随着我国农业机械化的不断发展,国内对动力换挡拖拉机的需求越来越大。动力换挡拖拉机因其在换挡过程中动力连续且充足、作业效率高、能耗低而备受关注。变速器设计作为动力换挡拖拉机开发过程中的重要环节,一直以来也是各农业大国拖拉机技术的研究焦点。国外在这一领域起步较早,并开发了一系列优秀的变速器产品。近年来,国内对拖拉机变速器的开发研究也投入了大量资金,但大部分投入量产的产品依然借鉴了国外的技术,自主开发、性能优异的拖拉机变速器产品少之又少。因此研制出具有自主知识产权的拖拉机变速器产品,对我国拖拉机行业发展和国产拖拉机产业化具有极大的推动作用,也是决定我国农业技术水平能否迈上新台阶的关键因素。目前国内市场上的变速器产品很多存在着体积大,传动系统结构复杂等缺点,不利于空间的布置。为了突破国内拖拉机变速器自主设计的技术难题,本课题提出了一套基于面齿轮传动的新型多挡位自动变速器传动系统的设计与分析方案,主要研究内容如下:（1）详细阐释了该新型多挡位自动变速器传动系统的结构组成以及其实现的24个挡位的动力传递路线;基于齿轮运动学原理,在考虑整机动力性与燃油经济性的前提下,计算各挡位的传动比并对传动比进行合理的分配。在此基础上,制定各齿轮对模数、齿数、压力角等参数,对片式离合器、单向离合器等标准件进行计算与选型。（2）利用SolidWorks软件对自动变速器传动系统进行三维实体建模,并进行运动学的干涉检查。在Romax Designer虚拟机环境下,建立包括完成轴上零件齿轮、离合器的定位以及相互之间的连接、轴在变速器中的定位等在内的完整变速器仿真模型。在此基础上,完成对变速器16个前进挡和8个倒挡工况的定义,具体包括输入功率、转速、运行时间、初始温度、功率传输路线等。（3）对变速器进行运动学和动力学仿真分析,验证了各部件选型、尺寸的合理性,得到了一系列诸如轴承寿命、安全系数、齿轮传递误差、齿轮受力情况等传动系统特性参数的结果。对易出现问题的齿轮对进行微观几何研究并应用遗传算法对其各项参数进行优化,得到一套齿向与齿廓的修形参数。结果表明,与修形前相比,修形后的变速器传动系统传动更加平稳、受力更加均匀,工作寿命也得到了提高。（4）建立自动变速器箱体的三维实体模型,将其导入Hypermesh软件中进行网格划分并将划分好的箱体有限元模型导入Romax Designer中与上一章建立的自动变速器传动系统进行节点连接,建立整机刚柔耦合模型;对自动变速器箱体的固有特性进行分析,得到其前八阶固有频率与相对应的固有振型;选取常用工况,研究箱体在该工况下的变形情况与应力分布。通过本文的研究,为新型多挡位自动变速器的设计提供了一套相对完备的从结构设计到仿真分析的具体流程。