(毕业设计)EQ1090载货汽车变速器设计说明书.doc

本科生毕业设计（论文）摘 要变速器是汽车的主要组成部分,其功能是改变传动比、改变驱动轮的扭矩和转动方向变速器能在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒退行驶，而且利用挡位可以中断动力的传递所以变速器的结构设计的合理性直接影响到汽车动力性和经济性设计要求达到换挡迅速、省力、方便、有较高的工作效率、工作噪声低因此变速器在汽车中得到广泛应用本次设计的是东风EQ1090载货型汽车变速器它的布置方案采用三轴式5+1挡和锁销式同步器换挡，并对倒挡齿轮和拨叉进行合理布置，其中一轴和第二轴的轴线在同一直线上这种布置形式缩短了变速器轴向尺寸，在保证挡数不变的情况下，减少齿轮数目，从而使变速器结构更加紧凑首先利用已知参数确定各挡传动比，然后确定齿轮的模数、压力角、齿宽等参数由中心矩确定箱体的长度、高度和中间轴及二轴的轴径，然后对中间轴和各挡齿轮进行校核，并利用MATLAB软件对中间轴的校核进行编程，验证各部件选取的可靠性最后绘制装配图及零件图设计结论表明，变速器齿轮及各轴尺寸确定，各轴强度的校核满足设计要求，设计结构合理关键词：货车； 变速器；设计；同步器Abstract.Gearbox is the key part of the automobile. It is used to change the transmission ratio, torque and running direction of the driving wheel. It can change the vehicle speed and tyre torque in a big scope, cut off the power transfer from the engine, and also provides a reverse traveling direction for the vehicle. Therefore, the reasonability of the structure design of a transmission gearbox directly affects the vehicle's dynamic performance. It is usually required shifting gears rapidly and conveniently, saving force, and having a higher working efficiency and low working noises.This thesis designed a manual transmission gearbox of theEQ1090ruck. A scheme of structure with three shafts, 5+1shifts and synchronizer adopted here, Combine to pour to block wheel gear and stir fork to carry on a reasonable decoration .where the first and second shafts were arranged in line. This kind of structure reduces the gearbox dimension in the axis direction, In assurance block to count under the constant circumstance, decrease wheel gear number. therefore makes the designed transmission gearbox more compact.Using the given basic parameters, it was firstly determined the transmission ratio of each shift, the shaft center distances, the gear modulus, the gear pressing angles and widths, and so on. And then the general dimension of the gearbox, including its length, width and height. The stresses of the intermediate shaft and the gears were validated by using both the calculator and a self-made MATLAB program. Finally,some engineering drawings were carried out.The calculated results show: the determined dimensions and stresses of the designed gears and shafts satisfied the design requirements; the adopted structure is reasonable.Key words: automobile；gearbox；design；synchronizer目 录第1章 绪 论 11.1变速器的简介 11.2变速器的功用 1第2章 变速器设计方案及论证 32.1变速器的要求 32.2变速器的设计方法论证 3第3章 变速器设计方案论证 53.1变速器基本参数的确定 53.1.1轴的直径的初步确定 53.2齿轮参数的设计 6第4章 变速器各档齿轮的校核 144.1齿轮弯曲应力的计算 144.1.1二轴一倒挡直齿轮Z5校核 144.1.2二轴二挡斜齿轮Z4校核 154.1.4二轴三挡斜齿轮Z校核 154.2齿轮接触应力计算 164.2.1 二轴一挡直齿轮Z校核 164.2.2 二轴倒挡直齿轮Z校核 174.2.3 二轴二挡斜齿轮Z校核 174.2.4 二轴三挡斜齿轮Z校核 18第五章 变速器第二轴的校核 195.1轴的直径的初步确定 195.2变速器轴的校核 195.2.1第二轴的刚度校核 205.2.2第二轴的强度校核 22第6章 同步器的设计 246.1同步器的功用 246.2同步器的种类 246.3同步器的参数的确定 256.3.1摩擦因数 256.3.2同步环主要尺寸确定 25第7章 变速器操纵机构 277.1对变速器操纵机构的要求 277.2直接操纵手动换挡变速器 277.3远距离操纵手动换挡变速器 287.4变速器自锁、互锁、倒挡锁装置 287.4.1自锁装置 287.4.2互锁锁装置 297.4.3倒挡锁装置 29结 论 .30参考文献 31致 谢 32附录一 程序编程 331齿轮校核程序 332轴的校核程序 34附录二 专业外文及翻译 37I第1章 绪 论1.1变速器的简介变速器是安装在汽车的发动机驱动车轮之间的速力变化装置. 它是用来改变发动机转速与驱动轮的转速的比例关系,以尽量满足各种特定驾驶条件. 目前，汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和转速变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。

为解决这一矛盾，在传动系统中设置了变速器无论从变速箱本身的特点，还是设计手段与方法的整个趋势来看，将先进的设计方法引入变速箱的设计使极其必要的其优点不仅仅在于得到一个能使性能达到较高水平的设计方案，而且由于知识工程和专家系统的引入，使得其更具有可扩展性变速器经历了用变速杆改变链条的传动比→手动变速器→有级自动变速器→无级自动变速器的发展历程变速器的作用:①改变汽车的传动比,扩大驱动车轮转矩和转速的范围,使发动机在理想的工况下工作;②在发动机转矩方向不变的前提下,实现汽车的倒退行驶;③实现空挡,中断发动机传递给车轮的动力,使发动机能够起动、怠速手动变速器主要采用齿轮传动的降速原理,变速器内有多组传动比不同的齿轮副,汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器内不同的齿轮副工作如在低速时,让传动比大的齿轮副工作;而在高速时,让传动比小的齿轮副工作由于每挡齿轮组的齿数是固定的,所以各挡的变速比是定值常见的手动变速器由铸铁或铝制变速器壳体、轴、轴承、齿轮、同步器和换挡机构组成除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比范围和各挡传动比有关。

汽车工作的道路条件越复杂、功率比越小，变速器的传动比范围越大在原变速器传动机构基础上，在附加一个副箱体，这就在结构变化不大的基础上，达到增加变速器挡数的目的近年来，变速器操纵机构有向自动操纵方向发展的趋势，传动机构由有级变速向无级变速方向发展1.2变速器的功用能变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作；发动机在转速不变的条件下，变速器能汽车倒挡行驶；利用空挡，中断动力传递，能使汽车启动行驶，怠速，提高速度等第2章 变速器设计方案及论证2.1变速器的要求保证汽车有必要的动力性和经济性1） 设置空挡，用来切断发动机动力向驱动轮的输出2） 设置倒挡，使汽车能倒退行使3） 设置动力输出装置，需要时能进行功率输出4） 换挡迅速、省力、方便5） 工作可靠汽车行使过程中，变速器不得有跳挡、乱挡及换挡冲击等现象发生 （6） 变速器应有高的工作效率7） 变速器工作噪声低除此之外，变速器还应当满足轮廓尺寸和质量小、制造成本低、维修方便等要求满足汽车必要的动力性和经济性指标，这与变速器的挡数、传动比范围和各挡传动比有关汽车工作的道路条件越复杂、功率比越小，变速器的传动比范围越大。

为满足以上使用性能要求，本变速器采用有级式变速器变速器由变速传动机构和操纵机构构成变速器传动机构包括换挡齿轮、传动齿轮、传动轴实现操作需要避免、避免冲击布置的同步器，操纵机构还要求有自锁和互锁装置轿车多采用两轴式变速器，货车多采用三轴式变速器同步器设计采用锁销式同步器2.2变速器的设计方法论证变速器设计方案要求从使用性能、制造条件和重量、价格性价比等多方面考虑，要求满足制造、使用、维修等条件所以应从齿轮的形式，轴的形式及布置的合理性等多方面分析，得到最佳方案1）固定轴式应用广泛，主要有两轴式和三轴式变速器 三轴式变速器的结构：是由第一轴的常啮合齿轮与第二轴的各挡齿轮分别与中间的相应齿轮相啮合，且第一、二轴同心将第一、二挡直接连接起来传递转矩称为直接挡因此，直接挡的传递效率高，磨损及噪声也最小，这是三轴式变速器的优点其他前进挡需要依次经过两对齿轮传递转矩因此，在齿轮中心距较小的情况下仍然可以获得大的一挡传动比，这是三轴式变速器的另一优点但也有缺点，除直接挡外其他各挡的传动效率有所降低综上所述货车应选用三轴式变速器2）齿轮形式：变速器用斜齿轮和直齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮虽然制造时复杂，工作时有轴向力，但因使用寿命长，噪声小而仍得到广泛使用。

直齿圆柱齿轮用于一挡和倒挡3）换挡形式：有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器三种使用轴向滑动直齿齿轮换挡，会在轮齿端面产生冲击，齿轮端部磨损加剧并过早损坏，并伴随着噪声因此，除一挡、倒挡外已很少使用。