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。

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。

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。

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，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] 。

功能

(1)改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發動機儘量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。 在較大範圍內改變汽車行駛速度的大小和汽車驅動輪上扭矩的大小。由於汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度和驅動扭矩能在很大範圍內變化。例如，在高速路上車速應能達到100km/h，而在市區內，車速常在50km/h左右。空車在平直的公路上行駛時，行駛阻力很小，則

當滿載上坡時，行駛阻力便很大。而汽車發動機的特性是轉速變化範圍較小，而轉矩變化範圍更不能滿足實際路況需要。

(2)實現倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。實現倒車行駛汽車，發動機曲軸一般都是隻能向一個方向轉動的，而汽車有時需要能倒退行駛，因此，往往利用變速箱中設定的倒檔來實現汽車倒車行駛。

(3)中斷動力傳遞，在發動機起動，怠速運轉，汽車換檔或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅動輪的動力傳遞。

(4)實現空檔，當離合器接合時，變速箱可以不輸出動力。例如，可以保證駕駛員在發動機不熄火時鬆開離合器踏板離開駕駛員座位[2] 。

原理

機械式變速箱主要應用了齒輪傳動的降速原理。簡單的說，變速箱內有多組傳動比不同的齒輪副，而汽車行駛時的換檔行為，也就是透過操縱機構使變速箱內不同的齒輪副工作。如在低速時，讓傳動比大的齒輪副工作，而在高速時，讓傳動比小的齒輪副工作[3] 。

分類

1、按傳動比的變化方式劃分，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。

(a)有級式變速器：有幾個可選擇的固定傳動比，採用齒輪傳動。又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉的行星齒輪變速器兩種。

(b)無級式變速器:傳動比可在一定範圍內連續變化,常見的有液力式,機械式和電力式等。

(c)綜合式變速器：由有級式變速器和無級式變速器共同組成的，其傳動比可以在最大值與最小值之間幾個分段的範圍內作無級變化。

2、按操縱方式劃分，變速器可以分為強制操縱式，自動操縱式和半自動操縱式三種。

(a)強制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。

(b)自動操縱式變速器：傳動比的選擇和換檔是自動進行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據發動機的負荷訊號和車速訊號來控制執行元件，實現檔位的變換。

檢修

變速器齒輪

變速器齒輪經常處在不斷變化的轉速,負荷下進行工作,齒輪齒面又受到衝

擊載荷的衝擊,致使齒輪(特別是齒面)產生損傷.常見損傷有:

(1)齒輪磨損 變速器齒輪在正常工作條件下,齒面呈現出均勻的磨損,要求沿齒長方向磨損不應超過原齒長的百分之30;齒厚不應超過0.40;齒輪齧合面積不低於齒面的3分之2;運轉齒輪齧合間隙一般應為0.15-0.26mm,使用限度為0.80mm;接合齒輪齧合間隙應為0.10-0.15mm,使用限度為0.60mm.可用百分表或軟金屬傾軋法測量.如果超過間隙,應成對更換。

(2)齒輪輪齒破碎 輪齒破碎,主要是由於齒輪齧合間隙不符合要求,輪齒齧合部位不當或工作中受到較大的衝擊載荷所致。若輪齒邊緣有不大於2mm的微小破碎,可用油石修磨後繼續使用;若超過這個範圍或有3處以上微小破碎,則應成對更換。

(3)常齧合齒輪端面磨損 常齧合的斜齒端面應有.10-0.30mm的軸向間隙,以保證齒輪良好運轉,若齒端磨損起槽,可磨削修復,但磨削量應不超過.50mm。

(4)常齧合齒輪軸頸,滾針軸承及座孔磨損 成齧合齒輪座孔與滾針軸承及軸頸三者配合間隙應為0.01-0.08mm,否則應予更換。

變速器殼體

變速器殼體是變速器總成的基礎件,用以保證變速器中各零件的正確位置,工作中承受一定的載荷.常見損傷有:

(1)軸承座孔的磨損 殼體的軸承座孔磨損會破壞其與軸承的裝配關係,直接影響變速器輸入,輸出軸的相對位置.軸承與座孔的配合間隙應為0-0.03mm,最大使用極限為0.10mm.否則應更換殼體或承孔鑲套修復。

(2)殼體螺紋孔的修復 注油羅塞孔,放油螺塞孔的螺紋損傷以及殼體之間連線螺栓螺紋孔的損傷,可採取鑲螺塞修復。

變速器軸

變速器在工作過程中,各軸承受著變化的扭轉力矩,彎曲力矩作用,健齒部分還承受著擠壓,衝擊和滑動摩擦等載荷.各軸的常見損傷有:

(1)軸頸磨損 軸頸磨損過大,不但會使齒輪軸線偏移,而且會帶來齒輪齧合間隙的改變,造成傳動時發出噪聲.同時也使軸頸與軸承配合關係受到破壞,運轉可能引起燒蝕.因此要求滾子軸承所在過盈配合處軸頸磨損不大於0.02mm滾針軸承配合處軸頸磨損不大於0.07mm,否則景更換或鍍鉻修復。

(2)健齒磨損健齒磨損在受力一側較為嚴重.可與花鍵套配合檢查,當鍵齒磨損超過0.25或與原鍵槽配合見習超過0.40mm時,齒輪的接合齒圈,結合套與健齒周配合見習大於0.30mm時,半圓鍵與軸頸鍵槽見習超過0.08mm時對健齒周或有鍵槽的軸應修復或更換。

(3)變速器軸彎曲檢修 用頂針頂住變速器軸兩端的頂針孔,利用百分表檢查軸的徑向跳動,其偏差應小於0.10mm.超過應進行壓力校正修復。

同步器

a.鎖環式慣性同步器的檢修:鎖環的錐面角a約為6度-7度,在使用中,錐角變形中增大而不能迅速同步,則應及時更換。

b.鎖銷式慣性同步器:鎖銷式同步器主要損傷為錐環,錐盤磨損,當錐環斜面上0.40mm深的螺紋槽磨損至010mm深時,應更換。若錐環端面有擦痕,則需要端面車削,但累計車削兩不得大於1mm,否則應更換[3] 。