永磁行星齿轮是一种新型的磁力耦合传动装置，它由永磁太阳轮、永磁行星轮、永磁外齿圈以及行星架组成。借助于三个端口，即太阳轮端口、外齿圈端口和行星架端口，永磁行星齿轮可实现动力的分割与合成以及转速和转矩的变换，同时，由于其无接触传动、低噪音、高效率以及低维护等优点，是机械行星齿轮的理想替代品。目前，对永磁行星齿轮的研究主要在低转矩应用场合，热点在于其动力学特性的分析，设计中的电磁特性缺少系统的研究。因此，本文针对永磁行星齿轮设计中的电磁问题进行了系统分析，为高性能的永磁行星齿轮设计奠定了基础。　　首先，给出了永磁行星齿轮的基本结构和工作原理。阐述了三种计算永磁齿轮转矩计算的方法，即等效磁路法、等效磁化电流矢位法和有限元法，比较了各个方法的优劣，选择了有限元法为永磁行星齿轮的设计方法。　　其次，提出了永磁行星齿轮在电磁设计中对齿轮性能具有重大影响的关键性问题，如永磁齿轮间产生非有效力矩的磁耦合、定位力矩以及齿轮磁极对数对性能的影响。结合理论分析与有限元软件对上述问题进行了系统的分析，对问题的形成原因和解决方法都进行了深刻的探讨，提出了永磁行星齿轮电磁设计的基本原则。　　最后，基于上述的分析，设计了一台高转矩密度、低定位力矩的永磁行星齿轮，其性能分析表明各项性能都明显优于传统的永磁行星齿轮。为进一步提高其性能，进行了优化分析，采用了实验设计和永磁体形状优化相结合的方法，使齿轮传动的转矩波动得到极大减小，实现了平滑稳定传动的优良性能。加工了样机，对样机的永磁太阳轮的最大传递转矩以及转速转矩变换关系进行了实验验证，实验结果验证了上述设计和优化的有效性。