在机械系统中，为了满足使发动机工作在经济转速状态时，以不同的速度、带动不同大小负载的要求，变速器常是必不可少的子系统。简单的变速器子系统，常由齿轮和离合器构成，可以在几个固定的传动比之间手动或自动切换，以满足普通机械系统的要求。这种分档的简单变速器子系统，不但在变速过程中，随阶跃性跳变产生冲击，影响整个机械系统的平稳性;而且，由于简单的分档式变速器不能在发动机与负载之间，形成最恰当的适配，因此，设计经济、可靠、节能的机械式无级变速子系统，减速机的具体安装一直是机械领域里各国竞相研究的课题。

　　为攻克上述课题，在理论研究的基础上，通过样机实验发现：综合利用刚体定点运动之陀螺效应和行星轮系之运动学特点，可以构造一种结构极其简洁的新型机械无级变速系统。

　　为研究其力学原理，选取附着于特殊陀螺5 本体的Oxyz 坐标架，原点为陀螺本体的几何中心点O;X轴与行星齿轮2 的自转轴重合，在图示状态，指向纸面上方;Y 轴与输入轴1 的中心线重合，在图示状态，指向纸面左方;Z 轴可依右手螺旋方向确定，在图示状态，指向纸面以外方向。

　　根据对称性，可知，X、Y、Z 三轴是特殊陀螺5 的三个惯量主轴。

　　当系统输入轴1 转动时，将驱使特殊陀螺5 绕Y 轴转动，并因为齿轮2 与齿轮3 的啮合关系，同时使特殊陀螺5 绕X 轴转动，即，使特殊陀螺5 作定点运动。

　　根据刚体定点运动理论，若以刚体的三个惯量主轴为参照系，刚体之角加速度、回转力矩和外力矩三者在主轴坐标系中，遵守下列欧拉动力学方程关系