目前市场上出现的两速电钻等电动工具普遍采用手动行星齿轮变速箱作为变速传动系统，通过使用者手动换档来获得不同的输出转速和力矩。尽管这些电动工具的高速档可以很好地满足用户大部分的需求，然而，随着负载的增加，电机内部的电流强度变得很大，致使电池包的温度快速升高，导致电流效率降低，缩短了电池包的供电时间和使用寿命。另外，使用者在使用电动工具前必须根据工件的实际状况预估工作档位，这就给使用者带来了不必要的麻烦，降低了劳动效率。针对手动两速电动工具的上述缺陷，研发了能够响应负载变化而自动换档的行星齿轮变速箱，把该自动变速箱应用到电动工具中，可以很好地解决手动两速电动工具的缺陷。 鉴于在行星齿轮变速箱设计中传动效率往往是一个重要的设计指标，本文研究了封闭行星齿轮系输入功率分配系数与系统内部功率流的关系，确定无功率循环的必要条件，建立输入功率分配系数与单元传动比的关系表达式以及效率计算公式，说明合理地选择单元传动比可获得高效率的传动，为两级封闭行星齿轮系的设计提供一些指导。 本文对变速箱的主要零部件进行参数设计，建立其运动学和力学分析模型，推导出这些主要零部件的几何参数与系统参量间的函数关系表达式；提出换档过程的分析模型，建立相关的数学模型，根据模型对超越离合器和复位弹簧进行参数设计；另外，根据样机测试中存在的问题，对设计方案进行改进及换档模型的修正。