谐波齿轮传动是一种新型传动形式,相比于蜗杆减速器、行星减速器等国内常用大速比减速器,谐波减速器结构更简单,体积更小,承载能力更大,传动精度更高。广泛应用在在航空航天、雷达、医疗器械、机器人等高精密传动领域。由于谐波传动主要依靠柔轮弹性变形来传递运动,因此柔轮的变形对于谐波传动性能至关重要,本文以无公切线双圆弧齿廓谐波减速器为研究对象,采用MATLAB参数化与Workbench有限元法探究谐波齿廓参数和结构参数对谐波传动啮合特性和柔轮变形的影响规律,在此基础上提出了基于有限元法的谐波双圆弧齿廓设计和修形,并将其延伸到谐波的其他齿廓,在改变径向变形系数的基础上对比不同齿廓的啮合性能和柔轮应力变形情况,为谐波齿廓对比提供更加立体的评价体系。（1）对谐波齿轮传动与谐波减速器的组成和工作原理分别进行了解释阐述,利用will法对各种谐波传动的形式进行了传动比计算公式的推导。在谐波假设的条件上,推导了柔轮的变形方程以及柔轮精确转角关系,并分别推导了基于包络法和改进运动学法的谐波传动啮合理论,给出了各谐波齿廓的齿廓方程。针对空间齿廓啮合的干涉问题,提出了三种不同截面为主截面的柔轮修行方案,为后文的齿廓设计修形实例和多齿非线性接触有限元模型的建立提供理论基础。（2）以CSF-25-80无公切线双圆弧齿廓为例,对双圆弧齿廓的共轭齿廓进行了求解,研究了双圆弧齿廓的共轭特性,并在此基础上阐述了双圆弧齿廓特有的“双共轭”现象的的含义和量化指标。分析了齿廓参数对于谐波共轭特性的影响规律,探究了柔轮结构参数对柔轮变形的影响规律,从啮合状态分析了三种修形方案的优劣,并在此基础上进一步分析了结构参数对柔轮三维修形的影响规律。（3）以无公切线双圆弧齿廓的为研究对象,在分析了谐波传动的啮合特性的基础上,利用有限元法分析柔轮的有限元径向变形,初选确定柔轮齿廓参数后,利用改进运动学法对分别就线性假设径向变形和有限元径向变形,设计与柔轮共轭的刚轮齿廓。并基于线性假设径向变形量和有限元径向变形量对柔轮齿廓进行三维齿廓修形,并对比分析线性假设法设计修形与有限元法设计修形的柔轮应力情况。利用有限元法提高了谐波双圆弧齿廓的设计和修形的准确性和实用性,为实际的谐波齿廓的齿廓设计和修形提供一定的参考。（4）以公切线双圆弧齿廓、无公切线双圆弧齿廓以及渐开线齿廓为研究对象,并通过有限元得到柔轮的真实变形情况,在此基础上对各齿廓进行设计和修形,分别探究在不同径向变形量情况下,各个谐波齿廓的共轭特性、运动轨迹以及应力变形情况,通过对比得出各个齿廓在啮合性能和应力变形上的优劣,从而为谐波传动齿廓评价选用提供更加完整的理论基础。