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齿轮传动通常被认为是动力传动系统中的一种“必要的负担”。虽然通常被认为很笨重，但当电机速度与所需的设备驱动速度不匹配时，变速器仍旧是必不可少的一部分。此外，如果传动系统的整体效率——发动机和传动效率的倍增——成为焦点，传动系统的效率就可以得到提高。在汽车行业，自动变速器的档位一般为8到9个。根据许多大学教授的既定原则，变速器设计计算包括必要的起动齿轮比、高速传动比和一个或多个超速齿轮传动比，通过降低内燃机转速来降低燃料消耗。
如何为汽车中的电动机设计变速器？我们也有同样的情况：驱动电机的效率MAP图影响了变速器的设计。电动马达也有效率MAP图，但它们与内燃机有根本上的不同。另外，电动机不需要离合器或变矩器来启动齿轮比，而电动马达的扭矩从速度为0开始，就足以使电动马达和轮胎之间只需要一个齿轮。虽然单速比齿轮变速器通常用于批量生产的电动汽车，但它们不满足未来对电动机和轮胎之间的接口的要求。多速变速器不一定比实际汽车中现有的单速变速器更重。
图1显示了一个为汽车应用而设计的电动机的理想效率图。所有类型的电动机都具有几乎相同的特性。扭矩从速度0和一个长范围的速度与几乎恒定的功率。这个范围可以不同于电机的类型，并取决于它们的设计。你不需要离合器或变矩器来确定汽车的速度0和最低速度之间的差距。但是对于传统内燃机来说，这是一个常见的问题（如汽油、柴油或电子燃料），它们不能提供低于怠速的扭矩。恒功率输出电动机的工作范围在变速器设计中具有重要作用。
另一点是电动机的最佳效率。图1如何显示这个点将低于电机nmax的最大速度，对于这个理想的例子（大致）nhmax=2*nTmax，这意味着对于这个案例，远低于电机的最大速度。利用这张理想的MAP图，将引入计算初始传动比、高速传动比和超速传动比的方法，并通过这些值提供电动汽车变速器的传动比范围。
在电动机高速范围内运行时，传动效率下降。汽车的效率将变得更加重要，即使在德国（现在）高速公路没有限速。如果你以100 km/h的恒定车速行驶，你只需要20 kW，这意味着比这款电机的最大功率要小得多。总体效率问题可以用公式2计算出来。
整体传动效率会影响所需的电量，而这反过来又决定了电池的存储需求。这意味着，如果你能提高整体效率，电动汽车的续航里程可以大大提高。更多的细节和解释的总体效率和范围的增加可以在相关参考文献中看到。
起动齿轮速比istartE可以从一个驱动电机（或多个四轮驱动的汽车）所需的扭矩以及初始驱动扭矩计算得到。车辆设计人员决定是使用正常扭矩还是电机的峰值扭矩。车轮扭矩取决于电机和传动系统的惯性；更多的细节可以在参考文献中找到，这个因子被称为。
式中Taxle为车轮扭矩（NM）；TE为电机扭矩（NM）；为相关系数。
式中：maxle为轴的质量（kg）；为轮胎与地面的摩擦系数；rwheel为车轮半径（m）；g为重力加速度（m/s2）。
在本例中，惯性因子为1.2，主要由Lechner/Nauheimer确定。
此时，一个轴的质量设定为1100公斤，接触橡胶（车轮）到街道的摩擦系数设置为=1，轮胎半径应为0.3米，此时，istartE可用公式3计算,得到的结果为19.4。
对于TE，该值将从图2中的理想电机中取出，TE≈200 Nm。对于电机的峰值扭矩，该值变小。
图2显示了具有给定驱动阻力曲线的汽车的理想电机（我们可以使用很多参数，这对这个曲线是有效的）。驾驶阻力曲线显示了汽车所需的功率与汽车的速度。
滑动极限（最大功率）可以用将车轴上的最大扭矩与轮胎的速度相乘。你可以看到，当启动比大约为istartE≈16时，汽车只能驾驶大约V=105 km/h。这个值istartE≈19.4是否将用于最大加速或爬山或使用拖车爬山没有影响。直到大约26 km/h的速度，这辆车才能以滑动极限加速，为了以更高的速度加速，你需要更多的动力，如图3所示。
图3 具有汽车起动比的电动马达的效率图
来源：燕青谈齿轮
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