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新能源汽车采用新型的清洁能源取代传统的石油资源为汽车动力，具有能源利用率高、环境污染小等优点，是未来汽车产业的发展趋势。轮边驱动系统是新能源汽车所特有的一种驱动方式，其传动效率的高低对整车的能源使用率有着至关重要的影响。本文在总结国内外新能源汽车轮边驱动系统发展现状的基础上，对轮边驱动系统的一种专用齿轮箱进行了效率分析与优化设计。对齿轮箱的四种不同功率损失形式依次进行了分析与研究，提出了齿轮箱的总效率计算公式，并在此基础上对试样齿轮箱参数进行了效率方面的优化设计。本文首先通过对直齿轮啮合过程的研究，提出将一对直齿啮合的平均效率来代替计算直齿轮的啮合效率的简化思想，从而去除了重迭特性对效率计算的影响，并使用积分法推导出了直齿轮的啮合效率公式，通过数据分析验证了公式的准确性。其次沿用直齿轮啮合效率的计算思想，使用二重积分法推导出斜齿轮的啮合效率计算公式，得到不同设计参数与啮合效率值的影响关系。新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱是一种高速齿轮箱，与转速有关的搅油和风阻损失相对较大，本文对齿轮箱的搅油、风阻和轴承功率损失机理进行了理论分析，并归纳总结了多种计算公式，使用MATLAB软件分析了不同的工作环境参数对功率损失的影响程度。本文在前文研究的基础上阐述了齿轮箱功率损失的具体流程，提出了总效率计算公式，并分别得到了设计参数和工作环境参数对齿轮箱的效率影响程度，以及分析了不同损失形式在总功率损失中所占的比重，结果表明对于轮边驱动系统齿轮箱，由于其转速较高，搅油损失可占到总功率损失的50%左右，啮合和轴承损失均高于20%，风阻损失低于10%。最后使用MATLAB优化工具箱对齿轮箱的螺旋角进行了优化设计，优化后的齿轮箱效率值提高了约1.35%，并分析对比了优化前后齿轮箱在不同工作环境下的效率值。