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多级变矩器的构造和原理
单变器只具有两个档位速度变换，实际工况中经常需要多档位变速的情况，因此讨论多级变矩器非常具有实际的意义。
所谓多变器，就是将若干个单变器串联起来，构成一个具有多档位的自动变矩装置（见图）。为了便于说明，我们将各单变器的动力输入和输出口分别称为输入端和输出端，而将多变器的动力输入口和输出口称为输入轴和输出轴。下面以两级多变器（由两个单变器串联起来）为例，进行讨论。
1.2.1，两级多变器的构造
由图（）可见，其构造就是将**级单变器的输出端与第二级单级变矩器的输入端连接，变构成了两级多变器。
设**、二单变器的临界转矩值分别为M临1、M临2，各单变器低速传动时的变速比分别为I1、I2，用IΣ表示整个变矩器的传动比。按照工作方式的不同，两级多变器可分为三档位和四档位两种工作情况。
1），两级三档位多变器的工作原理
设M临2＞I2(M临1),显然M临2＞M临1
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当外界转矩M小于M临1时，显然，各单变器均为直接档，多变器工作在第四档位上，其传动比IΣ4=1，
当外界转矩增加到M＞M临1时，**级单变器首先由直接档变为低速档，多变器工作在第三档位上，其传动比IΣ4=I2，
随外界转矩增加到M＞M临2时，第二级单变器由直接档变为低速档，此时**级单变器输出端的转矩下降为I2(M临1)
其传动比为I1，于是多变器进入到**档工作，此时多变器的传动比IΣ1= I1I2
2），二级四档位多变器的工作原理
设**、二、三单变器的临界转矩值分别为M临1、M临2、M临3。**、二、三单变器各自的输出端的实际转矩值分别用M1出、M2出、M3出表示，设原动机（发动机）的工作转矩范围为WF下～WF上，并设
。则当原动机输出轴的转矩达到WF上时，变矩器应自动降速运行，降速比为i0，此时原动机输出轴的转矩变为
，随着外界转矩的继续增加，原动机输出轴的转矩由WF下向上增加，当增加到WF上时，变矩器自动再以降速比为i0降速一档，以下类推，所以能使原动机始终工作在理想的工作状态。
因此理想的在不考虑变矩器自身效率的前提下，自变器各档位之间的传动比为i0。
于是与发动机理想配合的三级四档位多变器的传动比为：
iΣ８＝１，iΣ７＝i0
；iΣ６＝i0２
设外界转矩M由小到大变化，则：
当外界转矩M＜ML1=MF1时，三级多变器的传动比IΣ8=1。
当M临1＜M＜M临2时：**级变矩器为低速运转，变速比为I1，第二、三级变矩器为直接传动，变速比皆为1，故IΣ7= I1。
当M临2＜M＜M临3时：第二级变矩器为低速运转，**级变矩器输出端的转矩为 I2(M临2),由于 I2(M临2)＜M，故**级变矩器为直接传动，故此时整个变矩器的传动比IΣ3= I2。
当 I2(M临2)＜M＜M临3时：**、二级变矩器同为低速运转，第三级变矩器为直接传动，故此时整个变矩器的传动比IΣ4= I1I2。
当M临3＜M＜I1M临3时：第三级变矩器为低速运转，第二级变矩器输出端的转矩为 I3(M临2),由于 I3(M临2)＜M临2，故**、二级变矩器为直接传动，故此时整个变矩器的传动比IΣ5= I3。
I1、I2，第二、三级变矩器为直接传动，变速比皆为1，故IΣ7= I1。
2，机械自动变速机构的效率
上面构造的机械式自动变速机构的工作过程使我们相信机械式自动变速成为现实的可能性，但一个机构能否广为接受，其工作效率是必须考虑的重要因素。
