经常使用电动工具的朋友都知道，锂电钻都有各种扭力和转速的切换档位：双速，三速，高级点的甚至有无级调速。

扭矩切换和调速是专业级的锂电池电钻应具备的基本功能。

扭矩切换通过机械档位来实现，不同于电子调速，电子调速通过可控硅功率管或IGBT模块直接控制电机的转速，机械档位的转换则是通过调整减速牙箱（齿轮组）的减速比来实现。

减速比大，则输出的最大转速小，最大力矩大。减速比小，则输出的最大转速大，最大力矩小。

打个比方：电子调速类似汽车油门，机械档位类似于汽车变速箱。

常见带机械档位的充电钻一般分为高速档和低速档，通过拨叉来调节减速箱里的特定齿轮来实现功能：

拨叉的尾端控制着一个环形齿轮圈上下移动来进行调节：

换个角度，可以看到这个实现机械档位切换功能的环形齿轮圈，这个齿轮圈可以在减速箱里移动，低速档时位于 第二级行星减速齿轮平面，高速档时会被拨向第一级行星减速齿轮。

为了描述方便，称这个关键的环形齿轮圈为“O”：

下图所示即为环形齿轮圈 O ，可以看到其外沿有脊，这个脊主要是与下图塑料圈内壁的脊配合，在低速档位时环形齿轮圈 O 会成为第二级行星减速机构的四颗行星齿轮的承托，会受到反向作用力，所以自身需要固定不动，不能旋转：

下图：用于配合环形齿轮圈 O的塑料内胆，内壁的脊会与 环形齿轮圈O 外圈的脊相互咬合：

常见的两档调速的减速箱，一般采用三级减速机构，通过上面说的环形齿轮圈 O 来控制第二级行星减速机构是否参与减速，实现减速比的转换：

低速档位运行方式：当电钻的档位开关推到低速档位时，环形齿轮圈 O 位于 第二级行星减速机构 Y 处，g 与 f 交错契合，固定 环形齿轮圈 O 不能旋转，此时 第二级行星减速机构 Y 就形成与 第一级行星减速机构 X 一样的结构（图中 X 的环形齿轮 被拿掉了），第二级行星减速机构 Y 在传动中起减速作用。

此时减速机构整体就是三级减速，减速比大，输出最大转速降低，但最大力矩增大，一般用于松紧螺丝等应用。如下图：

高速档位运行方式：当电钻的档位开关推到 高速档位时，环形齿轮圈 O 会被拨叉推向 第一级行星减速机构 X ，离开上图的朔料筒内圈脊 f，恢复转动自由，但不会脱离 第二级行星减速机构 Y 的四颗行星齿轮 e 。

这时 环形齿轮圈 O 的 内壁齿轮 d 会同时咬住 第一级行星减速机构 X 的 基板齿轮 b 和 第二级行星减速机构 Y 的四颗行星齿轮 e 。

而 第一级行星减速机构 X 的输出齿轮 c 与 第二级行星减速机构 Y 的 4颗行星齿轮 e 是咬合的。

于是 b c d e 相互锁定，第二级行星减速机构 Y 被 第一级行星减速机构 X 控制住 整体同步转动，Y 的减速功能被屏蔽，作用等同一根粗大的传动轴，直接将 X 的 转矩 传递到 第三级减速。

此时减速机构 整体就只有两级减速了，输出最大力矩变小，但是最大转速提高，一般用于钻孔等作业。如下图所示：

换个角度可以看到：在高速档位的运行模式下， 环形齿轮圈 O 的齿轮 d 与 第一级行星减速机构 X 的 齿轮 b 是相互咬合的状态，第二级行星减速机构 Y 沦为传动轴，整体只有第一级行星减速机构 X 和第三级行星减速机构 Z 两级运作：

有两个疑问解释一下：

第一个问题：锂电钻内部为什么要设计这么复杂？

这得从电机的特性说起，对于微型电机来说，由于技术所限，力矩小转速高， 转速高到不适合直接当电钻和起子机使用，所以必须通过减速机构来增大扭力才行。

一般锂电钻要求低速力矩达到几十Nm，要达到这么大的直接输出力矩，需要用到几十公斤重的130步进电机。

以目前的技术条件来说，只有通过减速以后，才能得到适合需求的转速和力矩，用体型小、重量轻的电机达到使用目的。

第二个问题：为什么需要机械档位，不是有电子无极调速吗？这又回到之前的问题，电机工作时有其最适合的转速，效率最高的转速，用单一速比来进行减速，满足高速输出的时候，就无法得到高力矩；而满足高力矩时，又无法获得高转速；所以才设计出了档位，不同的档位减速比不同。