上次跟大家講解了行星齒輪原理，那麼這次我們來看一下自動變速箱如何使用行星齒輪的變速作用來進行檔位變換。在這裡講解的是一個六擋變速器進行講解。如果小夥伴們沒有看我之前發的行星齒輪原理的文章，請先行觀看，否則你很有可能會懵圈。
上次我們說了，行星齒輪一般我們不採用行星架固定的情況，因為那時候輸入與輸出旋轉方向相反，因此，在汽車上很多時候行星架作為輸出。那麼此時就會有兩個輸入：INPUT 1時候是齒圈固定太陽輪輸入；INPUT 2時太陽輪固定齒圈輸入。
行星齒輪輸入輸出
上次我們討論行星齒輪傳動比時候並沒有明確指明它的傳動比，因為那與設計相關，但是一般情況下，齒圈固定而太陽輪輸入的時候傳動比大概是1/3，也就是太陽輪轉一圈而行星架轉1/3圈。那麼接下來為了討論方便，我們將行星齒輪沿著軸向切開如下圖所示。這時候你會發現右邊部分綠色是齒圈，灰色是行星輪，藍色是太陽輪，而紅色是行星架。接下來的時間裡我們都將以右邊的二維平面形式跟大家解釋自動變速箱的檔位變換。
行星齒輪平面轉換圖
在自動變速箱中，輸入端和離合器通過轉軸連接，當離合器壓緊則動力進行輸入，離合器鬆開則失去動力輸入。同時齒圈也有一個離合器對齒圈進行控制，這樣就是自動變速箱的最基本結構。
輸入連接轉軸
在瞭解了變速箱的離合器與行星齒輪的連接結構以後我們就來討論各個檔位的實現方法。
一檔實現方法
一檔是速度最低而扭矩最高的檔位，但是發動機傳過來的確實高轉速低扭矩，因此就必須讓行星齒輪處於減速增扭的狀態。因此採用齒圈固定，太陽輪輸入的方式實現一檔，那麼這個時候我們把C1離合壓合使得動力傳入太陽輪，同時壓緊C5離合器使得齒圈固定。這個時候傳動比就是1/3，達到一檔的效果。
一檔變速動作
二檔實現方法
我們直到單獨的行星齒輪中行星架作為輸出的時候，那麼輸入只有兩個，太陽輪輸入齒圈固定，此時是減速增扭；齒圈輸入太陽輪固定，此時是增速減扭。這時候你會發現一個行星齒輪只有兩種變速效果，但是我們的變速箱不可能只有兩個檔位，因此這時候就必須對行星齒輪進行級聯，使得組合變多。
那麼怎麼進行級聯呢？很簡單，兩個太陽輪連接在一起，而左邊的行星架連接右邊的齒圈。那麼這個時候你就會發現，他們的太陽輪一起運動，而左邊的行星架轉動會帶動右邊的齒圈。
二檔結構
如果輸入是逆時針旋轉，這個時候我們壓緊C1離合器使得動力傳入兩個太陽輪，壓緊C4離合器使得左邊的齒圈固定，這時候左邊的行星齒輪齒圈固定而太陽輪輸入。跟一檔的情況比較你是否已經發現了，這個時候左邊行星齒輪組就是一檔輸出，但是要知道二檔可是比一檔速度要快，那怎麼辦呢？由於太陽輪連接在一起，因此右邊組的也是太陽輪輸入。這個時候我們進行假設：右邊組齒圈不和左邊組的行星架連接而是固定的，那麼你就會發現右邊組也是一檔。所以為了速度比一檔更快，就需要右邊組的齒圈跟著轉動，這也就是為什麼右邊組齒圈要連接左邊組行星架的原因。只有右邊組齒圈轉動，同時太陽輪轉動，此時的輸出轉速才會高於一檔的情況。
二檔變速動作
可能你並不明白為什麼太陽輪和齒圈都轉動的時候行星架速度會比齒圈固定的時候要快。請大家回憶一下上次跟大家說行星齒輪原理的時候什麼時候傳動比為1？當行星齒輪任意兩個部分結合為一體的時候，第三個部件無法轉動，那麼此時整個行星齒輪是一個整體（類似鐵棍），此時的輸入和輸出相同，傳動比為1。
好了現在我們來比較一下，假設當齒圈與太陽輪結為一體的時候此時傳動比是1，既然齒圈與太陽輪結為了一體，那麼這個時候他們的轉速就會相同。反過來就是說，當齒圈與太陽輪共速，那麼這兩個部分是結合在一起的。那麼這個時候這將會造成整個行星齒輪的傳動比為1。
從以上我們總結出一個規律：太陽輪作為輸入，行星架作為輸出，齒圈固定的時候傳動比是1/3；而齒圈與太陽輪共速（結為一體）的時候傳動比是1。這裡我們不難看出，齒圈從速度為0（固定）到和太陽輪共速，則傳動比由1/3變為了1。我們可以得出結論——太陽輪轉速相同的情況下，齒圈的速度增加會引起傳動比的增加，進而引起速度的增加。
所以右邊組的齒圈連接左邊組的行星架後，齒圈獲得了較小轉速，同時太陽輪也在轉動，那麼這個時候的輸出速度當然會比一檔要高。
四檔實現方法
在這裡先說四檔是為了方便解釋，而四檔也稱為直接擋，它的意思就是說這個檔位輸入與輸出相同。那麼在行星齒輪中什麼情況會輸入輸出相同呢？那當然就只有傳動比為1的情況了。所以四檔的設計思路就是想辦法把兩組行星齒輪都進行傳動比為1的設置就可以了。由於他們的太陽輪共速，因此只要把這兩組行星齒輪的行星架或者齒圈與太陽輪實現共速就能夠實現直接擋了。
四檔結構
所以輸入端通過離合器和左邊組行星架、右邊組齒圈能夠實現控制。當輸入端兩個離合器壓合，那麼這個時候你會發現，太陽輪、左邊組行星架、右邊組齒圈已經達到共速了。根據任意兩個部分結合傳動比為1的定了就可以知道，此時，左邊組太陽輪和行星架結為一體，而右邊組太陽輪與齒圈結為一體，兩個都是傳動比為1，進而實現了四檔的直接擋功能。
四檔變速動作
三檔實現方法
實現三檔也就是在二檔的基礎上再在輸入端加上一組行星齒輪，但是這組與後面兩組有有所不同的是，它的太陽輪與輸入軸直接連接，行星架則連接後面組的齒圈，所以它的太陽輪會一直跟隨輸入軸轉動。如果最左邊組齒圈固定，那麼這就會造成後面級的齒圈轉動。
三檔結構
那麼三檔是怎麼實現呢？將左邊組齒圈固定，由於這一組太陽輪始終與輸入軸共速，因此使得它的太陽輪帶動中間組齒圈轉動。而這個時候壓下輸入軸的離合器，使得中間組與右邊組太陽輪輸入動力。你有沒有發現，這相當於最左邊組在二檔的基礎上再次把二檔加速，因為最左邊組的行星架使得中間組的齒圈轉動，而從中間組開始往右就完全是二檔的情況。從而它的速度大於二檔，但是由於這三組的齒圈並不與輸入共速（任意兩個部分沒有結合），因此整個行星齒輪組級聯並沒有達到傳動比為1的情況。所以此時它的速度又小於四檔直接擋。
三檔變速動作
五檔實現方式
由於五檔高於四檔，因此它的傳動比必定是小於1的，那麼此時，就必須有某一組處於傳動比小於1才行，因此五檔時候就需要再次增加一個控制中間組行星架以及最右組齒圈的離合連接到輸入軸。
五檔結構
那麼五檔是怎麼實現的呢？將最左邊行星齒輪組的齒圈固定後，再壓下輸入軸最外圈的離合，把中間組行星架和最後組齒輪組接入輸入軸進行共速。這個時候假設中間組齒圈是固定（而不是連接左邊組行星架），那麼你會發現，中間組是行星架輸入而太陽輪輸出，因此這是一個增速減扭的過程，它的傳動比小於1。這個增速後的太陽輪作為右邊組的輸入，那麼你就會有疑惑，這個右邊組輸入是太陽輪輸出行星架，按道理應該是減速增扭，但是這裡卻是五檔。
其實從上面的規律你可以發現，齒圈轉速小於太陽輪是減速增扭（齒圈固定就是速度為0），齒圈轉動速度等於太陽輪時候傳動比為1（齒圈與太陽輪結為一體），而當齒圈速度大於太陽輪就是增速（太陽輪固定是速度為0）。因此，即使是太陽輪輸入行星架輸出，只要我們能夠保證太陽輪速度大於齒圈速度，那麼依然是傳動比小於1的情況（增速減扭）。
那我們在來看一下，中間組將太陽輪加速到輸入軸的三倍速度（因為傳動比為3），在最右組中齒圈才等於輸入軸速度，因此太陽輪速度是高於齒圈速度的（高了2/3）。這個時候就是增速減扭了。然後再加上左邊組對中間組齒圈的加速，這就使得五檔的傳動比小於1，而速度大於四檔。
五檔變速動作
倒擋實現方式
是否記得行星齒輪在行星架固定時候輸入輸出反向這一結論？所以要實現倒擋，只需要把一組齒輪進行反向即可。而要想反向則需要有一組行星齒輪的行星架固定。那麼在此選擇將左邊組的齒圈固定，這就使得中間組的齒圈減速增扭的轉動。在這個時候，將右邊組的齒圈固定，那麼因為右邊組齒圈和中間組行星架連接，因此中間組行星架就被固定了。那麼這個時候，中間組是行星架固定，齒圈輸入，太陽輪反向輸出。右邊組因為齒圈固定，太陽輪反向，因此輸出軸也是反向輸出，同時是減速增扭輸出。這樣倒擋就完成了，你會發現經過左邊的減速增扭後，右邊組再來一次減速增扭，那麼你可以知道倒擋是扭矩最強的一檔，同時也是速度最慢的一檔。因此如果你的車是自動變速箱馬路牙子上不去不妨倒擋上去。
倒檔變速動作
六擋實現方式
其實經過以上的講解就應該發現，要實現六擋就是速度高於五檔，而在剛才五檔只有一組對速度進行加速，那六擋理應是兩組對速度進行加速。怎麼實現呢？根據最後的圖片，我們只需要將輸入軸外圈離合器壓合，再把中間組的齒圈固定即可。這個時候左邊組行星架固定、太陽輪輸入，齒圈輸出，但是這組齒圈使出沒有連接負載，因此相當於這一組行星齒輪失效。
而中間組則是齒圈固定，行星架輸入，則太陽輪增速減扭輸出。右邊組齒圈速度與輸入軸相同，但是太陽輪輸入轉速更高，因此這時候依然是加速。這個時候就得到兩級的行星齒輪加速，速度自然最高。
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