行星减速

汽车上用到了很多“齿轮”，但其他机械上也有用到。其中最典型的就是将引擎的动力传递给轮胎的“变速器”。汽车变速器的作用大致有两个：一是将引擎发出的高转速减速后传递给轮胎；二是随着汽车的加减速或行驶速度改变减速比。

汽车在一般行驶状态下，发动机的转速为每分钟1000～4000转（每秒17～67转），由于轮胎不可能以同样的转速转动才能行驶，所以必须利用齿轮齿数的比值来降低转速，这种作用称为减速，发动机转速与轮胎转速之比称为减速比。

那么，为什么需要根据加减速或行驶速度来改变减速比呢？这是因为物质开始运动时需要很大的力，但一旦开始运动，就不需要那么大的力来保持运动。汽车就是很好的例子。但是发动机本质上无法如此精细地改变其输出。因此，人们利用变速器改变减速比来调整其输出。

通过齿轮传递动力，很像杠杆的原理。齿轮啮合的齿数比可以看作杠杆臂长比。也就是说，如果减速比大，输出转速比输入转速低，则传动输出的功率（扭矩）就大；如果输出转速比输入转速低，则传动输出的功率（扭矩）就小。因此，利用传动来改变减速比，很像移动物体的原理。

那么，变速器是如何改变减速比的呢？答案在于被称为行星齿轮机构的机构。

行星齿轮机构如下图所示，是由太阳齿轮A、多个行星齿轮B、内齿轮C、连接行星齿轮的行星架D四个部件构成的齿轮机构。其结构非常复杂，设计和生产难度极大，虽然可以通过齿轮实现高减速比，但适合用于汽车变速器等既需要小型又需要高性能的减速机构。