同步器对汽车的换挡性能有着重要的影响。本文通过对同步器工作过程的分析,将换挡过程分成了5个阶段,阐述了开始、锁止、同步、脱锁和接合阶段同步器各个部件所处的临界位置和运动形式,并用简易的图片直观表达了同步器的工作过程。为了能够省力而迅速的完成换挡,通过对同步器的各种材料进行比较,介绍了当今比较新型的材料类型。改善同步器的材料可很大程度的提高同步器的性能,使换挡过程更加迅速平稳。根据同步器的工作原理,分析了同步器的参数对同步性能的影响。运用SolidWorks和ADAMS联合创建同步器工作过程的虚拟样机模型,并用ADAMS对整个的换挡过程进行模拟,分别讨论了摩擦锥面之间的摩擦系数、输入端的等效转动惯量对同步器性能的影响。通过仿真分析,得到换挡参数对换挡二次冲击的影响规律。使用MATLAB软件中的优化工具,分析目标函数和约束条件,最后求得目标函数的最优解。参照优化后的参数重新建立同步器的虚拟样机模型,仿真分析后,比较优化后与优化前的同步时间,优化结果比较明显,也验证了优化方法的可行性与准确性。采用ANSYS Workbench软件对同步环进行有限元分析,得到同步环的应力分布云图与应变分布云图,优化后的同步环能满足工作要求。由于在换挡过程中两锥面间的摩擦效应,两金属表面间温度会发生变化。利用常规的试验方法,难以获取摩擦副表面温度,通过热分析可得到摩擦表面的接触温度。本文可为提高汽车换挡性能和同步器新产品的开发提供一定的参考。