行星齒輪變速箱是由行星齒輪機(jī)構(gòu)和相對(duì)的換檔操作組件組成的，目前大部分自動(dòng)變速箱都采用這種行星齒輪變速箱；行星齒輪機(jī)構(gòu)是一種十分的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，它是由兩個(gè)內(nèi)嚙合式單排行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 (1) 前后兩個(gè)行星排的太陽(yáng)輪連接為一個(gè)整體，稱(chēng)為前后太陽(yáng)輪組件 (2) 前一個(gè)行星排的行星架和后一個(gè)行星排的環(huán)齒輪連接為另一個(gè)整體，稱(chēng)為前行星架和后環(huán)齒輪組件 (3) 輸出軸通常與前行星架和后環(huán)齒輪組件連接（圖 7-4 ）。如此，該機(jī)構(gòu)成為一這 4 個(gè)獨(dú)立組件是 (1) 前環(huán)齒輪 (2) 前后太陽(yáng)輪組件 (3) 后行星架 (4) 前行星架和后環(huán)齒輪組件；根據(jù)前進(jìn)檔的檔數(shù)不同，可將行星齒輪變速箱分為 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。在行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置 5 個(gè)換檔操作組件 (2 個(gè)離合器、 2 個(gè)制動(dòng)器和 1 個(gè)單向超速離合器 ) ，即可使之成為一個(gè)具 3 個(gè)前進(jìn)檔和 1 個(gè)倒檔的行星齒輪變速箱，這 5 個(gè)換檔操作組件的布置如圖 7-5 所示，離合器 C1 用于連接輸入軸和前后太陽(yáng)輪組件，離合器 C2 用于連接輸入軸和前環(huán)齒輪，制動(dòng)器 B1 用于固都是用于固定后行星架，制動(dòng)器 B 定前后太陽(yáng)輪組件，制動(dòng)器 B2 和單向超速離合器 F11 和 B2 可以使用帶式制動(dòng)器或片式制動(dòng)器。 　

3 檔行星齒輪變速箱排檔桿位置及操作組件工作表
這 5 個(gè)換檔操作組件在各檔位的工作情況見(jiàn)表 7-2 。由表中可知，當(dāng)行星齒輪變速箱處于停車(chē)檔和空檔之外的任何一個(gè)檔位時(shí)， 5 個(gè)換檔操作組件中都有兩個(gè)處于工作狀態(tài) ( 接合、制動(dòng)或鎖定狀態(tài) ) ，其余 3 個(gè)不工作 ( 分離、釋放或自由狀態(tài) ) ；處于工作狀態(tài)的兩個(gè)換檔操作組件中少有一個(gè)是離合器 C1 或 C2 ，以便使輸入軸與行星排連接，當(dāng)變速箱處于任一前進(jìn)檔時(shí)，離合器 C2 都處于接合狀態(tài)，此時(shí)輸入軸與行星齒輪機(jī)構(gòu)的前環(huán)齒輪接合，使前環(huán)齒輪成為主動(dòng)件，因此，離合器 C2 也稱(chēng)為前進(jìn)離合器 (Forward Clutch) 。倒檔時(shí)，離合器 C1 接合， C2 分離，此時(shí)輸入軸與行星齒輪機(jī)構(gòu)的前后太陽(yáng)輪組件接合，使前后太陽(yáng)輪組件成為主動(dòng)件，另外，離合器 C1 在 3 檔 ( 直接檔 ) 時(shí)也接合，因此，離合器 C1 也稱(chēng)為倒檔及g檔離合器(High Reverse Clutch) 。制動(dòng)器 B1 僅在 2 檔才工作，稱(chēng)為 2 檔制動(dòng)器或第二制動(dòng)器 ( 2nd Brake or 2nd Clutch) 。制動(dòng)器 B2 在 1 檔和倒檔時(shí)都有工作，因此稱(chēng)為低檔及倒檔制動(dòng)器或低 / 倒檔制動(dòng)器 (Low Reverse Brake or Low Reverse Clutch) 。由此可知，換檔操作組件的不同工作組合決定了行星齒輪變速箱的傳動(dòng)方向和傳動(dòng)比，從而決定了行星齒輪變速箱所處的檔位。
早期的轎車(chē)自動(dòng)變速箱多采用 3 檔行星齒輪變速箱，其g檔 3 檔是傳動(dòng)比為 1 的直接檔。進(jìn)入 80 年代后，隨著對(duì)汽車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性的要求日趨嚴(yán)格，越來(lái)越多的轎車(chē)自動(dòng)變速箱采用了 4 檔行星齒輪變速箱。其g檔 4 檔是傳動(dòng)比小于 1 的超速檔，這種自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn)除了能降低汽車(chē)燃油消耗外，還可以使引擎經(jīng)常處于較低轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以減小運(yùn)轉(zhuǎn)噪音，延長(zhǎng)引擎的使用壽命。
4 檔行星齒輪變速箱是在 3 檔行星齒輪變速箱的基礎(chǔ)上改良，它有兩種類(lèi)型：一種是將 3 檔行星齒輪變速箱原有的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)再增加一個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)，用 3 個(gè)行星排組成 4 檔行星齒輪變速箱；另一種是將雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行改變，改變前后行星排各基本組件的組合方式和增加換檔操作組件，使之成為帶有超速檔的 4 檔行星齒輪變速箱。
(1)3 行星排 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?cè)?3 檔行星齒輪變速箱的主要結(jié)構(gòu)和大部份零件的情況下，另外再增加一單排行星齒輪機(jī)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的換檔操作組件來(lái)產(chǎn)生超速檔。這個(gè)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)稱(chēng)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(dòng)件，與變速箱輸入軸連接；環(huán)齒輪則作為被動(dòng)件，與后面的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)接，超速行星排的工作由直接離合器 C0(Direct Clutch) 和超速制動(dòng)器 B0(Overdrive Brake) 來(lái)控制，直接離合器 C0 用于將超速行星排的太陽(yáng)輪和行星架連接，超速制動(dòng)器 B0 用于固定超速行星排的太陽(yáng)輪。根據(jù)行星齒輪變速箱的變速原理，當(dāng)超速制動(dòng)器 B0 放松、直接離合器 C0 接合時(shí)，超速行星排處于直接傳動(dòng)狀態(tài)，其傳動(dòng)比為 1 ；當(dāng)超速制動(dòng)器 B0 制動(dòng)、直接離合器 C0 放松時(shí)，超速行星排處于增速傳動(dòng)狀態(tài)，其傳動(dòng)比小于 1 。
這種型式的 4 檔行星齒輪變速箱可以使原 3 檔行星齒輪變速箱的大部分零件仍可以使用，有利于減少生產(chǎn)投資、降低成本，目前大部分轎車(chē)都采用這種型式的 4 檔自動(dòng)變速箱，有些車(chē)型的這種自動(dòng)變速箱將超速行星排設(shè)置在原 3 檔行星齒輪變速箱的后端，但其工作原理是相同的。
(2) 雙行星排 4 檔行星齒輪變速箱：這種 4 檔行星齒輪變速箱是在原 3 檔行星齒輪變速箱中的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)增加換檔操作組件的個(gè)數(shù)，讓前后行星排的各個(gè)基本組件之間有更多更復(fù)雜的組合，從而使前進(jìn)檔形成包括超速檔在內(nèi)的 4 個(gè)前進(jìn)檔。
改進(jìn)后的行星齒輪機(jī)構(gòu)除了環(huán)齒輪和后行星架仍互相連接為一體之外，前行星排和后行星排的其它基本組件全部各自獨(dú)立，形成一種具有 5 個(gè)獨(dú)立組件的行星齒輪機(jī)構(gòu)；在這 5 個(gè)獨(dú)立組件中，后太陽(yáng)輪始終和輸入軸連接，輸出軸則與前環(huán)齒輪和后行星架組件連接。
在這種行星齒輪機(jī)構(gòu)中只要設(shè)置 4 個(gè)離合器、 2 個(gè)制動(dòng)器及 2 個(gè)單向超速離合器，就可以變成具有 4 個(gè)前進(jìn)檔和 1 個(gè)倒檔的 4 檔行星齒輪變速箱，并且在 1 檔、 2 檔、 3 檔都有兩種工作狀態(tài) ( 引擎制動(dòng)或無(wú)引擎制動(dòng) ) 。這 8 個(gè)換檔操作組件的排列方式如圖 7-7 所示。其中離合器 C1 用于連接輸入軸和前太陽(yáng)輪；離合器 C2 用于連接輸入軸和前行星架；離合器 C3 和單向超速離合器 F1 串聯(lián)，一同用于連接前行星架和后環(huán)齒輪，單向超速離合器在逆時(shí)針?lè)较驅(qū)蟓h(huán)齒輪產(chǎn)生鎖定作用；離合器 C4 也用于連接前行星架及后環(huán)齒輪，和離合器 C3 、單向超速離合器 F1 并聯(lián)；制動(dòng)器 B1 用于固定前太陽(yáng)輪；制動(dòng)器 B2 和單向超速離合器 F2 并聯(lián)，一同固定前行星架，單向超速離合器 F2 在逆時(shí)針?lè)较驅(qū)η靶行羌墚a(chǎn)生鎖定作用。