机械式自动变速器（AMT）是在手动变速器（MT）的基础上发展而来，只需要在MT基础上加装能够自动完成换挡执行动作的机构就可以，其不仅具有手动变速器效率高等特点、而且还具备了自动变速器的操作简便等全部优点；同时，我国具有广泛的手动变速器（MT）生产能力，因此借助该生产能力发展AMT，提高换挡品质、整车舒适性是一种既方便又可行的方法。在将MT改为AMT时，内部换挡机构结构变化较大，其设计依靠传统的“设计－样件制作－试验－改进－再试验”的方式，给厂方带来时间、成本上的巨大浪费。因此，本论文在某企业手动变速器（MT）改为机械式自动变速器（AMT）的改进开发过程中，为变速器换挡机构的改进提供一种可行的思路，进而提高设计效率、缩短新产品开发周期。主要的研究内容和结论如下：①换挡过程简介及有限元模型的建立通过对换挡过程的介绍，了解了换挡过程的特点；以倒挡换挡机构为例，建立了其动态仿真的有限元模型；通过对仿真结果中出现的问题的分析，对边界条件进行修改；通过对修改模型的结果评价找到了满足分析要求的仿真模型。②倒挡机构运动仿真性能分析根据实际中运动的要求，建立了倒挡机构动态仿真分析有限元模型；通过仿真计算，得到零件应力分布、各接触对接触力和机构上各点的位移变化并对其进行分析，得出原倒挡机构中存在的问题：各个零件强度不足；整个机构上受到的力是倒挡阻力的4.3倍，受力偏大；拨叉组件1到倒挡齿轮接合套之间的零件存在严重的变形，会影响倒挡换挡的流畅性。③倒挡机构受力分析及结构改进通过对倒挡机构中各零部件进行受力分析，发现了拨叉组件2由于其结构设计的不合理造成了整个机构上受到的阻力被放大，使整个机构应力都很大；根据各零部件的受力情况，建立了静强度校核模型；通过静强度分析，对存在问题的零部件进行了加强、改进或者优化；最终得到的倒挡换挡机构中的所有零件均满足静强度分析要求。④改进后的倒挡机构结果分析与评价根据之前修改后的零件，重新建立动态仿真模型；通过改进前后的应力、传力、传递位移的对比分析，结果表明：改进后的各零件应力从最大应力到主流应力，都比原结构要好很多，并且每个零件都满足了强度要求；改进后结构在应力、传力、传递位移方面均有显著改善；操纵换挡手柄的电机作用角度更小，作用时间减短，换挡更加迅方便迅速。综上，本文针对内部换挡机构运动仿真的问题，以整个倒挡机构为例，考虑到机构的换挡过程中的运动特点、受力特点、和结构非线性柔性特点，依次对原倒挡机构展开了有限元模型的建立及结果分析，问题零件的优化和强度验证分析，改进模型的性能分析以及改进前后的机构的性能对比分析的阐述，实现了在设计阶段对零部件的性能的提前预测的想法，并及时发现和解决了机构中设计不合理和强度不足的问题，缩短了从MT变为AMT时，内部换挡机构的设计周期，加快了其开发进程。