文/土木
如果平時關注汽車行業那麼一定在各種釋出會、新聞稿、技術貼上看到過“行星齒輪組”這個名字，其實對于普通消費者來說它就是一堆齒輪組合在一起，不會去關注它，但不乏買車前想要詳細了解的消費者或者熱愛汽車知識的技術控，那麼行星齒輪組作為一個常見的基礎結構，就是值得了解學習的了。
關于行星齒輪的定義：行星齒輪就是能夠像定軸齒輪一樣圍繞着自己的轉動軸進行轉動，同時轉動軸還随着行星架繞其他齒輪的軸線轉動的齒輪系統。圍繞自己的軸線轉動時看做“自轉”，圍繞其他齒輪軸線旋轉看做“公轉”，類似太陽系行星的運轉，是以稱為“行星齒輪”。
行星齒輪組的構成：
上圖是行星齒輪組的結構圖，其中黃色部分是太陽輪，深綠色部分是齒圈，灰色部分是行星架。這三個部件分别可以連接配接三個動力輸出或輸入端。如果固定其中任何一個，則另外兩個相當于普通的齒輪咬合。如果固定其中兩個，則整個行星齒輪被鎖死。
同時注意淺綠色部分的行星齒輪不連接配接任何輸入/輸出機構，它一直是自由轉動，不然整個行星齒輪組都不能轉動。連接配接動力的是行星架，行星架固定以後，行星齒輪隻自轉，不圍繞太陽輪公轉。
行星齒輪組的特點：通過對太陽輪、行星架、齒圈這三個部件的不同定義，可實作差速、減速（增速）、反轉等功能。而普通的齒輪傳動系統隻有兩個端口，即主動齒輪和從動齒輪。
行星齒輪組的傳動方式：
1、外齒圈固定，太陽輪和行星架各自作同向旋轉。太陽輪為高速軸，行星架為低速軸。這種傳動的傳動比使用範圍在3：1和12：1之間。
2、行星架固定，太陽輪和内齒圈各自作反向旋轉。太陽輪為高速軸，外齒圈連接配接軸為低速軸。這種傳動的傳動比适用範圍在2：1和11：1之間。
3、太陽輪固定，行星架和外齒圈各自作同向旋轉。内齒圈連接配接軸為高速軸，行星架為低速軸。這種傳動的傳動比範圍在1.1：1和1.7：1之間。
行星齒輪組的應用在汽車行業還是比較廣泛的，比如AT變速箱就是多個行星齒輪組的結合，還有混動系統中的功率分流（Power Split，簡稱PS），是常見的一種混聯式結構。最早的應用就是豐田的THS混動系統。
我們就以行星齒輪組的知識來看一下它的原理：
THS混動系統的核心部件是一套豐田公司稱為“動力配置設定器”的行星齒輪組。發動機與行星齒輪組的外齒圈相連，當發動機轉動時行星齒輪與太陽輪、外齒圈咬合并推動二者向同一方向旋轉。
豐田通過對太陽輪以及外齒圈的設計，将72%的扭矩配置設定給了外齒圈，把28%的扭矩傳給了太陽輪。外齒圈通過減速齒輪連接配接到差速器，然後再連接配接到車輪驅動車輛前進。太陽輪則與MG1電機相連，發動機帶動行星架，行星齒輪又帶動太陽輪，使MG1電機旋轉。
發動機以72%的扭矩驅動車輛，28%的扭矩推動MG1電機發電。如果需要達到某一速度時，ECU會求出外齒圈的轉速，然後确定發動機需要達到什麼轉速、MG1電機需要多少轉速。
MG2電機是與動力配置設定器的外齒圈相連。MG2電機對來自發動機的扭矩進行補充。就相當于28%的扭矩通過電氣回路又回到了車輪端，外齒圈和MG2電機一起通過減速齒輪和差速器來驅動車輛。
整套系統并不複雜，但是可以看出豐田對于行星齒輪組的運用還是非常獨到的。應用的車型也憑借低油耗獲得不錯的銷量。
總結：
行星齒輪組就是由行星齒輪、太陽輪、行星架、外齒圈組合而成，可實作差速、減速（增速）、反轉等功能。汽車行業的運用寬泛，包括AT變速箱等，同時豐田THS混動系統的核心就是行星齒輪組形成的動力配置設定器，能夠實作多種動力模式，提高汽車燃油經濟性、平順性等。