相比于机械齿轮，基于磁场耦合原理的磁性齿轮具有许多显著的优点，比如减少维护、可靠性高、自具备过载保护、输入输出间存在物理隔离、噪音低、振动小等，但传统的磁性齿轮所能传递的转矩密度较低。新型磁场调制型磁性齿轮因为其永磁体利用率高，所能传递的转矩密度可以和机械齿轮相媲美，甚至更好。本文主要围绕这种磁场调制式磁性齿轮（Field ModulatedMagnetic Gear, FMMG）展开研究。首先，针对FMMG工作原理和结构的特殊性，先采用解析法对其工作原理进行详细的推导和分析，推导了内转子永磁体极对数、调磁环铁心数、外转子永磁体极对数之间所必须满足的数学关系式，并建立了内转子、外转子、调磁环三者之间转矩和转速的数学模型，随后通过二维有限元仿真对其进行验证并做进一步的分析。其次，研究了四种工作模式下FMMG的静态转矩特性和稳态转矩特性，分析了转矩波动的成因并提出了相应的解决方法，之后研究并分析了磁性齿轮加阶跃负载和过载时的动态特性。再次，分析了如何根据不同的工作场合的要求来进行最佳方案的选择，并进行了一系列相关的优化。最后，铁损是FMMG的主要损耗，针对铁损产生的机理，研究了内外转子轭部、永磁体内部、调磁铁心中磁场的分布规律，分析了铁损的分布规律，为效率和温升计算提供理论依据，同时提出了减小永磁体涡流损耗的有效方法。同时对调磁环的应力分布和形变进行了仿真研究。