变速箱为公交车中的重要部件,而齿轮作为变速箱中的核心部件,其性能及寿命直接关系着整个车体的性能和寿命。为了实现其经济性和结构轻量化,在齿轮零件设计的过程中除了保证其使用寿命的同时还需要有良好的传动质量,这些要求基本上取决于两方面,一是齿轮参数,二是齿轮本体结构、材料及热处理。而变位系数为齿轮参数中最重要的参数之一。基于此,本文以齿轮传动基本原理为基础,围绕齿轮变位进行系统性研究,并借助KISSsoft软件验证优化后的设计数值。论文主要内容如下。首先本文介绍了课题研究的背景,简介了乘用车变速箱类型及发展状态,紧接着介绍了两速档自动变速箱的传动结构及参数,齿轮及汽车齿轮的发展历史,分析了国内外齿轮变位系数的研究情况,提出了本文需要解决的问题和解决方法,阐述了自动变速箱中齿轮变位系数研究的目的和意义。然后根据齿轮设计中各种限制条件,导出各限制条件跟变位系数的关系式,并根据给定的基本齿轮参数,基于Excel软件做出齿轮变位系数跟各项传动质量如齿轮根切、齿形重合度要求、齿顶宽度、齿根渐开线干涉等的关系线图,直接查找出满足各项传动质量要求的变位系数的范围及要求,为后续的优化设计提供计算基础。其次介绍了常用的汽车齿轮材料,在保持齿轮基本参数不变的情况下,通过对同种材料热处理及不同芯部硬度下、不同材料热处理及不同芯部硬度在等强度等寿命设计对变位系数的分配情况进行实例研究,总结出其变化规律。紧接着通过建立了满足各项传动质量要求的优化目标函数与边界条件,并分别采用鲍威尔迭代和遗传算法两种方法,根据各自的计算特点,运用Excel表格,经过大量计算后满足各自迭代精度的条件,得出各自的最优变位系数值,绘制鲍威尔迭代路径图,比较两种数学方法在该目标函数上的运用优劣。然后运用获得的变位系数输入KISSsoft软件进行运算,通过验算两种优化方法运用前后各种齿轮变位系数和满足齿轮设计传动质量的变位系数范围值,可知经过鲍威尔迭代优化后的变位系数不仅满足齿轮设计中的各种传动质量限制,同时也满足齿轮对在传动的过程中需要的齿根弯曲强度安全系数和齿面接触强度安全系数,通过齿面接触分析(TCA分析)可知获得了更为合理的应力分布情况等,达到了优化设计的目的。最后提出了本文的创新之处及对未来的展望。