变速器作为汽车的核心组成部分,通过不同的齿轮组合将发动机输出扭矩和转速转变为所需的扭矩和转速,获得不同的动力输出。在汽车机械式变速器中,齿轮是决定其性能最重要的部件,不仅影响到变速器的使用寿命,而且还决定了变速器的NVH性能。在机械式变速器的故障中,低速挡齿轮和主减速齿轮的主要故障是点蚀和断齿;高速挡齿轮的主要故障是NVH性能较差。本文针对某款机械式变速器的低速档齿轮,在满足齿轮速比、工艺性、传动平稳性的要求下,以承载能力最大化为优化目标;同时针对某款机械式变速器的高速档齿轮,在满足齿轮速比、工艺性、承载能力的要求下,以决定传动平稳性的重要参数重合度为优化目标。利用MATLAB软件对优化模型进行了求解,得到了优化后的齿轮参数。根据优化前后的齿轮参数,运用ROMAX软件对其进行建模,对模型进行有限元分析和传动误差分析,并对优化前后的结果进行对比,最后将优化后的参数应用到实际中,从实际中验证了优化的结果。得出优化设计后的齿轮性能明显优于优化设计前的齿轮性能的结论,证明了优化设计在机械式变速器齿轮设计是可行的。成功实现了机械式变速器齿轮的优化,提供了性能更优的机械式变速器,缩短了设计周期,减少了设计成本,对机械式变速器的发展有重要的意义。