机械式变速器换挡操纵机构是实现人机交互的重要载体。目前,国内机械式变速器市场中对换挡困难等问题抱怨较多,严重的影响了汽车厂商在消费者心目中的形象。为此,汽车厂商不惜投入大量资金想方设法地来解决机械式变速器换挡性能问题,最终为司乘人员营造一种舒适、安全和愉悦的驾乘环境。因此,一切设计方案以及试验都必须以此为最终目标,进行调整、改善以及修改。消费者对汽车安全性以及舒适性等的期望值越来越高,推动着汽车向着更高效、更安全、更舒适的方向发展。有鉴于此,汽车厂商急需集中力量解决换挡性能方面的问题,提高自身品牌的品质与声誉。由于目前国内对变速器换挡性能评价等问题的研究尚处于起步阶段,故本文尝试新的途径来寻找研究换挡性能的评价方法以及评价指标,并利用大量的试验对比数据来验证该方法的实用性。首先,本文针对换挡操纵系统展开了研究。通过对换挡定位方式以及换挡操纵机构模型的分析,研究造成换挡行程过大和在挡位位置上间隙值过大的原因,以及换挡操纵机构自身参数变化对选挡性能的影响。其次,本文通过对惯性锁环式同步器工作过程模型的建立与分析,计算相应的特征指标,分析同步器结构参数的变化对驾驶员能够感知到的换挡力与换挡时间等的影响,并阐述同步器工作过程中产生的冲击以及对后续换挡性能主客观评价的影响。再次,本文对换挡性能主观评价以及客观测试评价做了详细的介绍。阐述了对驾驶员换挡舒适感影响较大的换挡模式设计、人机工程学设计等,并最终总结出本课题使用的换挡性能主观评价表;另外,本文通过对国外成熟车型和国内自主车型大量的客观试验数据的研究与分析,并结合换挡系统力学特性,发现在相同的试验条件下,国外车型测试结果明显优于国内自主车型。因此,选定该方法用来评价变速器换挡性能的优劣。本文的最后介绍了为使课题能够顺利进行而自主开发的换挡性能测试设备。通过对换挡杆运动空间模型以及位移解算公式模型的建立,推导出选换挡位移的计算公式,通过对该设备反复标定,最终消除了设备安装方式的影响,获得了适用性较好的位移解算公式。本文所介绍的换挡性能测试设备提供了一种新的研究变速器换挡性能的方法和途径,本文的整体思路也是一种对机械式变速器换挡性能评价的新的尝试。本课题借助与国内某汽车厂的合作,通过对换挡系统模型的理论分析以及实车的换挡性能主客观评价,初步整理出了可以用于机械式变速器换挡性能的主客观评价方法,应用到国内外实车对比分析中,效果明显。本文通过对换挡性能主客观评价方法的研究,初步实现了建立系统级评价方法的目的,并期望最终完成系统级评价与部件级评价的映射关系以及部件级评价反馈到部件结构的目标,指导厂家完成设计方案的修改与完善。