文/土木
如果平时关注汽车行业那么一定在各种发布会、新闻稿、技术贴上看到过“行星齿轮组”这个名字，其实对于普通消费者来说它就是一堆齿轮组合在一起，不会去关注它，但不乏买车前想要详细了解的消费者或者热爱汽车知识的技术控，那么行星齿轮组作为一个常见的基础结构，就是值得了解学习的了。
关于行星齿轮的定义：行星齿轮就是能够像定轴齿轮一样围绕着自己的转动轴进行转动，同时转动轴还随着行星架绕其他齿轮的轴线转动的齿轮系统。围绕自己的轴线转动时看做“自转”，围绕其他齿轮轴线旋转看做“公转”，类似太阳系行星的运转，所以称为“行星齿轮”。
行星齿轮组的构成：
上图是行星齿轮组的结构图，其中黄色部分是太阳轮，深绿色部分是齿圈，灰色部分是行星架。这三个部件分别可以连接三个动力输出或输入端。如果固定其中任何一个，则另外两个相当于普通的齿轮咬合。如果固定其中两个，则整个行星齿轮被锁死。
同时注意浅绿色部分的行星齿轮不连接任何输入/输出机构，它一直是自由转动，不然整个行星齿轮组都不能转动。连接动力的是行星架，行星架固定以后，行星齿轮只自转，不围绕太阳轮公转。
行星齿轮组的特点：通过对太阳轮、行星架、齿圈这三个部件的不同定义，可实现差速、减速（增速）、反转等功能。而普通的齿轮传动系统只有两个端口，即主动齿轮和从动齿轮。
行星齿轮组的传动方式：
1、外齿圈固定，太阳轮和行星架各自作同向旋转。太阳轮为高速轴，行星架为低速轴。这种传动的传动比使用范围在3：1和12：1之间。
2、行星架固定，太阳轮和内齿圈各自作反向旋转。太阳轮为高速轴，外齿圈连接轴为低速轴。这种传动的传动比适用范围在2：1和11：1之间。
3、太阳轮固定，行星架和外齿圈各自作同向旋转。内齿圈连接轴为高速轴，行星架为低速轴。这种传动的传动比范围在1.1：1和1.7：1之间。
行星齿轮组的应用在汽车行业还是比较广泛的，比如AT变速箱就是多个行星齿轮组的结合，还有混动系统中的功率分流（Power Split，简称PS），是常见的一种混联式结构。最早的应用就是丰田的THS混动系统。
我们就以行星齿轮组的知识来看一下它的原理：
THS混动系统的核心部件是一套丰田公司称为“动力分配器”的行星齿轮组。发动机与行星齿轮组的外齿圈相连，当发动机转动时行星齿轮与太阳轮、外齿圈咬合并推动二者向同一方向旋转。
丰田通过对太阳轮以及外齿圈的设计，将72%的扭矩分配给了外齿圈，把28%的扭矩传给了太阳轮。外齿圈通过减速齿轮连接到差速器，然后再连接到车轮驱动车辆前进。太阳轮则与MG1电机相连，发动机带动行星架，行星齿轮又带动太阳轮，使MG1电机旋转。
发动机以72%的扭矩驱动车辆，28%的扭矩推动MG1电机发电。如果需要达到某一速度时，ECU会求出外齿圈的转速，然后确定发动机需要达到什么转速、MG1电机需要多少转速。
MG2电机是与动力分配器的外齿圈相连。MG2电机对来自发动机的扭矩进行补充。就相当于28%的扭矩通过电气回路又回到了车轮端，外齿圈和MG2电机一起通过减速齿轮和差速器来驱动车辆。
整套系统并不复杂，但是可以看出丰田对于行星齿轮组的运用还是非常独到的。应用的车型也凭借低油耗获得不错的销量。
总结：
行星齿轮组就是由行星齿轮、太阳轮、行星架、外齿圈组合而成，可实现差速、减速（增速）、反转等功能。汽车行业的运用宽泛，包括AT变速箱等，同时丰田THS混动系统的核心就是行星齿轮组形成的动力分配器，能够实现多种动力模式，提高汽车燃油经济性、平顺性等。