行星齒輪變速器，屬於一種齒輪箱，它是由行星齒圈、太陽輪、行星輪（又稱衛星輪）和齒輪輪軸組成，根據齒圈、太陽輪和行星輪的運動關係，可以實現輸入軸與輸出軸脫離剛性傳動關係、輸入軸與輸出軸同向或反向傳動和輸入與輸出軸傳動比變化，並在陸用、航海、航空等交通運輸工具中得到廣泛應用。Planetary Transmission這樣，行星齒輪機構就具有三個彼此可以相對旋轉的運動件：太陽輪、行星架和齒圈。它可以實現四種不同組合的擋位：①低擋太陽輪主動，行星架被動，齒圈不動。②中擋太陽輪不動，行星架被動，齒圈主動。③高擋（超速擋）太陽輪不動，行星架主動，齒圈被動。④倒擋太陽輪主動，行星架不動，齒圈被動。所有運動件都不受約束時，變速器處於空擋。行星齒輪變速器通常由兩組到三組行星齒輪機構組成，並用多片離合器控制上述運動件的組合，實現不同的擋位。參見：液力自動變速器行星齒輪式自動變速箱 在自動變速箱上使用的行星齒輪機構，應用較多的有辛普森（ Simpson gearset ）齒輪機構和拉維奈爾赫（ Ravigneaux gearset ）齒輪機構，此外，還有各公司自主開發的獨特組合齒輪機構。這些行星齒輪機構大致上可以分為六類：（一）、基礎行星齒輪機構基礎行星齒輪機構是轎車用自動變速中最簡單的一種，此種行星齒輪機構源於美國克萊斯勒公司的 Power Flite 液壓自動變速箱。（二）、辛普森 (Simpson) 齒輪機構辛普森齒輪機構，是美國褔特汽車公司的一位工程師 Howard Simpson ，在他畢生從事汽車設計研究工作期間，由於設計發明了一種效能優越的特殊行星變速機構而聞名於世，該行星變速機構的主要構件有太陽輪、行星輪和環齒輪。將兩行星排巧妙連線，則檔位數變得更多（可以三進一退），而且具有結構簡單緊密、傳動效率高、工藝性好、製造費用低、換檔平穩、操縱效能好等一系列優點；它適用於各種自動變速箱和動力換檔變速箱，當時汽車界即將其定名為“辛普森齒輪機構。辛普森齒輪機構的問世，立即被美國褔特、通用、克萊斯勒等三家最大的汽車公司所採用，從 70 年代初期開始，即一直大量生產。（三）、改良型辛普森行星齒輪機構此類主要是將辛普森行星齒輪機構中之帶式制動器用片式制動器代替，並增加一個單向超速離合器 ( 自由輪機構 )F1 ，使得從二檔換到三檔時，換檔平穩性得以改善。（四）、拉維奈爾赫（ Ravigneaux ）行星齒輪機構拉維奈爾赫行星齒輪機構，與辛普森齒輪機構齊名， 70 年代初期美國褔特汽車公司生產的 Select-Shift 自動變速箱一直採用該齒輪機構，直到 1980 年才被帶超速檔的四前進檔自動變速箱 Auto-overdrive 所取代。（五）、改良型拉維奈爾赫行星齒輪機構此類主要是將拉維奈爾赫行星齒輪機構基礎上增加換檔自由輪機構 F1 ，使得從低檔換到二檔時，換檔平穩性得以改善。（六）、四前進檔行星齒輪機構此類除了增加前進檔位外，有些還具有功率分流、高速檔鎖止、增設超速檔等特點。不同車型自動變速箱在結構上往往有很大的差異，主要區別是在： (1) 前進檔的檔數不同 (2) 離合器、制動器及單向超速離合器的數目和佈置方式不同 (3) 所採用的行星齒輪機構型別不同。早期轎車自動變速箱常採用 2 個前進檔或 3 個前進檔，新型轎車自動變速箱大部分採用 4 個前進檔；前進檔的數目越多，行星齒輪變速箱中的離合器、制動器及單向超速離合器的數目就越多；離合器、制動器、單向超速離合器的佈置方式主要取決於行星齒輪變速箱前進檔的檔數及所採用的行星齒輪機構的型別，對於行星齒輪機構型別相同的行星齒輪變速箱來說，其離合器、制動器及單向超速離合器的佈置方式及工作過程基本上是相同的，因此，瞭解各種不同型別行星齒輪機構所組成的行星齒輪變速箱的結構和工作原理，是掌握各種不同車型自動變速箱結構和工作原理的關鍵，目前自動變速箱所採用的行星齒輪機構的型別主要有兩類，即辛普森式行星齒輪機構和拉維奈爾赫式行星齒輪機構。（ 1 ）辛普森式行星齒輪變速箱辛普森式行星齒輪變速箱是由辛普森式行星齒輪機構和相對的換檔操作元件組成的，目前大部分自動變速箱都採用這種行星齒輪變速箱；辛普森式行星齒輪機構是一種十分著名的雙排行星齒輪機構，它是由兩個內齧合式單排行星齒輪機構組合而成，其結構特點是 (1) 前後兩個行星排的太陽輪連線為一個整體，稱為前後太陽輪元件 (2) 前一個行星排的行星架和後一個行星排的環齒輪連線為另一個整體，稱為前行星架和後環齒輪元件 (3) 輸出軸通常與前行星架和後環齒輪元件連線（圖 7-4 ）。如此，該機構成為一這 4 個獨立元件是 (1) 前環齒輪 (2) 前後太陽輪元件 (3) 後行星架 (4) 前行星架和後環齒輪元件；根據前進檔的檔數不同，可將辛普森式行星齒輪變速箱分為辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱和辛普森普森式 4 檔行星齒輪變速箱兩種。在辛普森式行星齒輪機構中設定 5 個換檔操作元件 (2 個離合器、 2 個制動器和 1 個單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個具 3 個前進檔和 1 個倒檔的行星齒輪變速箱，這 5 個換檔操作元件的佈置如圖 7-5 所示，離合器 C1 用於連線輸入軸和前後太陽輪元件，離合器 C2 用於連線輸入軸和前環齒輪，制動器 B1 用於固都是用於固定後行星架，制動器 B 定前後太陽輪元件，制動器 B2 和單向超速離合器 F11 和 B2 可以使用帶式制動器或片式制動器。 辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱排檔桿位置及操作元件工作表這 5 個換檔操作元件在各檔位的工作情況見表 7-2 。由表中可知，當行星齒輪變速箱處於停車檔和空檔之外的任何一個檔位時， 5 個換檔操作元件中都有兩個處於工作狀態 ( 接合、制動或鎖定狀態 ) ，其餘 3 個不工作 ( 分離、釋放或自由狀態 ) ；處於工作狀態的兩個換檔操作元件中至少有一個是離合器 C1 或 C2 ，以便使輸入軸與行星排連線，當變速箱處於任一前進檔時，離合器 C2 都處於接合狀態，此時輸入軸與行星齒輪機構的前環齒輪接合，使前環齒輪成為主動件，因此，離合器 C2 也稱為前進離合器 (Forward Clutch) 。倒檔時，離合器 C1 接合， C2 分離，此時輸入軸與行星齒輪機構的前後太陽輪元件接合，使前後太陽輪元件成為主動件，另外，離合器 C1 在 3 檔 ( 直接檔 ) 時也接合，因此，離合器 C1 也稱為倒檔及高檔離合器(High Reverse Clutch) 。制動器 B1 僅在 2 檔才工作，稱為 2 檔制動器或第二制動器 ( 2nd Brake or 2nd Clutch) 。制動器 B2 在 1 檔和倒檔時都有工作，因此稱為低檔及倒檔制動器或低 / 倒檔制動器 (Low Reverse Brake or Low Reverse Clutch) 。由此可知，換檔操作元件的不同工作組合決定了行星齒輪變速箱的傳動方向和傳動比，從而決定了行星齒輪變速箱所處的檔位。早期的轎車自動變速箱多采用 3 檔行星齒輪變速箱，其最高檔 3 檔是傳動比為 1 的直接檔。進入 80 年代後，隨著對汽車燃油經濟性的要求日趨嚴格，越來越多的轎車自動變速箱採用了 4 檔行星齒輪變速箱。其最高檔 4 檔是傳動比小於 1 的超速檔，這種自動變速箱的優點除了能降低汽車燃油消耗外，還可以使引擎經常處於較低轉速的運轉工作，以減小運轉噪音，延長引擎的使用壽命。辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱是在辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的基礎上改良，它有兩種型別：一種是將辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱原有的雙排行星齒輪機構再增加一個單排行星齒輪機構，用 3 個行星排組成 4 檔行星齒輪變速箱；另一種是將辛普森式雙排行星齒輪機構進行改變，改變前後行星排各基本元件的組合方式和增加換檔操作元件，使之成為帶有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱。(1)3 行星排辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在不改變原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的主要結構和大部份零件的情況下，另外再增加一單排行星齒輪機構和對應的換檔操作元件來產生超速檔。這個單排行星齒輪機構稱為超速行星排 (Overdrive Planet Gearset) ，它安裝在行星齒輪變速箱的前端 ( 圖 7-6) 。其行星架是主動件，與變速箱輸入軸連線；環齒輪則作為被動件，與後面的雙排行星齒輪機構接，超速行星排的工作由直接離合器 C0(Direct Clutch) 和超速制動器 B0(Overdrive Brake) 來控制，直接離合器 C0 用於將超速行星排的太陽輪和行星架連線，超速制動器 B0 用於固定超速行星排的太陽輪。根據行星齒輪變速箱的變速原理，當超速制動器 B0 放鬆、直接離合器 C0 接合時，超速行星排處於直接傳動狀態，其傳動比為 1 ；當超速制動器 B0 制動、直接離合器 C0 放鬆時，超速行星排處於增速傳動狀態，其傳動比小於 1 。這種型式的 4 檔行星齒輪變速箱可以使原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的大部分零件仍可以使用，有利於減少生產投資、降低成本，目前大部分轎車都採用這種型式的 4 檔自動變速箱，有些車型的這種自動變速箱將超速行星排設定在原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的後端，但其工作原理是相同的。(2) 雙行星排辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱中的雙排行星齒輪機構增加換檔操作元件的個數，讓前後行星排的各個基本元件之間有更多更復雜的組合，從而使前進檔形成包括超速檔在內的 4 個前進檔。改進後的辛普森式行星齒輪機構除了環齒輪和後行星架仍互相連線為一體之外，前行星排和後行星排的其它基本元件全部各自獨立，形成一種具有 5 個獨立元件的辛普森式行星齒輪機構；在這 5 個獨立元件中，後太陽輪始終和輸入軸連線，輸出軸則與前環齒輪和後行星架元件連線。在這種辛普森式行星齒輪機構中只要設定 4 個離合器、 2 個制動器及 2 個單向超速離合器，就可以變成具有 4 個前進檔和 1 個倒檔的 4 檔行星齒輪變速箱，並且在 1 檔、 2 檔、 3 檔都有兩種工作狀態 ( 引擎制動或無引擎制動 ) 。這 8 個換檔操作元件的排列方式如圖 7-7 所示。其中離合器 C1 用於連線輸入軸和前太陽輪；離合器 C2 用於連線輸入軸和前行星架；離合器 C3 和單向超速離合器 F1 串聯，一同用於連線前行星架和後環齒輪，單向超速離合器在逆時針方向對後環齒輪產生鎖定作用；離合器 C4 也用於連線前行星架及後環齒輪，和離合器 C3 、單向超速離合器 F1 並聯；制動器 B1 用於固定前太陽輪；制動器 B2 和單向超速離合器 F2 並聯，一同固定前行星架，單向超速離合器 F2 在逆時針方向對前行星架產生鎖定作用。（二）拉維奈爾赫式行星齒輪變速箱拉維奈爾赫式行星齒輪變速箱採用的是與辛普森式行星齒輪機構一樣著名的拉維奈爾赫式行星齒輪機構，這是一種複合式行星齒輪機構，它由一個單行星輪式行星排和一個雙行星輪式行星排組合而成：後太陽輪和長行星小齒輪、行星架、環齒輪共同組成一個單行星輪拉維奈爾赫式行星齒輪機構式行星排；前太陽輪、短行星小齒輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪共同組成一個雙行星輪式行星排 ( 圖 7-8) 。 2 個行星排共享一個環齒輪和一個行星架，因此它只有 4 個獨立元件，即前太陽輪、後太陽輪、行星架、環齒輪。這種行星齒輪機構其有結構簡單、尺寸小、傳動比變化範圍大、靈活多變化等特點，可以組成有 3 個前進檔或 4 個前進檔的行星齒輪變速箱。自 70 年代開始應用於許多轎車，特別是前輪驅動式轎車的自動變速箱，如奧迪、大慶、褔特、馬自達等車型的自動變速箱。拉維奈爾赫式3 檔行星齒輪變速箱在拉維奈爾赫式行星齒輪機構中設定 5 個換檔操作元件 (2 個離合器、 2 個制動器和 1 個單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個具有 3 個前進檔和 1 個倒檔的 3 檔行星齒輪變速箱。圖 7-9 為拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱的結構，圖中，前太陽輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪組成一個單行星輪式行星排，也稱為前行星排；後太陽輪、短行星小齒輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪組成一個雙行星輪式行星排，也稱為後行星排。在 5 個換檔操作元件中，離合器 C1 用於連線輸入軸和後太陽輪，它在所有前進檔中都處於接合狀態，故稱為前進離合器；離合器 C2 用於連線輸入軸和前太陽輪，它在倒檔和 3 檔 ( 直接檔 ) 時接合，故稱為倒檔及高檔離合器；制動器 B1 用於固定前太陽輪，它在 2 檔時工作，故稱為 2 檔制動器；制動器 B2 用於固定行星架，它在倒檔或自動變速箱排檔桿位於前進低檔時工作，故稱為低檔及倒檔制動器。 F1 在逆時針方向對行星架有鎖定作用，它只在 1 檔時工作，故稱為 1 檔單向超速離合器。在拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱的輸入軸和行星架之間增加一個離合器，就可以使之成為具有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱，圖 7-10 為拉維奈爾赫式 4 檔行星齒輪變速箱結構。與拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱相比，它僅僅在輸入軸和行星架之間增加了一個高檔離合器 C4 。這種行星齒輪變速箱的工作特點是：拉維奈爾赫式 4 檔行星齒輪變速箱1 ，在 1 檔、 2 檔及倒檔的工作情況和拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱完全相同。2 ，在 3 檔工作時，高檔離合器 C4 和前進離合器 C1 同時工作，使後行星排有 2 個基本元件互相連線，形成直接檔。3 ， 4 檔時，高檔離合器 C4 和 2 檔及 4 檔制動器 B1 同時工作，使輸入軸與行星架連線，同時前太陽輪被固定。引擎動力經高檔離合器 C4 傳至行星架，行星架帶動長行星小齒輪朝順時針方向一邊自轉一邊公轉，並帶動環齒輪和輸出軸朝順時針方向轉動，此為超速檔。
行星齒輪變速器，屬於一種齒輪箱，它是由行星齒圈、太陽輪、行星輪（又稱衛星輪）和齒輪輪軸組成，根據齒圈、太陽輪和行星輪的運動關係，可以實現輸入軸與輸出軸脫離剛性傳動關係、輸入軸與輸出軸同向或反向傳動和輸入與輸出軸傳動比變化，並在陸用、航海、航空等交通運輸工具中得到廣泛應用。Planetary Transmission這樣，行星齒輪機構就具有三個彼此可以相對旋轉的運動件：太陽輪、行星架和齒圈。它可以實現四種不同組合的擋位：①低擋太陽輪主動，行星架被動，齒圈不動。②中擋太陽輪不動，行星架被動，齒圈主動。③高擋（超速擋）太陽輪不動，行星架主動，齒圈被動。④倒擋太陽輪主動，行星架不動，齒圈被動。所有運動件都不受約束時，變速器處於空擋。行星齒輪變速器通常由兩組到三組行星齒輪機構組成，並用多片離合器控制上述運動件的組合，實現不同的擋位。參見：液力自動變速器行星齒輪式自動變速箱 在自動變速箱上使用的行星齒輪機構，應用較多的有辛普森（ Simpson gearset ）齒輪機構和拉維奈爾赫（ Ravigneaux gearset ）齒輪機構，此外，還有各公司自主開發的獨特組合齒輪機構。這些行星齒輪機構大致上可以分為六類：（一）、基礎行星齒輪機構基礎行星齒輪機構是轎車用自動變速中最簡單的一種，此種行星齒輪機構源於美國克萊斯勒公司的 Power Flite 液壓自動變速箱。（二）、辛普森 (Simpson) 齒輪機構辛普森齒輪機構，是美國褔特汽車公司的一位工程師 Howard Simpson ，在他畢生從事汽車設計研究工作期間，由於設計發明了一種效能優越的特殊行星變速機構而聞名於世，該行星變速機構的主要構件有太陽輪、行星輪和環齒輪。將兩行星排巧妙連線，則檔位數變得更多（可以三進一退），而且具有結構簡單緊密、傳動效率高、工藝性好、製造費用低、換檔平穩、操縱效能好等一系列優點；它適用於各種自動變速箱和動力換檔變速箱，當時汽車界即將其定名為“辛普森齒輪機構。辛普森齒輪機構的問世，立即被美國褔特、通用、克萊斯勒等三家最大的汽車公司所採用，從 70 年代初期開始，即一直大量生產。（三）、改良型辛普森行星齒輪機構此類主要是將辛普森行星齒輪機構中之帶式制動器用片式制動器代替，並增加一個單向超速離合器 ( 自由輪機構 )F1 ，使得從二檔換到三檔時，換檔平穩性得以改善。（四）、拉維奈爾赫（ Ravigneaux ）行星齒輪機構拉維奈爾赫行星齒輪機構，與辛普森齒輪機構齊名， 70 年代初期美國褔特汽車公司生產的 Select-Shift 自動變速箱一直採用該齒輪機構，直到 1980 年才被帶超速檔的四前進檔自動變速箱 Auto-overdrive 所取代。（五）、改良型拉維奈爾赫行星齒輪機構此類主要是將拉維奈爾赫行星齒輪機構基礎上增加換檔自由輪機構 F1 ，使得從低檔換到二檔時，換檔平穩性得以改善。（六）、四前進檔行星齒輪機構此類除了增加前進檔位外，有些還具有功率分流、高速檔鎖止、增設超速檔等特點。不同車型自動變速箱在結構上往往有很大的差異，主要區別是在： (1) 前進檔的檔數不同 (2) 離合器、制動器及單向超速離合器的數目和佈置方式不同 (3) 所採用的行星齒輪機構型別不同。早期轎車自動變速箱常採用 2 個前進檔或 3 個前進檔，新型轎車自動變速箱大部分採用 4 個前進檔；前進檔的數目越多，行星齒輪變速箱中的離合器、制動器及單向超速離合器的數目就越多；離合器、制動器、單向超速離合器的佈置方式主要取決於行星齒輪變速箱前進檔的檔數及所採用的行星齒輪機構的型別，對於行星齒輪機構型別相同的行星齒輪變速箱來說，其離合器、制動器及單向超速離合器的佈置方式及工作過程基本上是相同的，因此，瞭解各種不同型別行星齒輪機構所組成的行星齒輪變速箱的結構和工作原理，是掌握各種不同車型自動變速箱結構和工作原理的關鍵，目前自動變速箱所採用的行星齒輪機構的型別主要有兩類，即辛普森式行星齒輪機構和拉維奈爾赫式行星齒輪機構。（ 1 ）辛普森式行星齒輪變速箱辛普森式行星齒輪變速箱是由辛普森式行星齒輪機構和相對的換檔操作元件組成的，目前大部分自動變速箱都採用這種行星齒輪變速箱；辛普森式行星齒輪機構是一種十分著名的雙排行星齒輪機構，它是由兩個內齧合式單排行星齒輪機構組合而成，其結構特點是 (1) 前後兩個行星排的太陽輪連線為一個整體，稱為前後太陽輪元件 (2) 前一個行星排的行星架和後一個行星排的環齒輪連線為另一個整體，稱為前行星架和後環齒輪元件 (3) 輸出軸通常與前行星架和後環齒輪元件連線（圖 7-4 ）。如此，該機構成為一這 4 個獨立元件是 (1) 前環齒輪 (2) 前後太陽輪元件 (3) 後行星架 (4) 前行星架和後環齒輪元件；根據前進檔的檔數不同，可將辛普森式行星齒輪變速箱分為辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱和辛普森普森式 4 檔行星齒輪變速箱兩種。在辛普森式行星齒輪機構中設定 5 個換檔操作元件 (2 個離合器、 2 個制動器和 1 個單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個具 3 個前進檔和 1 個倒檔的行星齒輪變速箱，這 5 個換檔操作元件的佈置如圖 7-5 所示，離合器 C1 用於連線輸入軸和前後太陽輪元件，離合器 C2 用於連線輸入軸和前環齒輪，制動器 B1 用於固都是用於固定後行星架，制動器 B 定前後太陽輪元件，制動器 B2 和單向超速離合器 F11 和 B2 可以使用帶式制動器或片式制動器。 辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱排檔桿位置及操作元件工作表這 5 個換檔操作元件在各檔位的工作情況見表 7-2 。由表中可知，當行星齒輪變速箱處於停車檔和空檔之外的任何一個檔位時， 5 個換檔操作元件中都有兩個處於工作狀態 ( 接合、制動或鎖定狀態 ) ，其餘 3 個不工作 ( 分離、釋放或自由狀態 ) ；處於工作狀態的兩個換檔操作元件中至少有一個是離合器 C1 或 C2 ，以便使輸入軸與行星排連線，當變速箱處於任一前進檔時，離合器 C2 都處於接合狀態，此時輸入軸與行星齒輪機構的前環齒輪接合，使前環齒輪成為主動件，因此，離合器 C2 也稱為前進離合器 (Forward Clutch) 。倒檔時，離合器 C1 接合， C2 分離，此時輸入軸與行星齒輪機構的前後太陽輪元件接合，使前後太陽輪元件成為主動件，另外，離合器 C1 在 3 檔 ( 直接檔 ) 時也接合，因此，離合器 C1 也稱為倒檔及高檔離合器(High Reverse Clutch) 。制動器 B1 僅在 2 檔才工作，稱為 2 檔制動器或第二制動器 ( 2nd Brake or 2nd Clutch) 。制動器 B2 在 1 檔和倒檔時都有工作，因此稱為低檔及倒檔制動器或低 / 倒檔制動器 (Low Reverse Brake or Low Reverse Clutch) 。由此可知，換檔操作元件的不同工作組合決定了行星齒輪變速箱的傳動方向和傳動比，從而決定了行星齒輪變速箱所處的檔位。早期的轎車自動變速箱多采用 3 檔行星齒輪變速箱，其最高檔 3 檔是傳動比為 1 的直接檔。進入 80 年代後，隨著對汽車燃油經濟性的要求日趨嚴格，越來越多的轎車自動變速箱採用了 4 檔行星齒輪變速箱。其最高檔 4 檔是傳動比小於 1 的超速檔，這種自動變速箱的優點除了能降低汽車燃油消耗外，還可以使引擎經常處於較低轉速的運轉工作，以減小運轉噪音，延長引擎的使用壽命。辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱是在辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的基礎上改良，它有兩種型別：一種是將辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱原有的雙排行星齒輪機構再增加一個單排行星齒輪機構，用 3 個行星排組成 4 檔行星齒輪變速箱；另一種是將辛普森式雙排行星齒輪機構進行改變，改變前後行星排各基本元件的組合方式和增加換檔操作元件，使之成為帶有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱。(1)3 行星排辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在不改變原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的主要結構和大部份零件的情況下，另外再增加一單排行星齒輪機構和對應的換檔操作元件來產生超速檔。這個單排行星齒輪機構稱為超速行星排 (Overdrive Planet Gearset) ，它安裝在行星齒輪變速箱的前端 ( 圖 7-6) 。其行星架是主動件，與變速箱輸入軸連線；環齒輪則作為被動件，與後面的雙排行星齒輪機構接，超速行星排的工作由直接離合器 C0(Direct Clutch) 和超速制動器 B0(Overdrive Brake) 來控制，直接離合器 C0 用於將超速行星排的太陽輪和行星架連線，超速制動器 B0 用於固定超速行星排的太陽輪。根據行星齒輪變速箱的變速原理，當超速制動器 B0 放鬆、直接離合器 C0 接合時，超速行星排處於直接傳動狀態，其傳動比為 1 ；當超速制動器 B0 制動、直接離合器 C0 放鬆時，超速行星排處於增速傳動狀態，其傳動比小於 1 。這種型式的 4 檔行星齒輪變速箱可以使原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的大部分零件仍可以使用，有利於減少生產投資、降低成本，目前大部分轎車都採用這種型式的 4 檔自動變速箱，有些車型的這種自動變速箱將超速行星排設定在原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱的後端，但其工作原理是相同的。(2) 雙行星排辛普森式 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在原辛普森式 3 檔行星齒輪變速箱中的雙排行星齒輪機構增加換檔操作元件的個數，讓前後行星排的各個基本元件之間有更多更復雜的組合，從而使前進檔形成包括超速檔在內的 4 個前進檔。改進後的辛普森式行星齒輪機構除了環齒輪和後行星架仍互相連線為一體之外，前行星排和後行星排的其它基本元件全部各自獨立，形成一種具有 5 個獨立元件的辛普森式行星齒輪機構；在這 5 個獨立元件中，後太陽輪始終和輸入軸連線，輸出軸則與前環齒輪和後行星架元件連線。在這種辛普森式行星齒輪機構中只要設定 4 個離合器、 2 個制動器及 2 個單向超速離合器，就可以變成具有 4 個前進檔和 1 個倒檔的 4 檔行星齒輪變速箱，並且在 1 檔、 2 檔、 3 檔都有兩種工作狀態 ( 引擎制動或無引擎制動 ) 。這 8 個換檔操作元件的排列方式如圖 7-7 所示。其中離合器 C1 用於連線輸入軸和前太陽輪；離合器 C2 用於連線輸入軸和前行星架；離合器 C3 和單向超速離合器 F1 串聯，一同用於連線前行星架和後環齒輪，單向超速離合器在逆時針方向對後環齒輪產生鎖定作用；離合器 C4 也用於連線前行星架及後環齒輪，和離合器 C3 、單向超速離合器 F1 並聯；制動器 B1 用於固定前太陽輪；制動器 B2 和單向超速離合器 F2 並聯，一同固定前行星架，單向超速離合器 F2 在逆時針方向對前行星架產生鎖定作用。（二）拉維奈爾赫式行星齒輪變速箱拉維奈爾赫式行星齒輪變速箱採用的是與辛普森式行星齒輪機構一樣著名的拉維奈爾赫式行星齒輪機構，這是一種複合式行星齒輪機構，它由一個單行星輪式行星排和一個雙行星輪式行星排組合而成：後太陽輪和長行星小齒輪、行星架、環齒輪共同組成一個單行星輪拉維奈爾赫式行星齒輪機構式行星排；前太陽輪、短行星小齒輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪共同組成一個雙行星輪式行星排 ( 圖 7-8) 。 2 個行星排共享一個環齒輪和一個行星架，因此它只有 4 個獨立元件，即前太陽輪、後太陽輪、行星架、環齒輪。這種行星齒輪機構其有結構簡單、尺寸小、傳動比變化範圍大、靈活多變化等特點，可以組成有 3 個前進檔或 4 個前進檔的行星齒輪變速箱。自 70 年代開始應用於許多轎車，特別是前輪驅動式轎車的自動變速箱，如奧迪、大慶、褔特、馬自達等車型的自動變速箱。拉維奈爾赫式3 檔行星齒輪變速箱在拉維奈爾赫式行星齒輪機構中設定 5 個換檔操作元件 (2 個離合器、 2 個制動器和 1 個單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個具有 3 個前進檔和 1 個倒檔的 3 檔行星齒輪變速箱。圖 7-9 為拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱的結構，圖中，前太陽輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪組成一個單行星輪式行星排，也稱為前行星排；後太陽輪、短行星小齒輪、長行星小齒輪、行星架和環齒輪組成一個雙行星輪式行星排，也稱為後行星排。在 5 個換檔操作元件中，離合器 C1 用於連線輸入軸和後太陽輪，它在所有前進檔中都處於接合狀態，故稱為前進離合器；離合器 C2 用於連線輸入軸和前太陽輪，它在倒檔和 3 檔 ( 直接檔 ) 時接合，故稱為倒檔及高檔離合器；制動器 B1 用於固定前太陽輪，它在 2 檔時工作，故稱為 2 檔制動器；制動器 B2 用於固定行星架，它在倒檔或自動變速箱排檔桿位於前進低檔時工作，故稱為低檔及倒檔制動器。 F1 在逆時針方向對行星架有鎖定作用，它只在 1 檔時工作，故稱為 1 檔單向超速離合器。在拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱的輸入軸和行星架之間增加一個離合器，就可以使之成為具有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱，圖 7-10 為拉維奈爾赫式 4 檔行星齒輪變速箱結構。與拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱相比，它僅僅在輸入軸和行星架之間增加了一個高檔離合器 C4 。這種行星齒輪變速箱的工作特點是：拉維奈爾赫式 4 檔行星齒輪變速箱1 ，在 1 檔、 2 檔及倒檔的工作情況和拉維奈爾赫式 3 檔行星齒輪變速箱完全相同。2 ，在 3 檔工作時，高檔離合器 C4 和前進離合器 C1 同時工作，使後行星排有 2 個基本元件互相連線，形成直接檔。3 ， 4 檔時，高檔離合器 C4 和 2 檔及 4 檔制動器 B1 同時工作，使輸入軸與行星架連線，同時前太陽輪被固定。引擎動力經高檔離合器 C4 傳至行星架，行星架帶動長行星小齒輪朝順時針方向一邊自轉一邊公轉，並帶動環齒輪和輸出軸朝順時針方向轉動，此為超速檔。