多排星连接制动变输入变速器的制作方法

本发明涉及一种行星排变速器，具体为多排行星排的星连接行星排结构的通过控制各制动器与两个离合器来控制档位的变速器。

背景技术：

为了转换传递动力系统的转矩和转速，很多动力机械都配置了行星排变速器。变速器通过专设离合器配合，通过控制离合器、制动离合器来换档，不同变速器的行星排结构、输入输出锁止连接(其中包括离合器与制动离合器的设置组合)各有技术。传统行星排结构复杂，档位不多。机械行业需要更简单的行星排变速器，本发明就是通过优化行星排结构、优化输入输出锁止连接，提出档位多、结构简单的行星排变速器。

行星排基础知识：行星排由太阳轮、内齿圈与带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件的啮合排列关系决定行星排种类。现有行星排按行星架上行星轮层级数的单与双可分为单层星行星排、双层星行星排、三层星行星排。设zt为太阳轮齿数，zq为内齿圈齿数，nt为太阳轮转速,nq为内齿圈转速,nj为行星架转速。设单层星行星排的单层行星轮齿数为zxd，双层星行星排的外层行星轮齿数为zxw，双层星行星排的内层行星轮齿数为zxn，三层星行星排的一层行星轮齿数为zxy，三层星行星排的二层行星轮齿数为zxe，三层星行星排的三层行星轮齿数为zxs。定义行星排特性参数a＝zq/zt,对于单层星行星排，单太星参数为bd＝zt/zxd,单圈星参数为cd＝zq/zxd,单层星行星排运动特性方程为：nt+a*nq＝(1+a)*nj；单太星方程为nxd+bd*nt＝(1+bd)*nj，单圈星方程为nxd-cd*nt＝(1-cd)*nj。定义行星排特性参数a＝zq/zt,双层星行星排，外太星参数为bw＝zt/zxw,外圈星参数为cw＝zq/zxw,内太星参数为bn＝zt/zxn,内圈星参数为cn＝zq/zxn,双层星行星排的运动特性方程为：nt-a*nq＝(1-a)*nj，外太星方程为nxw-bw*nt＝(1-bw)*nj,外圈星方程为nxw-cw*nt＝(1-cw)*nj,内太星方程为nxn+bn*nt＝(1+bn)*nj，内圈星方程为nxn+cn*nt＝(1+cn)*nj。定义行星排特性参数a＝zq/zt,对于三层星行星排，一太星参数为by＝zt/zxy,一圈星参数为cy＝zq/zxy,二太星参数为be＝zt/zxe,二圈星参数为ce＝zq/zxe,三太星参数为bs＝zt/zxs,三圈星参数为cs＝zq/zxs，三层星行星排运动特性方程为：nt+a*nq＝(1+a)*nj，一太星方程为nxy+by*nt＝(1+by)*nj,一圈星方程为nxy-cy*nt＝(1-cy)*nj,二太星方程为nxe-be*nt＝(1-be)*nj，二圈星方程为nxe+ce*nt＝(1+ce)*nj,三太星方程为nxs+bs*nt＝(1+bs)*nj，三圈星方程为nxs-cs*nt＝(1-cs)*nj。上述各行星排各特性参数中，行星排特性参数为业内现有知识，所有太星参数、圈星参数是现有知识的延伸、是业内必须掌握的新知识。上述十五个行星排运动方程中，三个行星排运动特性方程为业内现有知识，六个太星方程、六个圈星方程是现有知识的延伸、是业内必须掌握的新知识。新知识是研究星连接行星排结构的必须工具，包含了运动特性方程、太星方程、圈星方程的行星排运动方程组才是对行星排运动规律的完整数学语言表述。行星排尺寸等比放大缩小，其各种特性参数不变，其各个运动方程不变。多个行星排相互连接可以组成行星排结构。行星排结构中的几个部件相互连接拥有完全相同的转速，就形成一个旋转构件。业内现有观念认为，多排行星排组成的行星排结构的自由度，等于行星排结构中所有旋转构件数减去行星排数，即：行星排结构自由度＝旋转构件数-行星排数。这种观念有漏洞与错误，应修正为业内必须掌握的新知识：相邻行星排之间为并联连接或者星连接的行星排结构，都是二自由度决定系统的行星排结构。二自由度决定系统的行星排结构，可以具有多个旋转构件，其中两个旋转构件的转速确定后，所有旋转构件的转速被决定。下述是业内现有知识的延伸、是业内必须掌握的新知识：星连接即对多排行星排，使各行星排的行星轮组数目相同，调整各行星排尺寸大小，有的等比放大、有的等比缩小，直至各行星排中某一层行星轮轴心到行星排轴心的距离都相等；把一排行星排某一层行星轮轴心与相邻行星排某一层行星轮轴心对齐相连接，这样的连接使参与连接的各某一层行星轮拥有相同的转速，参与连接的各个行星架拥有另一相同的转速。这样的行星排间连接，称为行星排的星连接。多个行星排以星连接方法连接组成的行星排结构，称为星连接行星排结构，星连接行星排结构中各行星排的行星架形成一个旋转构件。

行星排变速器基础知识：对行星排变速器结构的表述包括文字语言表述，也包括数字或代数式子的数学语言表述。行星排变速器的结构包括行星排结构与输入输出锁止连接。行星排结构包括行星排种类顺序、行星轮种类顺序、各行星排的各特性参数、行星排间连接等。行星排种类顺序是不同种类行星排的排列组合，一般用文字语言表述。各行星排的各特性参数，一般用数学语言表述，各特性参数是以数学语言表述的各行星排的结构。行星排间连接包括串联连接、并联连接、星连接等，包括文字语言表述也包括数学语言表述。例如：文字语言表述的“连接就是使连接对象的转速相等”，数学语言表述为“转速na＝转速nb”。输入输出锁止连接是行星排变速器的重要结构，其对外关系包括输入、输出与锁止，其连接形式包括不变连接、可变连接。对于每个传动路径(包含输入连接、行星排结构中的中间路径、锁止连接、输出连接)，其输入转速与输出转速的比称为传动比。传动比包括传动比数字值与传动比式子。传动比式子为代数式子，是用数学语言表示从输入到输出的传动过程与作用机制。

技术实现要素：

为设计制造档位多、结构简单的行星排变速器，本发明提出一种多排行星排的星连接行星排结构的通过控制各制动器与两个离合器来控制档位的变速器。称为多排星连接制动变输入变速器。

本发明多排星连接制动变输入变速器，与输入端、输出端相连接，包括行星排结构、输入输出锁止连接、各制动器与两个离合器。本发明以行星排结构特征、输入输出锁止连接特征为发明的特征，其中：

本发明的行星排结构特征是：行星排结构采用不少于两排行星排的星连接行星排结构，是二自由度决定系统的行星排结构，特征是相邻行星排之间的连接全都是星连接。星连接即对多排行星排，使各行星排的行星轮组数目相同，调整各行星排尺寸大小，有的等比放大、有的等比缩小，直至各行星排中某一层行星轮轴心到行星排轴心的距离都相等；把一排行星排的某一层行星轮与相邻行星排的某一层行星轮轴心对齐相连接，这样的连接使参与连接的各某一层行星轮拥有相同的转速，参与连接的各个行星架拥有另一相同的转速。这样的行星排间连接，称为行星排的星连接，多个行星排以星连接方法连接组成的行星排结构，称为星连接行星排结构，星连接行星排结构中各行星排的行星架形成一个旋转构件。

行星排结构中的每个行星排包括一个太阳轮、一个内齿圈和一个带行星轮的行星架，行星排种类包括单层星行星排、双层星行星排、三层星行星排，相互排列组合形成行星排种类顺序。两排行星排组成的星连接行星排结构具有九种排列组合，就是九种行星排种类顺序；三排行星排组成的行星排结构具有二十七种排列组合；四排行星排组成的行星排结构具有八十一种排列组合。在本发明星连接行星排结构中，行星排间连接全是星连接；各行星排中参与星连接的行星轮种类包括单层星行星排的单层行星轮、双层星行星排的外层行星轮、双层星行星排的内层行星轮、三层星行星排的一层行星轮、三层星行星排的二层行星轮、三层星行星排的三层行星轮，各种参与星连接的行星轮排列组合形成行星轮种类顺序。两排行星排组成的行星排结构有三十六种行星轮种类顺序，三排行星排的行星排结构有二百一十六种行星轮种类顺序，四排行星排的行星排结构有一千二百九十六种行星轮种类顺序。本发明中各行星排各特性参数相互组合，根据实际需要确定。

本发明的输入输出锁止连接的特征是：在行星排结构中，以一个旋转构件作为纯可变输入连接端，以一个旋转构件设置两种连接作为可变输入连接端兼作为可变锁止连接端；各可变输入连接端各自连接一个离合器，通过该离合器连接到一个输入端。以一个旋转构件作为不变输出连接端，不变输出连接端连接到一个输出端。以其余旋转构件作为纯可变锁止连接端，与兼作为可变输入连接端的旋转构件的可变锁止连接端一样，各可变锁止连接端均各自连接一个制动器。本发明行星排结构的多个旋转构件按上述输入输出锁止连接特征各设置形成纯可变输入连接端、可变输入连接端兼可变锁止连接端、不变输出连接端、各纯可变锁止连接端，形成输入输出锁止连接排列组合。各可变输入连接端各自连接一个离合器，该离合器结合时该可变输入连接端输入，离合器分离时该可变输入连接端不输入；当两个离合器同时结合且各制动器不制动时，两个可变输入连接端均输入，是传动比为1.0的一个变速器档位。各可变锁止连接端各自连接一个制动器，该制动器制动就锁止该可变锁止连接端，不制动就不锁止该可变锁止连接端。下述在本发明中应用的技术为成熟技术，本发明不做详细原理讲解。所述输入输出锁止连接中的不变输出连接端与一个输出端的连接有沿行星排结构主轴直接连接与通过旁轴齿轮间接连接两种。所述可变输入连接端与一个输入端通过离合器连接。所述离合器包括摩擦式离合器、爪式离合器、滑动齿轮式离合器、同步器式离合器等。所述制动器包括制动离合器、助力制动器等。

本发明以上述行星排结构特征、输入输出锁止连接特征为发明的特征，这是本发明的创新。行星排种类顺序的排列组合、行星轮种类顺序的排列组合、各行星排各特性参数的组合改变本发明的应用性质，但都不改变本发明的特征。在本发明之前，变速器业内没有相同特征的行星排变速器。

区别于一自由度决定系统行星排结构和三自由度决定系统行星排结构，在本发明二自由度决定系统行星排结构中，确定任意两个旋转构件的转速即决定了所有旋转构件的转速。一个可变输入连接端离合器结合转速确定、一个可变锁止连接端制动器制动转速确定为零，所有旋转构件转速被决定为一组转速，对应一个档位。结合的可变输入连接端离合器换成另一个或制动的可变锁止连接端制动器换成另一个，所有旋转构件转速被决定为另一组转速，对应另一个档位。本发明变速器通过控制各制动器和两个离合器来控制档位，当纯可变输入连接端离合器结合时，每一个可变锁止连接端制动器制动各决定一组转速，一组转速对应一个档位。当兼作为可变锁止连接端的可变输入连接端离合器结合时，其兼作为可变锁止连接端的制动器不制动，其他每一个纯可变锁止连接端制动器制动各决定一组转速，一组转速对应一个档位。连同前述两个可变输入连接端离合器均结合的传动比为1.0的一个档位，本发明变速器有(4*n-2)个档位，n为星连接行星排结构中的行星排数量。显然，根据需要，本发明变速器可以采用少于(4*n-2)个档位。当一个可变输入连接端离合器结合且某个可变锁止连接端制动器处于半制动状态时，本发明变速器在这个档位上半联动。当一个可变输入连接端离合器结合且各可变锁止连接端制动器不制动时，或者当两个离合器均不结合时，本发明变速器不传递动力，为空档。

行星排种类顺序、行星轮种类顺序、各行星排各特性参数的组合或排列组合均不改变本发明星连接行星排结构中各旋转构件的名称及数量，星连接行星排结构中的旋转构件数量等于(2*n+1),其中n为星连接行星排结构中的行星排数量。本发明采用两排行星排时，行星排种类顺序有9种排列组合，行星轮种类顺序有36种排列组合。两排星连接行星排结构有五个旋转构件，分别是行星架、一号行星排内齿圈、一号行星排太阳轮、二号行星排内齿圈与二号行星排太阳轮，行星架是各行星排共同的行星架，行星架有左右两端可供对外连接。其中一个旋转构件作为纯可变输入连接端，一个旋转构件作为可变输入连接端兼作为可变锁止连接端，一个旋转构件作为不变输出连接端，其余两个旋转构件作为纯可变锁止连接端。输入输出锁止连接的排列组合有60种，60种排列组合均符合本发明的输入输出锁止连接特征。例如，图1所示两排星连接行星排结构有五个旋转构件，图中1为一号行星排与二号行星排共同的行星架，2为一号行星排内齿圈，3为一号行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮。图中行星轮种类顺序为外单两排星连接，如果采用其他59种行星轮种类顺序之一，两排星连接行星排结构五个旋转构件也不变。

本发明采用三排行星排时，行星排种类顺序有27种排列组合，行星轮种类顺序有216种排列组合。三排星连接行星排结构中有七个旋转构件，分别是行星架、一号行星排内齿圈、一号行星排太阳轮、二号行星排内齿圈、二号行星排太阳轮、三号行星排内齿圈与三号行星排太阳轮，行星架是各行星排共同的行星架。其中一个旋转构件作为纯可变输入连接端，一个旋转构件作为可变输入连接端兼作为可变锁止连接端，一个旋转构件作为不变输出连接端，其余四个旋转构件作为纯可变锁止连接端。输入输出锁止连接的排列组合有210种，210种排列组合均符合本发明的输入输出锁止连接特征。例如，图2所示三排星连接行星排结构有七个旋转构件，图中1为一号行星排与二号行星排共同的行星架，2为一号行星排内齿圈，3为一号行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮，6为三号行星排内齿圈，7为三号行星排太阳轮。图中行星轮种类顺序为外外内三排星连接，如果采用其他209种行星轮种类顺序之一，三排星连接行星排结构的七个旋转构件也不变。图中二号行星排太阳轮与三号行星排太阳轮的对外连接采用了套筒轴形式，在两者平行段上，为避免冲突，二号行星排太阳轮对外连接设置为套筒轴的内轴，三号行星排太阳轮对外连接设置为套筒轴的外轴，这是变速器业内解决多个平行连接之间排列布置避免冲突的通行做法。

本发明采用四排行星排时，行星排种类顺序有81种排列组合，行星轮种类顺序有1296种排列组合。四排星连接行星排结构中有九个旋转构件，分别是行星架、一号行星排内齿圈、一号行星排太阳轮、二号行星排内齿圈、二号行星排太阳轮、三号行星排内齿圈、三号行星排太阳轮、四号行星排内齿圈与四号行星排太阳轮，行星架是各行星排共同的行星架。其中一个旋转构件作为纯可变输入连接端，一个旋转构件作为可变输入连接端兼作为可变锁止连接端，一个旋转构件作为不变输出连接端，其余六个旋转构件作为纯可变锁止连接端。输入输出锁止连接的排列组合有504种，504种排列组合均符合本发明的输入输出锁止连接特征。

传统行星排变速器需要与专设离合器配合来变换档位。从前述本发明的动作分析可知，本发明在变速器中自有离合器功能，无需专设离合器配合就能换档，结构简单。本发明通过各制动器与两个离合器来控制档位，与只通过制动器来控制档位的行星排变速器相比，档位多。所以本发明实现了发明的目的。

一个变速器，当保持其他所有结构不变，只对换其输入端与输出端，形成的新变速器就是原变速器的逆变速器。逆变速器的档位数保持不变，逆变速器新的各档位传动比为原变速器相应原档位传动比的倒数。本发明变速器的逆变速器，具有一个纯可变输出连接端，一个可变输出连接端兼作为可变锁止连接端，一个不变输入连接端，其余旋转构件作为各纯可变锁止连接端。本发明变速器的逆变速器也应属于本发明的保护范围。

本发明多排星连接制动变输入变速器的有益之处在于：提出了行星排结构特征，提出了输入输出锁止连接特征，提出了通过各制动器与两个离合器来控制档位。本发明是档位多、结构简单、无需专设离合器配合就能换档的行星排变速器。

附图说明

图1为本发明多排星连接制动变输入变速器的两排星连接行星排结构示意图。1为行星架，2为一号行星排内齿圈，3为行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮。

图2为本发明多排星连接制动变输入变速器的三排星连接行星排结构示意图。1为行星架，2为一号行星排内齿圈，3为行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮，6为三号行星排内齿圈，7为三号行星排太阳轮。

图3为采用外外两排星连接行星排结构的本发明多排星连接制动变输入变速器的逆变速器一例，也是本发明实施例1示意图。1为行星架，2为一号行星排内齿圈，3为行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮，6为输入端，7为输出端，8为制动器，9为外接齿轮，10为同步器式离合器。

图4为采用外外两排星连接行星排结构的本发明多排星连接制动变输入变速器的逆变速器的另一种结构形式示意图。1为行星架，2为一号行星排内齿圈，3为行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮，6为输入端，7为输出端，8为制动器，9为摩擦式离合器。

图5为采用外外外三排星连接行星排结构的本发明多排星连接制动变输入变速器的逆变速器一例，也是本发明实施例2示意图。1为行星架，2为一号行星排内齿圈，3为行星排太阳轮，4为二号行星排内齿圈，5为二号行星排太阳轮，6为三号行星排内齿圈，7为三号行星排太阳轮，8为输入端，9为输出端，10为制动器，11为外接齿轮，12为同步器式离合器。

各图中行星排均按业内惯例以半幅结构简图示意，旁轴、旁轴浮动齿轮(也称为档位齿轮)、同步器式离合器等以全幅结构简图示意，输入端以输入箭头示意，输出端以输出箭头示意,制动器以接地的离合器符号示意。图1中行星轮种类顺序简称外单两排星连接，图2中行星轮种类顺序简称外外内三排星连接，图3、图4中行星轮种类顺序简称外外两排星连接，图5中行星轮种类顺序简称外外外三排星连接，其它行星轮种类顺序可依此类推。各图中各部件只示意结构关系，未反映真实尺寸。

具体实施方式

实施例1：采用两排行星排的本发明多排星连接制动变输入变速器的逆变速器一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、三个制动器与两个离合器。其行星排结构是两排星连接行星排结构。行星排种类顺序：一号行星排为双层星行星排，二号行星排为双层星行星排。行星轮种类顺序：一号双层星行星排的外层行星轮与二号双层星行星排的外层行星轮参与星连接，简称外外两排星连接。设a1、bw1、cw1分别为一号行星排特性参数、外太星参数、外圈星参数，a2、bw2、cw2分别为二号行星排特性参数、外太星参数、外圈星参数，nxw1为一号行星排外层行星轮转速，nxw2为二号行星排外层行星轮转速，nj1为一号行星排行星架转速，nj2为二号行星排行星架转速，其行星排间连接用数学语言表示为nxw1＝nxw2且nj1＝nj2。参见图3,为本发明变速器的逆变速器。输入输出锁止连接包括：行星架(1)为不变输入连接端，连接一个输入端(6)；一号行星排内齿圈q1(2)为纯可变输出连接端，一号行星排太阳轮t1(3)设置两个连接作为可变输出连接端兼作为可变锁止连接端，在行星排结构主轴之外设置带两套同步器及输出端(7)的旁轴输出轴，两个可变输出连接端各设置外接齿轮(9)与同步器中的旁轴浮动齿轮啮合，各自经同步器式离合器(10)连接一个输出端(7)；二号行星排内齿圈q2(4)、二号行星排太阳轮t2(5)为纯可变锁止连接端，各可变锁止连接端各自连接一个制动器(8)。本实施例1的行星排结构特征与输入输出锁止连接特征符合本发明的特征。

列出这种行星排结构的所有运动方程及连接条件，形成不同传动路径的各方程组，解各方程组，得到各传动路径的传动比式子，选择各传动比式子及对应的各传动路径作为本实施例1变速器的各档位。当接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端q2制动器时传动比式子为cw1/(cw1-cw2),该传动比式子及其对应的传动路径作为一档档位。当接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端t1制动器时传动比式子为a1/(a1-1),该传动比式子及其对应的传动路径作为二档档位。当接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端t2制动器时传动比式子为cw1/(cw1-bw2)，该传动比式子及其对应的传动路径作为三档档位。当接合可变输出连接端t1离合器且制动可变锁止连接端q2制动器时传动比式子为bw1/(bw1-cw2)，该传动比式子及其对应的传动路径作为倒档档位。本实施例1各档位传动路径的性质用文字语言难于区分表述，用数学语言区分表述各档位传动路径的性质很容易，就是表述各档位的传动比式子。以一档档位传动比式子cw1/(cw1-cw2)这个数学语言表述为例，这个传动比式子由解该传动路径的方程组而得，在传动路径中两个运动转速cw1、cw2中具体哪一个为主哪一个为辅形成这个传动比用文字语言是无法表述的。这个传动比式子的值依赖于cw1、cw2的取值，cw1、cw2的取值的组合非常多，传动比式子的值非常多，用文字语言表述远不如用数学语言表述完整有效。

本发明的各行星排各特性参数相互组合，具体化后形成变速器的具体应用性质。本实施例的各行星排各特性参数之间，遵循使关系方程或关系方程组(a1-1)*cw1/(a1*(cw1-cw2))＝a1*(cw1-bw2)/((a1-1)*cw1)＝k1成立的相互关系，就使一档位传动比与二档位传动比的比值等于二档位传动比与三档位传动比的比值等于k1。本实施例1的一档、二档、三档形成等比关系，根据需要，k1值具体有不同大小。在应用性质上，采用两排行星排的本发明变速器常应用为等比三档位变速器、等比三档位带倒档变速器。

在本实施例中实际取a1＝2.962963、bw1＝2.0、cw1＝5.925926，a2＝3.866667、bw2＝0.769231、cd2＝2.974359的一组值代入各档位各传动比式子，得到一档位传动比值为2.007722、二档位传动比值为1.512821、三档位传动比值为1.149925、倒档位传动比值为-2.052632的等比三档带倒档变速器。相邻正档位之间为近似等比，一档与二档之间传动比值之实际比值为1.327138，二档与三档之间传动比值之实际比值为1.315582，与理想等比值k1＝1.317674相比，分别偏差+1.007％及-0.1588％。实际设置一号行星排太阳轮齿数54，内层行星轮齿数、外层行星轮齿数均为27，内齿圈齿数160。设置二号行星排太阳轮齿数为30，内层行星轮齿数、外层行星轮齿数均为39，内齿圈齿数为116。该变速器通过三个制动器(8)与两个同步器式离合器(10)来控制档位。

图4是本实施例1的另一种结构形式的结构简图，图4与图3有两处不同。一，把原图3中与不变输入连接端行星架(1)连接的同轴输入端(6)替换为现图4中与不变输出连接端行星架(1)连接的旁轴输入端(6)，即直接连接替换为通过旁轴齿轮间接连接。二，把原图3中与可变输出连接端连接的旁轴的两个同步器式离合器(10)替换为现图4中与可变输出连接端连接的同轴的两个摩擦式离合器(9)，原图3中旁轴输出端(7)相应替换为现图4中同轴输出端(7)。其他结构不变。这两种结构形式略有不同，本实施例1变速器各档位传动比不变。

实施例2：采用三排行星排的本发明多排星连接制动变输入变速器的逆变速器一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、五个制动器与两个离合器。其行星排结构是三排星连接行星排结构。行星排种类顺序：一号行星排、二号行星排、三号行星排均为双层星行星排。行星轮种类顺序：一号双层星行星排的外层行星轮与二号双层星行星排的外层行星轮行星轮与三号双层星行星排的外层行星轮参与星连接，简称外外外三排星连接。设a1、bw1、cw1分别为一号行星排特性参数、外太星参数、外圈星参数，a2、bw2、cw2分别为二号行星排特性参数、外太星参数、外圈星参数，a3、bw3、cw3分别为三号行星排特性参数、外太星参数、外圈星参数，nxw1为一号行星排外层行星轮转速，nxw2为二号行星排外层行星轮转速，nxw3为三号行星排外层行星轮转速，nj为一号行星排行星架转速，nj2为二号行星排行星架转速，nj3为三号行星排行星架转速。其行星排间连接用数学语言表示为nxw1＝nxw2＝nxw3且nj1＝nj2＝nj3。参见图5，为本发明变速器的逆变速器。输入输出锁止连接：行星架(1)为不变输入连接端，连接一个输入端(8)；一号行星排内齿圈q1(2)为纯可变输出连接端，一号行星排太阳轮t1(3)设置两个连接，作为可变输出连接端兼作为可变锁止连接端，在行星排结构主轴之外设置带两套同步器及输出端(9)的旁轴输出轴，两个可变输出连接端各设置外接齿轮(11)与同步器中的旁轴浮动齿轮啮合，各自经同步器式离合器(12)连接一个输出端(9)；二号行星排太阳轮t2(5)、二号行星排内齿圈q2(4)与三号行星排太阳轮t3(7)、三号行星排内齿圈q3(6)为纯可变锁止连接端，各可变锁止连接端各自连接一个制动器(10)。本实施例2的行星排结构特征与输入输出锁止连接特征符合本发明的特征。

列出这种行星排结构的所有运动方程及连接条件，形成不同传动路径的各方程组，解各方程组，得到各传动路径的传动比式子，选择各传动比式子及对应的各传动路径作为本实施例2变速器的各档位。在接合可变输出连接端t1离合器且制动可变锁止连接端q3制动器时传动比式子为bw1/(bw1-cw3)，该传动比式子及其对应的传动路径作为倒档档位。在接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端q3制动器时传动比式子为cw1/(cw1-cw3)，该传动比式子及其对应的传动路径作为一档档位。在接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端q2制动器时传动比式子为cw1/(cw1-cw2)，该传动比式子及其对应的传动路径作为二档档位。在接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端t1制动器时传动比式子为a1/(a1-1)，该传动比式子及其对应的传动路径作为三档档位。在接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端t3制动器时传动比式子为cw1/(cw1-bw3)，该传动比式子及其对应的传动路径作为四档档位。在接合可变输出连接端q1离合器且制动可变锁止连接端t2制动器时传动比式子为cw1/(cw1-bw2)，该传动比式子及其对应的传动路径作为五档档位。在同时接合可变输出连接端q1离合器与可变输出连接端t1离合器且各制动器均不制动时传动比为1.0，该传动比及其对应的传动路径作为六档档位。

本发明的各行星排各特性参数相互组合，具体化后形成变速器的具体应用性质。本实施例2的各行星排各特性参数之间，遵循使关系方程或方程组cw1/(cw1-bw2)＝(cw1-bw2)/(cw1-bw3)＝a1*(cw1-bw3)/((a1-1)*cw1)＝(cw1*(a1-1))/((cw1-cw2)*a1)＝(cw1-cw2)/(cw1-cw3)＝k2成立的关系条件,就使一档位传动比与二档位传动比的比值等于二档位传动比与三档位传动比的比值等于三档位传动比与四档位传动比的比值等于四档位传动比与五档位传动比的比值等于五档位传动比与六档位传动比的比值等于k2。该变速器为等比正六档带倒档变速器，倒档位传动比绝对值接近一档位传动比值。根据需要，k2值具体有不同大小。在应用性质上，采用三排行星排的本发明变速器常应用为等比六档位变速器、等比六档位带倒档变速器或者等比五档位带倒档变速器。

在本实施例中实际取a1＝2.5625、bw1＝3.047619、cw1＝7.809524，a2＝3.181818、bw2＝1.189189、cw2＝3.783784，a3＝2.0、bw3＝2.2、cw3＝4.4的一组值代入各传动比式子，得到倒档位传动比值为-2.253521、六档位传动比值为1.0、五档位传动比值为1.180037、四档位传动比值为1.392190、三档位传动比值为1.64、二档位传动比值为1.941562、一档位传动比值为2.290503的正六档带倒档变速器，相邻档位传动比之间的比值为近似等比，一档与二档之间、二档与三档之间、三档与四档之间、四档与五档之间、五档与六档之间相邻档位传动比之实际比值，与理想等比值k2＝1.18相比，偏差均在正负0.3％以内。实际设置一号行星排太阳轮齿数64，内层行星轮齿数、外层行星轮齿数均为21，内齿圈齿数164；二号行星排太阳轮齿数44，内层行星轮齿数、外层行星轮齿数均为37，内齿圈齿数140；三号行星排太阳轮齿数44，内层行星轮齿数、外层行星轮齿数均为20，内齿圈齿数为88。该变速器通过五个制动器(10)与两个同步器式离合器(12)来控制档位。

上述各实施例仅为本发明的部分实施方式。