本设计属于用于可变速比传动旋转运动的齿轮传动装置，特别是同轴式变速装置。 变速器按其输入与输出的转数比，可分为减速器或增速器。同轴式齿轮变速器一般是外齿轮传动变速，在同轴的输入与输出轴之外还有一棵与之平行的变速齿轮轴，其缺点是变速器体积大。另一种同轴齿轮变速是采用内啮合传动结构，可以取消外变速齿轮，但目前的内啮合变速器是采用柔性内齿轮与内齿圈内啮合传动，存在着传动功率小，寿命低、造价高的缺点。
本设计的目的是提出一种同轴变速器技术方案，本方案采用内啮合结构，同时可以具有传输功率大的优点，制造方便并且成本低。
本设计的基本结构形式是在轴向相对并且滑接的输入，输出轴中，一个轴上有一个与轴结为一体的外齿轮，另一个轴上有一个与轴结为一体的内齿圈，内齿圈与外齿轮之间有一个偏心的刚性变速内外齿圈，外齿轮与刚性内外齿圈内啮合，刚性内外齿圈与内齿圈内啮合，刚性内外齿圈由轴承支撑，支撑轴承与变速器壳体结为一体。依本设计的变速器结构作减速器时，实现减速的途径是有外齿轮的轴作输入轴，有内齿圈的轴作输出轴，内外齿圈的内齿轮多于外齿轮齿数，内齿圈的内齿数多于内外齿圈的外齿数，在相互啮合传动时输入轴转数大于输出轴转数实现减速。当作增速器时，将输入、输出轴换向使用即可。
本设计为了增大传动比可以在外齿轮与内齿圈之间串接一个或多个同轴内外齿双联齿轮，内外齿双联齿轮与轴之间滑套接，和外齿轮相邻的内外齿双联齿轮地内齿圈与外齿轮之间有偏心的变速刚性内外齿圈，外齿轮与内外齿圈内啮合，内外齿圈与内外齿双联齿轮的内齿圈内啮合，内外齿双联齿轮的外齿轮与相邻的内齿圈之间有偏心的变速刚性内外齿圈，外齿轮与内外齿圈内啮合，内外齿圈与内齿圈内啮合。依本设计方案，每增加一个串接的内外齿双联齿轮便可将传动比扩大一级。
本设计方案可以用来设计多档变速器，其具体结构形式是将与轴结为一体的内齿圈变为与轴滑套接;在与轴结为一体的外齿轮上有与之结为一体的接合齿轮，与该外齿轮相邻的内齿圈相对应处有与内齿圈结为一体的接合齿圈，在接合齿轮与接合齿圈之间有接合齿盘，接合齿盘与滑套接内齿圈的轴结为一体;在接合齿轮、接合齿盘和接合齿圈的共同外径处有接合齿套，接合齿套可沿轴向滑移，同时插合接合齿轮与接合齿盘或接合齿圈与接合齿盘或仅与接合齿盘插合;接合齿套外径上有环槽，环槽中有换档拨指，有拨档臂与换档拨指联接，拨档臂另一端有换档滑箍，换档滑箍上有换档肖槽，有换档轴穿过换档滑箍，换档轴上有拨档肖，拨档肖在换档肖槽中。多档变速器结构上的特点在于首先解除轴与内齿圈之间的约束，使选择变速档成为可能。其次是增设挂档机构。每一套挂档机构的基本结构相同，都是由一个换档滑箍，拨档臂和换档拨指与一个带环槽的接合齿套构成。对应挂档机构，在与另一个轴联为一体的外齿轮上、或每一个内外齿双联齿轮的外齿轮上与相邻的内齿圈，包括内外齿双联齿轮的内齿圈上，分别有与外齿轮结合为一体的接合齿轮及与内齿圈结合为一体的接合齿圈。在各相邻接的接合齿轮与接合齿圈之间有与解除了和内齿圈之间约束的轴结为一体的接合齿盘。接合齿套套在接合齿盘外径上并与之内插合。接合齿套可沿轴向滑移，当它同时与接合齿轮和接合齿盘内插合时，带外齿轮的轴与带接合齿盘的轴转数相同。当接合齿套同时与接合齿盘和接合齿圈内插合时，带外齿轮的轴与带接合齿盘的轴的转速不同，其传动比可由计算扭矩传递过程中经过的各传动齿轮的传动比得出准确数字。当接合齿套仅与接合齿盘内插合时，两个轴之间的扭矩传递切断，成为空档。接合齿套由换档滑箍通过拨档臂与换档拨指控制轴向位移。可设多套换档机构实现多级换档，多级换档的实现方式是用一根换档轴串接多个换档滑箍，每个换档滑箍上各有依其外径园周弧度而相错排列的换档肖槽和肖档，旋转换档轴可选择轴上设定的拨档肖与设定换档滑箍上肖档搭接，再抽动换档轴便可按需要挂档。
本设计方案还可以用来设计倒档，传递相反方向旋转的扭矩。倒档的结构方案是在与轴联为一体的外齿轮与对应的内齿圈之间设一个或多个换向齿轮，换向齿轮与外齿轮外啮合，而与内齿圈内啮合，倒向齿轮由与壳体结为一体的轴承支撑。等速反向传动或变速反向传动可通过调整多级或单级传动比值的变化实现。设计单一传动比的换向变速器可以用倒向齿轮结构代替本设计的内外齿圈多速传动结构形式。
本设计的实施例如附图所示：
图1是依本设计方案设计的汽车变速箱;
图2是图1变速箱A-A剖视图，展示内啮合变速结构;
图3是图1变速箱B-B剖视图，展示内啮合倒向结构;
图4是换档轴与换档滑箍示意图。
图5是图1变速箱D-D剖视图，展示与轴结为一体的外齿轮的接合齿轮与接合齿套的关系。
对图示的说明：
换档轴1，上壳体2，4、3档换档滑箍3，换档滑箍定位螺钉4，变速传动内外齿圈轴承5，3档传动内外齿圈6，拨档臂7，3档内外齿双联齿轮8，变速传动内外齿圈轴承9，2档变速内外齿圈10，定位钢球压簧11，变速传动内外齿圈轴承12，1档变速传动内外齿圈13，1档和倒档内双联齿圈14，定位钢球15，滑箍定位槽坑16，传动轴轴承17，卡环18，传动轴19，液针轴承20、21、29、33，倒档双联齿轮22，倒档双联齿轮轴23，下壳体24，放油螺钉25，弹簧垫26，端盖27，传动轴轴承28，卡环30，传动轴31，沉头紧固螺钉32，接合齿轮33，接合齿盘34，接合齿套35，换档拨指36，接合齿圈37，传动轴倒档处齿轮39，2档内外齿双联齿轮40，拨档臂41，拨档肖42，弹簧垫43，注油螺丝44，倒档滑箍45，1、2档滑箍46，拨档肖槽47，拨档肖档48，传动轴芯套49，传动轴芯轴50，与传动轴一体的外齿轮51，拨档环槽52。
结合实施附图对本设计方案加以进一步说明：
本实施例包括了本设计基本结构形式的几种衍生结构;多级变速结构，多档变速结构和倒向结构。
传动轴31和19对向滑套接，滚针轴承29支撑着轴19嵌入轴31的芯套49中的芯轴50，并使轴19与31同心。轴31有一体联接的外齿轮51，外齿轮51与变速传动的内外齿圈6内啮合，齿圈6由与壳体2、24一体的与轴19、31偏心的轴承5支撑，齿圈6与内外齿双联齿轮8的内齿圈内啮合。如果双联齿轮8只是一个与轴19一体联接的内齿圈，则给出的结构是本设计的基本结构形式。轴31与19之间通过由外齿轮51，偏心的变速内外齿圈6和内齿圈8传递旋转扭矩，实现变速传动。附图1所示的设计方案中，双联齿轮8与轴19滑套接，在齿轮8的内齿圈上有接合齿圈37，轴19上有一体的接合齿盘34，外齿轮51上有一体的接合齿轮33，在齿盘34外径上有与之插合的接合齿套35可以在接合齿轮33与接合齿圈37的轮齿间轴向滑移。齿套35在同时与齿轮33、齿盘34内插合时，轴19与轴31等转数传动。齿套35仅与齿盘34内插合时，轴19与轴31切断传动联系，成为无输出的空档。齿套35与齿盘34、齿圈37同时内插合时，实现如本设计基本结构形式的一级变速传动。齿套35由换档机构控制轴向移动。换档机构由嵌入齿套35外径上的环槽52中的拨指36、与拨指36联接的拨档臂7，拨档臂7另一端的换档滑箍3，串接滑箍3的换档轴1组成。附图1所示结构是多级多档变速器。实现多级变速的方式是利用轴19上滑套接的内外齿双联齿轮，每个双联齿轮的外齿轮均采用相同的结构方式、通过偏心的内外齿圈与相邻的内齿圈啮合，如图1内外齿双联齿轮40所示。端部一级内齿圈与轴19联为一体。用上述结构形式可设计任意单一传动比的变速器。实现多档变速方式是首先解除内齿圈与轴19的一体联接，然后在设定的档位上的内齿圈上设置接合齿圈，在对应的外齿轮上设置接合齿轮，在轴19上设置接合齿盘，在齿盘外径上设接合齿套及换档机构。附图1的1、2档换档滑箍46与拨档臂41联接的机构展示出多档换档结构方案。实现倒档即反向传递旋转扭矩的方式是把末级内齿圈设计为双联内齿圈14，倒向齿轮是双联齿轮22，轴19上有传动轴倒档外齿轮39与轴滑套接，齿轮39通过挂档机构与轴19联接。如果设计固定反向传动变速器，只须将齿轮39与轴19联为一体便可实现。本例的倒向齿轮22以轴19为中心对称设置两个，可以均衡倒向齿轮对轮19的径向压力。
附图2展示3本设计基本结构形式传动轴的外齿轮、内外齿圈和另一传动轴内齿圈的啮合关系。附图3展示3本设计倒向传动结构形式传动轴外齿轮、倒向齿轮和另一传动轴内齿圈的啮合关系。附图4的a、b、c、三个滑箍分别是4、3档，1、2档和倒档滑箍。三个滑箍上的拨档肖槽47分别呈“干”字型，“土”字型和“工”字型，换档轴1上的三个拨档肖42在一条直线上，转动换档轴1可以选择3个拨档肖42与每个滑箍上的拨档肖档48的相对位置，从而实现对某一设定的滑箍的拨动。图1中定位槽螺钉4，弹簧11和钢球15与槽坑16配合可以使滑箍3、46、45定位。图2中弹簧垫43，注油螺钉44与图1中放油螺钉25，弹簧垫26分别用来向壳体内注油或向壳体外放油。
本设计变速器采用内啮合方式可以减小体积，在内啮合变速齿轮组中采用刚性的偏心变速内外齿圈结构柔性相比，具有传动率大的优点，在加工制造上也简单，并且成本低。