用传统设计方法设计汽车变速器参数是一项非常费时和艰苦的工作,而且难以求得较理想的设计参数,不利于产品性能的提高.利用现代优化设计方法,可在约束域内按预定目标函数高速、有效地优选出变速器最佳的结构参数;利用现代有限元分析方法分析变速器齿轮应力状况,改变了传统的齿轮强度分析理念,能使应力分析更为精确.这两种方法的结合与应用在工程设计中得到了满意的成果,有效的提高了工程设计、分析的效率和精度,减轻了工程设计人员的劳动强度.汽车变速器是传动系的重要组成部件,因此变速器的优化设计十分重要.本文以载货汽车为例,根据汽车变速器的设计要求与特点,以减少重量和体积作为追求目标,分析建立了载货汽车变速器优化设计的数学模型,并通过实例对其进行了参数优化,获得了满意的设计效果.斜齿轮三维有限元模型的建立是正确进行有限元分析的重要前提.本文以变速器中间轴二档齿轮为例,通过计算任意半径齿廓上点的坐标,利用编程的方法进行斜齿轮的三维有限元模型的绘制,并对齿对啮合区的划分和最恶加载位置的确定进行讨论,以得到精确的有限元分析模型.将优化设计方法与有限元分析方法结合起来应用于变速器的分析、设计是现代汽车设计的发展方向.但是,将两种方法结合起来构建一个分析、设计平台还尚属空白.本文做了这方面的部分基础研究.MATLAB软件具有强大的数值计算功能,I-DEAS软件具有强大的概念设计、三维参数化设计与有限元分析功能,本文以Visual Basic软件为平台,对汽车变速器优化设计与有限元分析的参数化系统进行二次开发,为汽车设计人员提供方便、快捷的设计计算方法,对缩短产品设计周期、提高设计效率,有较大的应用价值.