中国汽车市场正处于高速发展时期，变速箱行业也面临着重大机遇。手动变速箱主要是通过不同的齿轮组合进行变速变矩，其中换档拨叉系统中拨叉脚与滑动齿套这对工作副的工作条件是非常恶劣的，有冲击载荷、高载荷下的相对运动、有高速度差下的相对滑动等，所以拨叉的耐磨性是产品设计的重要考核因素之一。本论文以某重型手动变速箱范围档换档机构中的拨叉为对象，通过研究换档拨叉机构的结构特性，调查分析磨损原因和优化方向，并以实验设计的科学方法，找出优化设计的方案为目标开展研究工作，主要的研究内容与结论如下：1.采用结构力学分析和有限元的方法，对目标换档拨叉机构进行受力分析，掌握拨叉的受力特点、应力应变分布等特性，找出结构优化的方向。2.对在试验中发生拨叉严重磨损的结果进一步调查分析，对设计和试验中的润滑油进行深入评估，找出关键影响因素，并提出一系列可行的改进或结构优化方案。3.对优化方案筛选后运用实验设计这一科学方法，结合产品投放市场的周期需要，设计了加速试验方案。并对试验后的数据进行各种分析处理，如回归分析、统计分析、正态分析和可靠性分析等，最后确定拨叉磨损改进的最终方案。本文研究的成果和方法可应用于产品的开发和解决实际工程技术问题，并为变速箱的应用开发提供有效的思路和途径。