行星齿轮自动变速器的发明让汽车操作更加方便省力，舒适感也得到了很大提升。中央差速器锁死和前后轴动力的可变分配增加了汽车的通过性，这其中最大的功劳来自于神秘的行星齿轮机构。对于大多数热爱汽车的朋友而言，这个小小的东西既神奇，又复杂，想彻底弄明白有一定的难度。今天，侃弟就给各位汽车机械技术爱好者简单介绍其基本原理，不足之处望大家多多指正。
行星齿轮机构在变速器中是最主要的机械传动部分。在托森差速器中是最重要的锁死和前后轴力矩分配机构。想要掌握其中的工作原理，就必须先掌握单排行星齿轮机构的动力传递方式。
▌基本结构和工作原理：
单排行星齿轮机构的基本结构如图：
单排行星齿轮机构的基本结构和实物图对比如图：
单排行星齿轮的结构上是由一个太阳轮、一个齿圈、一个行星架和支撑在行星架上的行星轮组成的。
太阳轮就像太阳一样位于整个机构的中心，行星轮与太阳轮啮合，齿圈的内齿式设计让齿圈和行星架上的行星轮啮合。通常行星轮有3-6个(上图有四个行星齿轮)通过滚针轴承对称、均匀地安装在行星架的滚针轴承上。行星齿轮机构工作时，行星轮除了绕自身轴线的自转外，同时还可绕太阳轮公转，行星架也绕太阳轮旋转，由于太阳轮与行星轮是外啮合，所以二者的旋转方向是相反的。而行星轮与齿圈是内啮合。这二者的旋转方向是相同的。通常把太阳轮、齿圈和行星架和行星轮称为四个基本元件。
根据齿轮传动的基本原理：大齿轮带小齿轮增速，小齿轮带大齿轮减速。内啮合转向相同，外啮合转向相反，每加一个齿轮，方向改变一次，依此基本原理。
在分析之前.假设主动元件作顺时针方向旋转。
(1)行星架主动，齿圈从动，固定太阳轮，形成同向增速状态，齿数最多的行星架带动齿数较少的齿圈旋转，速度增加，又因为是内啮合，所以形成同向增速状态，也就是说行星架顺时针旋转，齿圈也一定顺时针旋转，且速度增加。
(2)行星架主动，太阳轮从动，固定齿圈，形成同向增速状态，齿数最多的行星架带动齿数最少的太阳轮旋转，速度增加最多，又因为是内啮，所以形成同向增速的状态。
(3)太阳轮主动，行星架从动，固定齿圈，形成同向减速状态，齿数最少的太阳轮带动齿数最多的行星架旋转，速度减少最多，又因为是内啮合，所以形成同向减速状态。
(4)太阳轮主动，齿圈从动，固定行星架，形成反向减速状态，齿数最少的太阳轮带动齿数较多的齿圈旋转，速度减少，又因为固定行星架，行星轮就是惰轮，所以形成反向减速状态。
▌行星齿轮机构在AT变速箱中的作用：
AT变速箱是当下最可靠，动力传递最流畅的变速箱之一，就连我们心目中的速度之王(日产GTR)也是用的AT变速箱。这一切的荣耀背后行星齿轮机构功不可没。电控系统加上AT变速箱(行星齿轮机构)实现更加快速升档和降档。
D2档位 太阳轮不动，行星架被动，齿圈主动。
D3挡位(超速挡)太阳轮不动，行星架主动，齿圈被动。
R档位 倒挡太阳轮主动，行星架不动，齿圈被动。
N档位 所有运动件都不受约束时，变速器处于空挡。
▌行星齿轮机构在差速器中间的作用：
侃弟在上一期介绍奥迪托森差速器中提到，托森差速器从刚刚开始的A型演进到C型时，其中的三辐涡轮蜗杆的形式就已经被行星齿轮机构所代替，从而解决了只能与自动变速器匹配的缺点，实现了与任何变速箱都可以匹配，大大增加了托森差速器实用性和可靠性，在正常情况下按前后40:60的比例分配驱动力，根据行驶情况需要，它最多可把60%的驱动力输出到前轴，或把80%的驱动力输出到后轴。
C型托森差速器的原理是采用行星齿轮结构，与太阳轮、环形齿轮和摩擦盘共同组成整个差速器结构。当环形齿轮与太阳轮的转速不等时，行星齿轮会被迫产生自转运动，这个自转运动又会导致与环形齿轮或太阳轮的轴向相对运动。轴向运动的压力对安装在装置内的摩擦盘施加压力，产生内摩擦力，因此限制了相对运动，也就限制了打滑驱动轴的运动，从而增加不打滑驱动轴的转矩。
▌侃弟总结：
行星齿轮机构在汽车上的运用主要就是自动变速器和差速器内，很简单的结构实现了复杂的传动及锁止功能，让汽车的控制更加简单。有人说汽车的差速器只有两种，一种是奥迪quattro四驱系统(托森差速器)，另一种是其他差速器。对于托森差速器这极高的赞美来自于将行星齿轮机构引入到托森差速器之中，其实通过侃弟的讲解大家可以看见行星齿轮机构的原理并不复杂，就像阿基米德想要撬动地球的杠杆原理只是一个支点和一个杆子而已，行星齿轮结构也只是纯机械结构，中间也只是几个齿轮而已。工程师们巧妙的设计，赋予它非常强大的功能，对于整个传动过程起到至关重要的作用。