Stopniowe skrzynki biegów o osiach o- bracających się to skrzynki z planetar- nymi przekładniami zębatymi, zwane skrzynkami planetarnymi. Prosty me chanizm planetarny przedstawiony jest na rys. 12.23. Składa się on z dwóch współśrodkowych kół zębatych — tzw. koła słonecznego (mniejszego) i koła pierścieniowego o uzębieniu naciętym na powierzchni wewnętrznej oraz z u-mieszczonych między nimi kół zębatych, tzw. satelitów, obracających się za­równo wokół swojej osi, jak i obiegających wokół osi całego mechanizmu. Osie satelitów połączone są jarzmem (koszykiem). Mechanizm planetarny staje się przekładnią wówczas, gdy wypo­sażymy go w urządzenia do hamowania poszczególnych elementów lub łą­czenia ich ze sobą — hamulce lub sprzęgła. Na rys. 12.24 przedstawiono wykreślną metodę wyznaczania prędkości poszczególnych ele­mentów przekładni planetarnych. Jeżeli np. hamulec unieruchomi koło słoneczne (o>, = 0), a napęd doprowadzony jest do koła pier­ścieniowego i odbierany z jarzma, wówczas koło pierścieniowe, ob­racające się z prędkością cop, zmu­sza satelity do wykonywania zło­żonego ruchu obrotowego — to­czenia się wokół nieruchomego koła słonecznego (wraz z jarz­mem) z prędkością obrotową co; oraz obrotu wokół własnej osi z prędkością oia. Oznaczmy przez rp promień koła pierścieniowego, a przez r, pro­mień koła słonecznego. Prędkość obwodowa koła pierścieniowego vc wynosi Ponieważ koło słoneczne jest unieruchomione, więc prędkość punktu A jest równa zero. Łącząc linią prostą punkt A z końcem wektora vc, znajdujemy łatwo prędkość jc punktu B — osi obrotu satelity Prędkość obrotowa jarzma OB 20B a ponieważ rp + r, VR =-— = OB więc Przełożenie i takiej przekładni, równe stosunkowi prędkości ob­rotowej wału napędzającego do prędkości obrotowej wału napędzanego, wynosi rP + r, Otrzymaliśmy więc przełożenie zwalniające. Inne przełożenie uzy­skamy unieruchamiając koło słoneczne lub jarzmo i przekazując moment obrotowy przez elementy ruchome. Przełożenie bezpośrednie (i = 1) uzy­skujemy przez sprzęgnięcie ze sobą dwóch elementów mechanizmu. Wów­czas przekładnia obraca się jako jedna całość, a prędkości obrotowe wałów napędzającego i napędzanego są sobie równe. Zależność kinematyczną między prędkościami obrotowymi koła słonecznego, koła pierścieniowego i jarzma przedstawia wzór Willisa gdzie: Jednorzędowy mechanizm planetarny nazywamy mechanizmem prostym. W skrzynkach biegów stosuje się mechanizmy złożone z kilku po­łączonych ze sobą mechanizmów prostych — tzw. rzędów planetarnych. Poszczególne biegi w takiej skrzynce uzyskuje się blokując odpowiednio jej hamulce. Na rys. 12.25 przedstawiono przykładowo schemat działania oraz rozwiązanie konstrukcyjne czterostopniowej planetarnej skrzynki biegów sy­stemu Wilson. Skrzynki takie, produkowane w różnych wersjach, mają tę wspólną cechę, że stosuje się w nich tyle rzędów planetarnych, ile biegów w przód ma skrzynka. Jeden z rzędów zapewnia zarazem bieg wsteczny. Skrzynki wyposaża się zwykle w półautomatyczne — preselekcyjne — urzą­dzenia sterujące. Kierowca wybiera wtedy dzwigienką żądany bieg, a właś­ciwą czynność przełączania przekładni wykonuje siłownik, działający na od­powiedni hamulec. Planetarne skrzynki biegów, jakkolwiek trochę bardziej skompli­kowane od skrzynek o stałych osiach, mają tę zaletę, że zmianę przełożenia uzyskuje się w nich nie przez przesuwanie i zazębianie kół zębatych lub sprzęgieł, lecz przez unieruchamianie elementów lub sprzęganie ich ze sobą, co może się odbywać podczas przenoszenia napędu. Dzięki temu zbędne staje się rozłączanie sprzęgła przy zmianie biegów. Ta ich cecha, a ponadto prostsze, dające się łatwiej automatyzować sterowanie sprawiły, że mimo wyższego kosztu produkcji planetarne skrzynki biegów są coraz częściej stosowane w samochodach — zwłaszcza w połączeniu ze sprzęgłami hydro-kinetycznymi lub jako człony półautomatycznych i automatycznych hy-dromechanicznych skrzynek biegów.