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1、毕 业 设 计EQ5050 汽车五档变速器设计教 学 系： 汽车工程系 专 业： 车辆工程 摘 要摘 要本设计的题目是为中型载货汽车东风EQ5050设计变速器。该变速器为五档变速器，其中包括五个前进档和一个倒档。采用先进的整体式中间轴结构，三叉轴远距离操纵换档机构，使用锁销式同步器换档。该变速箱结构紧凑，体积小，传动效率高，有较大的速比范围，具有很好的经济性和动力性。设计说明书包括以下一些内容：1. 绪论；2. 结构方案论证及选择；3. 变速器传动参数设计与计算，其中包括中心距、档位数，最大、最小传动比的确定，齿轮各参数的选择与计算，轴的直径的选择，最后还有精确的配齿；4. 同步器设计理论及参
2、数的确定；5. 齿轮的强度校核,轴的强度和刚度校核,变速器中渐开线花键和半圆键的校核,轴承寿命的校核；6. 变速器工艺性与经济性分析；7. 列出本次设计的参考文献最后是对本次设计的感想和对指导教师的致谢。关键词 传动比;中心距;同步器;强度;刚度;寿命 - I -AbstractAbstractThis paper is mainly about the gearbox design for EQ5050. The gearbox includes 5forward gears of speed, and one reverse gear. It uses advanced intermedi
3、ate axis of the overall structure, proposes three-pronged axle remote control shifting gears agencies, and its shift organization uses lock-ring synchronizer. The transmission is cohesive, small size, has high transmission efficiency and has a good fuel economy and power.This paper mainly consists o
4、f under mentioned chapters:1. Introduction;2. Model comparison and selection;3. Parameter selection and calculation, Including shaft distance，the number of gears, the determine of the largest and smallest gear ratio, gear various parameters choice and computation, axis diameters choice ,the final al
5、location of accurate teeth and so on;4. Synchronizer design theory and and determination of parameters;5. Check the intension of gears; Check the intension and rigidity of axles; Check the intension of splines and woodruff keys; Check the lift-span of bearings;6. About the technical characteristics
6、and economy properties of the gearbox;7. List all those references in the final design. And finally is the thanks to instructs teacher and the expressing to this design.Keywords gear ratio; shaft distance; synchronizer; intension; rigidity; lift-span目 录目 录摘 要IAbstractII第 1 章绪 论3第 2 章方案论证42.1变速器的选择42
7、.1.1两轴式变速器42.1.2中间轴式变速器42.2齿轮形式的选择42.3换挡结构形式的选择52.3.1直齿滑动齿轮换挡52.3.2啮合套换挡52.3.3同步器换挡52.3.4倒挡形式的选择52.4变速器结构方案简图52.5具体细节零部件方案的确定62.5.1同步器的选择62.5.2轴承形式的选择62.5.3变速器轴上零件的定位72.5.4变速器的壳体72.6变速器操纵机构的方案分析72.7零部件结构方案分析8第 3 章传动参数设计93.1档位数选择93.2最大传动比的确定93.3最小传动比的确定93.4确定各档传动比93.5中心距的确定103.6齿轮参数选择103.6.1相关知识103.6
8、.2齿轮模数103.6.3压力角103.6.4斜齿轮的螺旋角103.6.5齿轮宽度103.6.6变位系数的选择113.6.7各档齿轮的齿数分配123.6.8齿轮几何尺寸的计算133.7轴的直径选择13第 4 章同步器参数的确定154.1惯性式同步器的工作原理154.2同步器理论分析154.3转动惯量的计算16第 5 章相关参数校核175.1齿轮强度校核175.1.1齿轮损坏的原因及形式175.1.2齿轮弯曲强度校核175.1.3齿轮接触强度校核：195.2轴和轴承的校核205.2.1变速器轴的校核205.2.2轴承的校核225.3键的校核23第 6 章工艺性与经济性分析246.1工艺性与经济性
9、特点246.2典型零件的加工工艺24参考文献25致 谢26 - 1 -毕业论文第 1 章 绪 论本设计的设计参数如下表:汽车型号：东风EQ5050总质量： 5495外形尺寸：长/宽/高(mm) 5998/1900/2600整备质量利用系数：1.22轴距(mm)： 3300乘员数/载质量 ：2/2270轮距(前/后)(mm)： 1506/1466最大功率（kw）：70/3000最大爬坡度(%) ： 28最大转矩N.m：250/1200变速器:手动5档压缩比： 6.75整备质量（Kg）:3225最高车速(km/h)：90轮胎：7.00-16 汽车布置方式：FR 排量L：5.42 汽缸数：6变速器用
10、于改变发动机的转矩和转速，以适应汽车在起步，加速，行驶以及在克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力和车速的不同要求的需要。根据这些功能，变速器既要能满足整车性能的要求，还要有足够的可靠性和耐用性，足够的刚度，噪声要低，换档灵活轻便；另外，还要有良好的加工工艺性，零部件通用性，以便于产品系列化，扩大变速器的适用范围。 具体来说，为保证变速器有良好的工作性能，应该满足以下要求：（1）正确选择变速器的档位数和传动比，使之与发动机参数优化匹配，以保证汽车具有良好的动力性和经济性；（2）设置空档，以保证汽车在必要时能将发动机与传动系长时间分离；（3）设置倒档，使汽车可以倒退行驶；（4）设置动力
11、输出装置，需要时能进行功率输出；（5）换档迅速，省力，方便；（6）工作可靠,汽车在行驶过程中，变速器不得有跳档，乱档以及换档冲击等现象发生；（7）变速器应该具有高的工作效率；（8）变速器应该操作简单，工作平稳，无噪音；第 2 章 方案论证2.1 变速器的选择变速器的种类很多，按前进挡的挡数不同，可分为三、四、五挡和多挡变速器；按轴的形式不同，可分为固定轴式和旋转轴式（常配合行星齿轮传动）两大类。前者又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器，固定轴式变速器的主要特点是容易实现换挡自动化，应用广泛，其中两轴式变速器多用于发动机前置前轮驱动的汽车上。旋转轴式主要用于液力机械式变速器。2.
12、1.1 两轴式变速器若传动比较小，常采用两轴式，它有如下特点：1.变速器输出轴与主减速器主动齿轮做成一体；2.当发动机纵置时，主减速器可用螺旋圆锥齿轮或双曲面齿轮，而发动机横置时用圆柱齿轮，因而简化了制造工艺；3.除倒挡传动常用滑动齿轮外，其他各挡均采用常啮合齿轮传动；4.各挡的同步器多数在输出轴后端；5.若低挡传动比较大，则尺寸结构增大，不再具有上述优点，所以只能在传动比较小的条件才可采用此方案。6.两轴式变速器没有直接挡，因此，在高挡工作时，齿轮和轴承均承载，齿轮噪声大，且易损坏。2.1.2 中间轴式变速器从结构外形看，有三根轴，一轴二轴在同一直线上，将它们连接即为直接挡。使用直接档，变速
13、器齿轮和轴承以及第二轴均不承受载荷，发动机转矩经第一轴和第二轴直接输出，此时变速器的传动效率高，可达90%以上，而且磨损小，寿命长，噪音也较小。因为直接档的使用效率高于其它前进挡，因而提高了变速器的使用寿命。在其它前进挡工作时，变速器传递的动力需经过设置在第一轴、中间轴和第二轴上的两对齿轮传动，因此在变速器中间轴与第二轴之间的距离不大的条件下，一挡仍有较大的传动比；挡位高的齿轮采用常啮合齿轮传动，挡位低的齿轮可以或不采用常啮合齿轮传动。多数传动方案中除一挡以外的其它挡位的换档机构均采用同步器或啮合套换挡，少数结构中一挡也采用同步器或啮合套换挡。中间轴式变速器广泛应用于前置后驱的各类汽车上，故本
14、次设计采用这种结构。双中间轴或多中间轴式的变速器大多应用于重型汽车上，与本次设计不符，故不采用这种结构形式。2.2 齿轮形式的选择 变速器的齿轮一般不外乎两种：直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮多用于滑动式，故适用在倒挡和一挡较多，它们的结构简单，制造容易，但在换挡时齿轮齿根部容易产生冲击，噪声大，从而使端部磨损加剧，寿命降低，而且由于噪声大，容易造成驾驶员疲劳驾驶。斜齿圆柱齿轮传动平稳，噪声小，磨损小，寿命长。唯一的缺点是工作时有轴向力的产生，而且结构复杂。这个缺点可以在进行轴的载荷计算时予以平衡。通过比较两种形式的齿轮的优缺点，本设计中，倒档和一档采用直齿轮传动，这是考虑到倒挡和一档使用率较低，综合衡量经济性和实用性而定的。其余各挡均采用斜齿轮传动，这样可以充分发挥其传动平稳、噪声低等优点。 2.3 换挡结构形式的选择变速器的换挡机构形式有以下几种：直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡。2.3.1 直齿滑动齿轮换挡该方式制造容易、结构简单，但缺点较多：由于换挡时容易产生冲击，所以端部磨损快，寿命低，噪声大。从而使汽车的行驶安全性和舒适性降低，而且对驾驶员的技术要求过高，影响汽车的行使等。故只在一和倒挡之间采用这种形式换挡。2.3.2 啮合套换挡采用啮合套换挡，同时承受换挡冲击载荷的接合
