齿轮传动作为最常用的传动方式之一,因其轻质高效的特点广泛用于工业生产、交通、航空航天、仪器仪表等各行各业。近年来,随着电动汽车的发展,研究适用于电动汽车变速器工况的齿轮传动系统这一任务迫在眉睫。本文基于国际科技合作项目《电动汽车轻量化及动力传动系统关键技术合作研究》(2014DFA80440),以及国家自然科学基金项目《精度主导的大重合度齿轮动态设计理论与实验研究》(51775156),针对影响单自由度直齿轮传动系统的因素,进行了具体分析研究。采用集中质量法建立了通用的齿轮传动动力学模型,并对模型进行了数值仿真,对电动汽车电机-两挡变速器系统中的齿轮进行了优化设计。为了分析齿面粗糙度对齿轮系统动力学特性的影响,进一步平衡齿面精度与加工成本的关系,本文从齿面随机性粗糙度的角度,对齿轮系统动态特性进行了研究。根据分形理论,针对变速器中的齿轮,构造出含有随机粗糙度的粗糙齿轮齿面数学模型。此外结合以上数学模型,在单自由度齿轮动力学模型中,通过数值仿真方法,研究、分析了磨齿加工情况下,齿面粗糙度对于齿轮动力学特性的影响,以及不同转速情况下齿面粗糙度对系统动态响应的影响。同时,针对轮齿齿面存在波纹度的情况,本文利用分形理论建立了包含波纹度的齿轮传动静态误差的模型,研究了波纹度对系统动态特性的影响。基于整车参数,匹配了适合两挡有源传动系统的驱动电机参数;然后通过考虑区间参数的优化设计,设计了齿轮系统的参数;最后利用动力学方法设计了合理的粗糙度参数。