本发明属于机械传动领域。 根据CN87101898号发明专利申请，该无级变速装置实质是由两个行星轮系组成，使两个行星轮系的太阳轮两两相连。动力由其中一个行星轮系的系杆输入，由另一行星轮系的系杆输出。由一个可逆电动装置控制其中一对太阳轮的转速，而使另一对太阳轮的输出转速得到改变。实际上是应用两个动力系统，故该装置机动性能较差，适用范围很小，只能适用固定场所，不能适用于交通工具上。
本发明的目的在于解决现有机械传动中对无级变速器的要求，改变现有技术中无级变速传动机构的现状。
本发明与已有技术相比具有很大区别。其特征在于，本发明采用半轴齿轮输入动力，另一半轴齿轮输出动力。其控制系统是由旁路另外的差速器和蜗轮蜗杆来完成的，并且可随阻力矩的大小变化自动改变传动比，不需增加附加的动力设备来控制。因而机动性能好，传动比调节范围大，传动效率高，加速性能好，起步快，并且结构紧凑，体积小，适用于各种机械变速传动机构。
本发明是由四个行星齿轮差速器、一对蜗轮蜗杆及与其相适应的外壳体组成的动力传递装置。在动力传递过程中可实现无级自动变速。
差速器1的主要作用是：由半轴齿轮Z′1输入动力，由半轴齿轮Z″1输出动力，由行星齿轮外壳齿圈Z1控制其输入与输出的传动比。
差速器2的作用是将差速器1动力输出轴的半轴齿轮Z″1的转速与差速器1行星齿轮外壳齿圈Z1地转速变化信号综合调整传给差速器3。
差速器3的作用是将差速器2传递过来的转速变化信号调整为一个稳定的转速，并放大传递给差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4，使Z4的转速恒等于输入轴转速的一半。
差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4的转速恒定，这样当输出轴转速发生变化时，通过差速器4的半轴齿轮Z″4能非常准确地将变化信号传递给蜗杆。
蜗杆的转速由输出轴控制。差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z1的转速由蜗轮蜗杆控制。因蜗轮的自锁作用，同时控制了差速器2的半轴齿轮Z′2的转速。
本发明实施例如说明书附图所示。
差速器1的半轴齿轮Z″1经连动齿轮Z9、Z15、Z19、Z23分别与差速器2、3、4的半轴齿轮Z″2、Z″3、Z″4相连，其传动转速比为n″1∶n″2∶n″3∶n″4＝2∶1∶1∶2;
差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z1经连动齿轮Z35与差速器2的半轴齿轮Z′2相连，传动齿数比为Z1∶Z35＝1∶1，再经中间齿轮Z32与圆锥齿轮Z31相连，传动齿数比为Z35∶Z32＝1∶2、Z32∶Z31＝1∶5、即转速比n1∶n31＝10∶1
差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z2经连动齿轮Z34、Z33与差速器3的半轴齿轮Z′3相连，传动齿数比为Z2∶Z34∶Z33＝1∶1∶1。
差速器3的行星齿轮外壳齿圈Z3与差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4相连，传动齿数比为Z3∶Z4＝4∶1
差速器4的半轴齿轮Z′4与蜗杆同轴相连，并经蜗轮、圆锥齿轮调向使Z′4与Z1同向旋转，转速比为n′4∶n1＝2∶1，蜗杆、蜗轮传动为20∶1。
由差速器工作原理可知，由于两个半轴齿论Z′和Z″具有差动作用。即当Z′转动时，如Z″固定，则行星齿轮外壳Z将转动，这时Z′转两转，Z转一转，Z″为零。若Z受到限制，当Z′与Z的转速比大于或小于2∶1时，则Z′转动时，必然带动Z″转动。
Z′的转速n′与Z″的转速n″和Z的转速n满足关系式：
n′+n″＝2n
当：n′＝200 n＝100时 n″＝0
n′＝200 n＝99时 n″＝-2（反转） n′∶n″＝100∶1
n′＝200 n＝50 n″＝-100 n′∶n″＝2∶1
n′＝200 n＝0 n″＝-200 n′∶n″＝1∶1
n′＝200 n＝-50 n″＝-300 n′∶n″＝1∶1.5
由上式可知，只要改变行星齿轮外壳齿圈Z的转速n就能获得半轴齿轮Z′与Z″的不同转动比。即逐渐增减行星齿轮外壳齿圈Z的转速，便可达到输入动力与输出动力之间的无级变速效果。
本发明的无级变速装置的工作过程是，动力由差速器1的半轴齿轮Z′1输入，因行星齿轮齿圈Z1受蜗轮自锁作用控制，故Z1转速n1为零。此时Z′1以传动比1∶1的转速把动力反向传给Z″1（此时各差速器的三个齿轮Z、Z′、Z″的转速如表1第8格所示）。Z″1转动后经离合器接入负荷。由于起动时负荷的静摩擦力较大，起动扭矩也较大，故Z″1转速下降，Z″4转速随之下降。因Z4转速恒定，故z′4转速将增高，Z1转速随之增高，使传动比增大，提高输出扭矩，直至输入、输出扭矩达到平衡。当输入扭矩大于载荷扭矩时，输出轴产生加速度，Z″1转速增高，Z″4转速随之增高，经差速器4使蜗杆及Z1转速下降，从而降低输入与输出的传动比，提高输出轴的转速，直至输入、输出扭矩达到平衡。此时Z1因受蜗轮蜗杆控制，不能自行增加或减少转速，使传动比稳定在变化后的数值上。当载荷扭矩增大，输入扭矩小于载荷扭矩时，输出轴将作减速运动，Z″1转速降低，经差速器4使Z1转速增高，增大传动比，直至达到新的平衡。如此不断往复，达到无级变速的目的。
序号 名称
1、动力输入轴 2、差速器1半轴齿轮Z′1
3、差速器1行星齿轮 4、差速器1行星齿轮外壳齿圈Z1
5、差速器1行星齿轮轴 6、差速器1半轴齿轮Z″1
7、轴承 8、动力输出轴
9、连动齿轮Z910、变速箱壳
11、垫圈 12、固定螺栓
13、轴承盖 14、齿轮固定键
15、连动齿轮Z1516、差速器行星齿轮外壳齿圈Z2
17、差速器2半轴齿轮Z′218、差速器2半轴齿轮Z″2
19、连动齿轮Z1920、差速器3行星齿轮外壳齿圈Z3
21、差速器3半轴齿轮Z′322、差速器3半轴齿轮Z″3
23、连动齿轮Z2324、差速器4半轴齿轮Z′4
25、差速器4半轴齿轮Z″426、差速器4行星齿轮壳齿圈Z4
27、蜗杆轴 28、蜗杆
29、蜗轮轴 30、蜗轮
31、圆锥齿轮Z3132、连动中间滑动齿轮Z32
33、连动齿轮Z3334、连动齿轮Z34
35、连动齿轮Z35