三锥同步器增加了摩擦面数量,增大了同步转矩容量,降低了热负荷,可有效提高同步器的耐久性、可靠性和换档舒适性,是惯性锁环式同步器的发展方向。但三锥同步器在使用过程中,存在着由于锁止角、锥角、间隙等参数设计不合理导致的打齿、过度磨损、干涉等同步器失效情况；同步器动力学仿真中由于约束条件与输入参数的不合理简化导致仿真结果不能可靠反映冲击力、转矩、同步时间等关键参数的变化过程。鉴于上述情况,本文针对三锥同步器的结构参数设计、动力学仿真、同步环磨损分析中的关键问题进行研究,提出了相应的解决方案。1.齿套定位槽倾角、定位弹簧弹性系数、齿套齿毂与接合齿圈上的锁止角、同步环锥角及其表面摩擦系数等参数设计以及同步器总成装配的轴向、径向、周向间隙设计是解决同步器定位、锁止、同步和干涉的关键问题,本文通过分类建立相关参数的结构模型,提出了关键结构的设计方法。2.根据同步器工作过程中各部件的运动与受力情况,研究了齿毂、齿套、外锥环、中间环、内锥环、结合齿圈、滑块、定位钢球等零件之间的作用方式和接触力类型,提出了同步器零件的约束方式,建立了三锥同步器的虚拟样机,研究了同步过程中7个阶段的换挡力特性,提出了换挡力的控制方法。3.基于分形接触和粘着磨损等理论,建立了同步环磨合磨损预测模型,应用该模型研究了载荷、相对转速、温度和表面形貌对同步环磨损的影响规律,并设计了同步环磨损试验方案。