谐波齿轮传动是近几十年发展起来的一种新型传动技术。它主要靠柔轮的弹性变形来传递运动，因而设计复杂。用传统设计方法进行设计，效率低，成本高，制约了这项技术的推广和应用。虚拟设计作为一种新型的设计方法，能够实现产品的参数化设计、三维造型、分析检测，可以在设计阶段发现产品的不足，并加以改进，从而提高设计效率和设计质量，降低成本。因此，虚拟设计在谐波齿轮传动的设计中的应用具有现实意义。 本论文中的设计计算模块通过对UG的二次开发，实现对谐波齿轮传动系统的参数化设计，并进行三维实体造型。本模块采用VC++作为编译环境，以UG的二次开发模块作为接口，将设计计算程序连接到UG界面中，用户在UG主菜单中选择“谐波齿轮设计”条目，即进入该设计模块，在交互式对话框中实现对谐波齿轮传动系统选型、输入设计的初始参数。确认后，UG将这些基本信息传递到用C语言和VC++联合编写的设计程序中，实现对这些参数的计算。最终得到包括各项啮合参数和几何尺寸等的计算结果。程序根据这些几何尺寸，调用UG提供的文件和图形操作函数，在UG的图形界面中输出谐波齿轮传动系统各部件的三维几何模型，并将设计的基本数据传递到信息窗口。 在设计计算模块中有一些参数是根据经验公式计算所得，所以对最终设计结果，需要进行进一步分析。在本论文中，采用了UG的有限元分析模块对设计的最关键部件——柔轮进行了有限元分析。本模块的分析模型采用在设计模块中建立的柔轮三维模型。在预处理中对柔轮进行合理简化，定义材料、载荷和边界条件，划分网格，然后进行有限元分析求解，得到变形和应力等的分析结果，并在后处理模块中进行结果的输出。根据分析结果可以找出设计结构的薄弱点，为修改设计结构提供了参考。本论文提出了一种新的柔轮有限元分析方法，并对其他分析方法作了探讨和展望。 本课题研究中主要实现了谐波齿轮传动系统虚拟设计中的参数化自动设计、三维建模、有限元分析。