提出了一种系统方法,用于双模式功率分流无级变速器的分析与设计。建立了基于机械点的功率分流无级变速器的速比、转矩比、功率分流比特性方程。通过对速比、转矩比、功率分流比设定限值,获得机械点可行域。给定功率分流无级变速器的结构简图,由机械点可行域得到基本速比可行域,采用2K-H(NGW)型简单行星齿轮组,获得可行结构方案。建立了模式切换条件,使输入分流与复合分流在低速比机械点进行同步切换,获得了3个结构简图。设定两个机械点为0.66和1.33,获得了双模式功率分流无级变速器的结构方案。通过模式切换,该结构方案能有效减小无级变速支路的功率、转速、转矩,当速比范围为0.4<τ<1.8时,系统效率高于90%。

基于传统的单行星排、双行星排传动的液压机械无级变速器，提出了一种复合行星排传动的新型液压机械无级变速器方案。通过行星架固定法推导出了其前进方向无级变速段的速比特性，应用理论力学推导出了其输出转矩特性，计算出了其功率分流比特性。使用Matlab软件绘制了拖拉机速度及变速比随排量比变化特性图、转矩特性图、液压功率分流比特性图。研究结果表明，所设计的新型液压机械无级变速器可在0—68km·h^-1的速度实现无级变速，满足了拖拉机在不同工况下的输出转矩要求，多段液压机械无级变速器的功率分流比小于20％，实现了拖拉机的高效、大功率动力传动。通过实例计算验证了新型液压机械无级变速器传动的合理性，为拖拉机自动变速器的开发应用奠定了基础。