本发明涉及一种惯性脉动无级变矩器，它可作为汽车拖拉机类机械的离合器变速器之用。 惯性无级变扭器见著报导的有多种形式，不管那种形式，都存在以下几个缺点中的一个或几个。1.带有1个或数个超越离合器;2.带有一个或数个飞轮;3.脉动不均;4.不能逆向传动;5.声响大，传动效率低，使用寿命短;6.总体重量与尺寸大，等等。因此在批量生产的汽车中还未采用惯性脉动无级变矩器。
本发明的目的在于制成一种新颖的惯性无级变矩器，使其在汽车类的机械上使用具有良好的性能，以取代传统的汽车离合器变速器系统。
本发明的实现：该发明物由二组差速齿轮系组成，每一组差速轮系有一个行星架，两个中心轮。用传动机构将一个差速轮系的每个中轮都与另一个差速轮系的一个中心轮联结起来。这样组成对应的两对中心轮，使得每对中心轮的转角位置只用一个坐标表示。并且这两对中心轮至少有一对的传动速比是瞬时变化的，并且这速比满足一定的关系。这样组成的两个差速器，把它的一个差速器地行星架作为输入轴，把另一个差速器的行星架作为输出轴。由上所述的装置，它的输入轴、输出轴，各行星齿轮，各中心轮的运动是二自由度的，但由于有如上所述的一对中心轮是符合一定规律的变速比传动参看图1。这使得输入轴的与输出轴的运动自由度有时是一个，有时是二个。即输入轴的转速有时候被输出轴的转速所决定，有时候在原动机的作用下任意提高。看下文公式（6）。这样输入轴的转速连续不断地呈这样的变化：从某一与输出轴相应的转速升高到任意高的转速，再下降到与输出轴相应的转速，又升高到任意高的转速，再下降到与输出轴相应的转速，……。这过程不断进行下去，这输入轴的转速的不断地升高，降低产生的惯性力使机构产生无级变矩的作用。这段句子中所说的与输出轴相应的转速即是在输入轴与输出轴的运动只有一个自由度时输入轴由输出轴决定的转速;任意高的转速是指，在输入轴与输出轴的运动是二自由度时，输入轴在原动机的动力作用下加速得到的转速。
本发明的积极效果是产生了一种新颖的无级变扭器，供汽车拖拉机类机械选用。
本发明的实施例：
图1是本发明的机构简图。
8为行星架与输入轴6固结，9为行星架与输出轴10固结。2为中心轮，与齿轮1固结，它们能在轴6上转动。14是中心齿轮，与齿轮15固结在一起，能在轴10上转动。4是中心齿轮，与非园齿轮5固结，能在轴6上转动。12是中心齿轮，11是非园齿轮，它们互相固结，能在轴10上转动。3、13是属于两差速轮系的行星齿轮。该装置分差速器Ⅰ与差速器Ⅱ两部分。这两部分差速器通过中心轮的运动制约而组成一惯性无级变矩器的。图1的这种制约是这样：齿轮1与齿轮15啮合，齿数比可定为3∶2。非园齿轮5与非园齿轮11啮合;非园齿轮5转一圈，非园齿轮11也转一圈，它们的瞬时速比是一非园齿轮转角的函数。
以下用Ri表示图1及图2图3中序号为i的齿轮的节园半径;用ni表示图1及图2、图3中序号为1的构件的相对于机座的转速。图1中由差速器Ⅰ的特点可列出运动方程式
1/2 （n+n4）＝ns，可变为n+n＝2ns （1）
同理，由差速Ⅱ的特点可列出运动方程式
n+n11＝2n10 （2）
因 R1＝ 3/2 R15 得 n15＝ 3/2 n1 （3）
11与5两非园齿轮的速比为
i（ψ）＝ (n1)/(n5) （4）
其中ψ为齿轮5的转角，i（ψ）为ψ的以2π为周期的连续函数，可使i（ψ）的取值范围为
3/2 ≥i（ψ）≥ 1/2
由（4）得 n11＝i（ψ）·n
把上式及（3）式代入（2）式得
3/2 n1+i（ψ）n＝2n10 （5）
把（1）式两边乘- 3/2 加到（5）式后得
3n6-2n10＝〔 3/2 -1（ψ）〕n9 （6）
现在来分析方程（6）。
n6是输入轴6的转速，n10是输出轴10转速，n9是中心轮5的转速。中心轮5转一圈，即2π弧度时，i（ψ）要取遍闭区间〔 3/2 ， 1/2 〕的所有值。
当输出轴10的转速n10受工作机确定时（对汽车来说当车速确定时n10就确定了），输入轴6与中心轮5的运动是二自由度的。二自由度的系统的运动规律可由动力学方程确定。方程（6）有一特点，当中心轮5在某一转角位置即ψ＝ψ′时i（ψ′）＝ 2/2 ，由（6）式，n就完全由n10决定了，这时n与n10只有一个自由度，即ns＝ 2/3 n。
中心轮5是不断转动的，当转角ψ为ψ′、ψ′+2x，ψ′+4π，…时，n6＝ 2/3 n;当转角ψ为ψ″，ψ+2π、ψ+4π，…，且1（ψ）≠ 3/2 时，输入轴6的转速由该机构的动力学特性所决定，是不同于 2/3 n10的另一转速。输入轴6的转速，在短时间内（这时间为 1/(n1) ）急速变化，而这变化的范围是受该齿轮系的动力特性决定的，这就实现了该机构的惯性无级变扭作用。
由以上的说明及图1可以看出，输入轴6，输出轴10，中心轮5的平均转速存在关系式
（6′）
这平均转速是齿轮5转整数圈所用的时间间隔内的平均值。
（6′）式说明对于相同的越大则速比也越大。
如图1所示的装置能起到惯性变矩作用的关键在于：1.在一中心轮转整数圈的时间间隔内输入轴与输出轴的平均转速之比是随该中心轮的转速而变化的;2.在此中心轮某一转角位置时，输入轴的转速由输出轴完全决定、如果两组差速器的组合能满足这二点要求，就可成为一惯性无级变矩器。
实施例2
把图1的机构简图加以变化，使中心齿轮4，12通过非园齿轮5，11产生的变速比传动变为由图2所示的曲柄、转动导杆机构（以下简称为曲柄摇杆机构）来实现。
图2中的序号为4、6、10、12的构件与图1中的同序号的构件相同。中心轮4与12的传动制约是通过曲柄摇杆实现的。曲柄19、16分别固结在自己的中心轮12、4上，它的曲柄肖分别在摇杆20，与21的槽中滑动，摇杆20与21是在一个刚体上，这刚体的转动中心是18，这转动中心可通过操纵装置改变位置，以改变（6）式中函数i（ψ）的性质，从而使变矩器的性能提高。图2中A、B分别是曲柄16与19的转动中心，也就是中心轮4与12的转动中心。
图3是另一实施例。
它的特点是两行星架布置在一条直线上。
图3中双点划线内包含有Ⅱ差速器，双点划线外包含有Ⅳ差速器。序号为3、6、7、8、9、10的构件同图1中同序号的构件。23是行星架与9、10是一体的。24是中心轮，与中心轮22固结在一起，能相对于机座7与输入轴6转动;中心轮27与中心轮28固结，它们可以相对于机座7与轴6转动，中心轮27与28的变速比传动可通过曲柄摇杆实现。这曲柄摇杆机构可参看图2作以下的变化;把图2的20，21的相错角度变为180°左右：把图2中的A、B重合为一点，中心18与它偏移，18的偏移量仍可通过操纵装置调整，曲柄16、19分别固结着图3中的中心齿轮27、28。中心轮27与28通过这样的传动之后使之达到要求：中心轮27转一圈，28也转一圈，但它的瞬时速比是变化的，变化必须有一定的范围，而这范围还可通过操纵装置改变图2中18的偏移使之变化。差速器Ⅳ的行星轮有两套齿25与26，分别与Ⅳ的中心轮22与28啮合。
现在求图3所示的机构的运动关系式。符号与上文同。
从差速器Ⅳ有：
(n22-n23)/(n26-n23) ＝- (R23×R22)/(R22×R26) （7）
图3具有比例关系 R∶R26＝1∶0.5
R23∶R22＝1∶0.8
代入（7）式得 (n22-n23)/(n28-n23) ＝- 8/5
就是 n+ 8/5 n23＝ 13/5 n10 （8）
从Ⅲ有 n+n27＝2n6 （9）
由于 n23＝i（ψ）n27 （10）
代入（8）得 n2+ 8/5 i（ψ）n＝ 13/5 n10 （11）
（9）-（11）並移项得 2n6- 13/5 n10＝〔1- 8/5 i（ψ）〕n27 （12）
公式（12）完全类似于公式（6）。因此只要选定i（ψ）使之满足一定的条件，图3的机构就能品产惯性变矩的作用。这里的i（ψ）是中心轮28与27的瞬时速比。
再举一实施例：
图1，及图3所示的机构，一对中心轮是固定速比的，另一对中心齿轮是瞬时变化的速比的。这一实施例是通过机构使两对中心齿轮都是瞬时变化速比的。壁如这两对中心齿轮都通过如图2，或对图2的机构作些变化的曲柄摇杆机构来实现瞬时变速比传动。并且摇杆中心位置可调，通过自动操作装置不断地对各对中心齿轮的速比规律进行调整，使惯性无级变矩特性变好。这里要强调一点：令一对中心齿轮不转，另一对中心齿轮的每一个中心齿轮转整数圈时，输入轴与输出轴的平均转速速比不同于，令另一对中心齿轮不转，这一对中心齿轮的每个中心齿轮转整数圈时的输入轴与输出轴的平均转速的速比。这通过设计是可以达到的。
对以上所有文字，公式及所指的附图再作如下几点的说明：
1.该发明的一对有变速比传动关系的中心齿轮，有可能不转动，但这不转动是不稳定的，如图2的结构，只要改变一下中心18的位置，这一对中心轮就会转动了。
2.输入轴的转速高低变化频繁、原动机可通过一弹性轴与输入轴连结。这可使原动机的转速变化微小，转速等于输入轴的平均转速。
3.该变矩器部分构件可制成具有一定的弹性、使该变矩器在单向传递动力时各运动部件不发生因配合间隙引起的冲击，并使动力特性良好。如图1中的齿轮1与齿轮2的连结，类似地，4与5，15与14，12与11及图3中的22与24，及图2中的4与16，12与19等等它们的固结可制成能弹性扭转的连结。这种弹性扭转的作用会使（6）式的运动关系破坏，但是作为变矩仍完全有效。
4.如图3所示的机构，可使有级变速与惯性无级变速联合使用。齿轮28与27的约束可通过操作机构调整，通过操作机构使齿轮28与27同速旋转。这样二自由度系统，如图3的机构可产生三个固定的速比。
1）使齿轮25与行星架23固定。
2）齿轮22与机座固定。
3）齿轮26与机座固定。
这样可提高该变扭器的使用范围。
5.本发明的输入轴与输出轴，是两不同差速器的行星架。当动力逆向传动时仍然能起惯性无级变矩的作用。
6.两对中心齿轮的制约，都可以是瞬时变速比的，而这变速比是可以调整的。通过自动操作装置，不断地调整，可使该变扭器的输入轴转速变化幅度减少。