下W_输入2＝Q_输入2×N_输入0＝Q_输出2×N_输出2＝W_输出2，输出扭矩Q_输出2＝Q_负载2，Q_输出2＞Q_输出0，输出转速N_输出2＞N_输出0，同时N_输出2≥N_{最小输出2}，若N_输出2＜N_{最小输出2}，装置停止运行。若Q_输入0减少，N_输入0不变，反之亦然。

如图1所示，自适应机械无级变速装置传动比关系设置方法，在传动装置达到均衡0稳定状态后，假设负载特性是扭矩随转速上升而上升，第三种变化：Q_输入0增加，变为Q_输入3，Q_输入3＞Q_输入0，同时N_输入0增加，变为N_输入3，N_输入3＞N_输入0，则在N_输入3转速输入下的最小输出转速N_{最小输出3}。输入扭矩和输入转速同时增加是输入转速单独变化和输入扭矩单独变化两种状态的叠加，当此种状态变化到负载扭矩与输出扭矩相等时，传动装置达到均衡3稳定状态。此时在忽略装置摩擦力的前提下，W_输入3＝Q_输入3×N_输入3＝Q_输出3×N_输出3＝W_输出3，输出扭矩Q_输出3＝Q_负载3，Q_输出3＞Q_输出0，输出转速N_输出3＞N_输出0，同时N_输出3≥N_{最小输出3}，若N_输出3＜N_{最小输出3}，装置停止运行。若Q_输入0减少，同时N_输入0减少，反之亦然。

如图1所示，自适应机械无级变速装置传动比关系设置方法，在传动装置达到均衡0稳定状态后，假设负载特性是扭矩随转速上升/下降而上升/下降，第四种变化：Q_输入0不变，N_输入0不变，负载扭矩Q_负载增加，负载特性曲线发生偏移(变陡)。此时N_{最小输出4}不变仍等于N_输入0。因负载扭矩Q_负载增加使传动装置输出扭矩小于负载扭矩，扭矩的不足(负扭矩)会作用在行星架7和或输出轴6上。如前面所述，当在行星架7和或输出轴6上施加负扭矩时，会使行星架7公转减速，同时输出轴6也按1：(-1/i_A+1)比例转速减少，但输入轴1和输入中心轮2输入转速不变。随着输出轴6输出转速减少，根据功率守恒原理传动装置输出扭矩相应增加；同时随着装置输出转速减少，因装置输出转速与负载转速一致负载转速也同样减少，因假设负载特性是扭矩随转速下降而下降，负载转速下降会引起负载扭矩下降，传动装置输出扭矩与负载扭矩将趋于相同。当此种状态变化到负载扭矩与输出扭矩相等时，传动装置达到均衡4稳定状态，传动装置在偏移后的负载特性曲线上找到与输入功率相等的平衡点。此时在忽略装置摩擦阻力和润滑阻力的前提下W_输入0＝Q_输入0×N_输入0＝Q_输出4×N_输出4＝W_输出4，输出扭矩Q_输出4＞Q_输出0，输出转速N_输出4＜N_输出0，也同时N_输出4≥N_{最小输出4}，若N_输出4＜N_{最小输出4}，装置停止运行。若Q_输入0不变，N_输入0不变，负载扭矩Q_负载减少，反之亦然。

如图1所示，在传动装置达到均衡0稳定状态后，其它变化不一一列举，只要输入工况和输出工况满足前述传动装置运行同时必须具备的4个前提条件，传动装置就能达到新的均衡状态运行。行星架公转与输出轴旋转反向的自适应机械无级变速传到装置i_A与i_B之间的传动比关系按i_B＝1:(-1/i_A+1)设置后，实现了传动装置的自适应无级变速传动功能。

实施例二：传动装置行星架公转转向与输出轴旋转转向相同的传动比设置方法。

如图3所示，与实施例一不同是传动装置行星架公转转向与输出轴旋转转向相同，i_A为负数，i_A与i_B的关系适用公式(2)，除此之外实施例二具体实施与实施例一相同。

Claims (1)

1.一种实现输出自适应负载特性无极变速传动的方法，其由以下传动装置实现，传动装置由传动机构A、传动机构B构成；

传动机构A由输入轴、输入中心轮、输入行星轮、行星轮轴、输出行星轮、输出中心轮、输出轴和行星架构成；所述输入轴与所述输入中心轮的中心连接固定，所述输入中心轮与输入行星轮形成外啮合传动连接，所述输出中心轮与输出行星轮形成外啮合传动连接，所述输出轴与输出中心轮连接固定，所述输入行星轮通过行星轮轴与输出行星轮同轴连接固定；

传动机构B由行星架啮合轮、中间传动齿轮一、中间传动齿轮轴一、中间传动齿轮二、中间传动齿轮三、中间传动齿轮轴二、输出轴啮合中心轮、输出轴和行星架构成；所述行星架啮合轮同轴固定在所述行星架上，所述行星架啮合轮与所述中间传动齿轮一形成外啮合传动连接，所述中间传动齿轮一通过传动齿轮轴一与所述中间传动齿轮二同轴连接固定，所述中间传动齿轮二与所述中间传动齿轮三形成外啮合传动连接，所述中间传动齿轮轴二连接固定在中间传动齿轮三的中心，所述输出轴啮合中心轮与中间传动齿轮三形成外啮合传动连接；

所述传动机构A和传动机构B共用行星架和输出轴，所述行星架的中心固定设有行星架轴承，所述输出轴穿过行星架轴承后，一端与所述输出中心轮连接固定，另一端与所述输出轴啮合中心轮连接固定，所述行星架的周向上固定设有行星轮轴承，所述行星轮轴与所述行星轮轴承连接固定，所述输入轴、输出轴、中间传动齿轮轴一、中间传动齿轮轴二与设置在装置箱体上的轴承形成转动连接；

传动机构A与传动机构B通过共有行星架和输出轴的方式结合在一起，当输入轴有一个转速输入时，有固定总传动比传动机构B强制传动机构A的行星架和输出轴同时发生公转和旋转；

所述方法包括：

(1)传动机构A的变速比i_A与传动机构B的变速比i_B之间的传动比关系为i_B＝1:(-1/i_A+1)；(2)传动装置的输出转速大于等于最小输出转速N_最小输出；(3)在最小输出转速N_最小输出时，最大输出扭矩Q_最大输出大于或等于负载特性曲线上与最小输出转速N_最小输出对应的负载扭矩Q_负载；(4)在负载特性曲线上转速大于等于最小输出转速N_最小输出的部分有与输入功率相等的功率点；

其中传动机构A的变速比i_A与传动机构B的变速比i_B之间的传动比关系的设置方法如下：

步骤A：适用对象确定；

步骤B：总传动比i_A、总传动比i_B的确定；

步骤C：传动比和转速比正负的确定；

步骤D：传动比设置所要达到的目标状态；

步骤E：确定在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间的转速比；

步骤F：使i_B等于步骤E中确定的转速比；

步骤A中所述适用对象确定具体如下：适用对象是由双行星传动机构A和行星架——输出轴传动机构B组成的输出自适应负载特性的纯机械无级变速传动装置；

步骤B中所述总传动比i_A、总传动比i_B的确定如下：

(1)i_A是传动机构A在不与传动机构B接合且行星架不公转情况下的总传动比；

(2)i_B是传动机构B的总传比；

步骤C中所述传动比和转速比正负的确定如下：

(1)传动比正负确定：输入与输出同向为正，反向为负；

(2)同轴心两旋转体的转速比：同向为正，反向为负；

步骤D中所述传动比设置所要达到的目标状态为：传动装置在输入轴静止或恒速输入时，行星架公转和输出轴旋转在施加扭矩作用下增加转速或减少转速，而输入轴静止或恒速输入的状态不变；

步骤E中所述在传动机构A中输入轴静止不动时，行星架公转和输出轴旋转之间的转速比确定方法为：

(1)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相反，i_A为正，在输入轴静止不动的情况下，正转或反转行星架得出行星架公转与输出轴旋转的转速比，当行星架正转1周时，其效果等同于行星架不动输入轴反转1周，即等同于输出轴旋转-1/i_A周，同时因行星架公转正1周也带着输出轴公转正1周，则输出轴在行星架公转正1周时的转速为(-1/i_A+1)，如此可得出在输入轴静止不动的情况下行星架公转与输出轴旋转的转速比为1：(-1/i_A+1)，且0＜i_A＜1；当i_A等于1时，行星架公转与输出轴旋转的转速比为无穷大，在实际工况中不成立；当i_A大于1时，转速比为正数，与上述行星架公转与输出轴旋转转向相反转速比为负数的假设矛盾；i_A等于0时，行星架公转与输出轴旋转的转速比为无穷小，在实际工况中不成立；

(2)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相同，i_A为负，在输入轴静止不动的情况下，正转或反转行星架得出行星架公转与输出轴旋转的转速比，当行星架正转1周时，其效果等同于行星架不动输入轴反转1周，即等同于输出轴旋转-1/i_A周，同时因行星架公转正1周也带着输出轴公转正1周，则输出轴在行星架正公转1周时的转速为(-1/i_A+1)，如此可得出在输入轴静止不动的情况下行星架公转与输出轴旋转的转速比为1：(-1/i_A+1)；

步骤F中所述使i_B等于步骤E中确定的转速比的具体方法为：

(1)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相反时，i_A与i_B的关系确定如下：

i_B＝1/(-1/i_A+1)且0＜i_A＜1(1)

(2)当行星架公转转向与输出轴旋转转向相同时，i_A与i_B的关系确定如下：

i_B＝1/(-1/i_A+1) (2)。