Планетарная система может состоять ступенчатых (составных) планетарных шестерёнок. Составная планетарная шестерёнка состоит из двух или больше шестерней, установленных бок о бок, выполненных в виде одной цельной детали, так что все шести шестерни вращаются с одинаковой скоростью. Каждая секция такой шестерни имеет разное количество зубьев. Один ряд зубьев приводит в движение зубчатое колесо и солнечную шестерню. Разные солнечные шестерни приводятся в движение своей отдельной секцией составных шестерёнок. Закрепляя каждый раз одну из солнечных шестерней к оси, можно добиться различных передаточных отношений. При этом достигаются передаточные соотношения, выходящие за пределы простой планетарной передачи.
Составная планетарная шестерёнка.
5-скоростные втулки Sturmey-Archer и Sachs/SRAM.
Sturmey-Archer и Sachs / SRAM выпустили несколько моделей 5-скоростной втулки, в которой использовалась одноступенчатая составная планетарная передача. Низкая, средняя (прямая) и высокая передачи работают также, как в трёхскоростных втулках, но существует по две низких и по две высоких передачи.
Меньшая секция составной шестерни взаимодействует с зубчатым колесом и одной солнечной шестернёй. Большая секция составной шестерни также взаимодействует с зубчатым колесом и своей солнечной шестерни. При закреплении к оси большей солнечной шестерни втулка работает как простая планетарная система. Закрепление к оси меньшей солнечной шестерни представляет собой ту же самую простую планетарную систему, но уже с более узким диапазоном.
Самые первые 5-скоростные втулки Sturmey-Archer и SRAM для переключения между высокой, низкой, прямой передачами использовали стержень и трос с правой стороны, а для сужения и расширения диапазона — другой стержень с левой стороны. Современные 5-скоростные втулки используют только один переключатель и трос, что упрощает эксплуатацию втулки, но при этом требует более сложного подключения к планетарному механизму.
7- и 9-скоростные втулки Sturmey-Archer и SRAM.
7-скоростные втулки Sturmey-Archer и SRAM (сняты с производства) очень похожи на 5-скоростные, за исключением трёхкомпонентных составных планетарных шестерней. Зубчатое колесо приводится в движение средним рядом зубьев составных планетарных шестерёнок.
9-скоростные втулки SRAM i-Motion также напоминают 5-скоростные, за исключением четырёхкомпонентных составных планетарных шестерней. Зубчатое колесо приводится в движение вторым самым маленьким рядом составных планетарных шестерёнок.
В этих втулках наименьший ряд планетарных шестерёнок должен иметь достаточное количество зубьев, чтобы втулка оставалась прочной и износостойкой. Это ограничивает диапазон втулки. Из всех планетарных втулок, работающих по принципу составных шестерней, у i-Motion 9 самый широкий диапазон — 3,504 к 1. У неё довольно большое зубчатое колесо на 72 зуба, так что наименьший ряд планетарных шестерёнок имеет 12 зубьев. Следовательно эта втулка больше и тяжелее за многие другие планетарные втулки. Среди веломехаников её часто называют «пушечное ядро»! C целью снижения веса SRAM предлагает версию i-Motion 9 с карбоновой оболочкой.