作为直流伺服驱动元件的空心杯永磁式直流电动机，具有以下优良特性：惯量小、反应速度快、效率高、换向性好、寿命长等等。所以，广泛应用于军用武器装备的小功率系统中。但同时由于其结构特点的原因，也存在抗冲击能力较弱的不足之处。本文以军用低惯量耐高冲击直流伺服电动机为工程研究对象，对空心杯永磁式直流电动机的电磁性能的优化设计进行了研究；利用有限元软件对电动机的空载磁场进行研究；并对空心杯转子的结构强度及耐冲击能力进行研究；最后，对电机的试验方法进行了研究，并通过试验检验了电动机的性能指标和抗冲击能力。　　 在电磁性能设计时，利用Mathcad软件编程，对影响电机性能的主要参数进行研究；同时利用Maxwell对电机空载磁场进行了分析研究。主要对机壳内径和磁钢机械极弧系数进行参数优化，特别着重于提高电机的转矩系数、降低转动惯量和电枢绕组电阻。在保证电机力能指标的基础上，尽量降低机械时间常数。　　 传统的微电机研究工作主要集中在其性能指标上，本文还对电机的结构强度及可靠性进行了详细的研究。利用ANSYS WORKBENCH软件分别对细长转轴、空心杯转子组件的扭转和弯曲强度进行有限元分析，并对转子组件高速旋转和高冲击加速度下的强度进行简单的分析，从而找出空心杯转子结构上的薄弱环节，为其加工工艺提供一定的理论依据。　　 最后，研究了电机的主要试验方法，并对试验样机电气性能进行测试，其堵转转矩和机械时间常数达到预期的目标，实弹靶试结果也证实该样机能够承受30000g的冲击加速度。　　 该空心杯永磁式直流电动机的成功研制，不仅有利于军用武器系统的国产化，而且为今后类似项目的研究开发提供了一定的理论基础和经验借鉴。