电磁谐波活齿传动系统具有传动比大、承载能力强、体积小等特点,该传动系统高度适用于微型机器人、国防军工、核工业等尖端技术领域。本文对电磁谐波活齿传动的时变啮合刚度、自由振动、非线性振动规律和建模仿真等方面进行了详细的研究。基于Hertz理论,建立系统的啮合刚度模型,根据变形协调关系求解了超静定系统的啮合副受力,推导了啮合副时变刚度公式,通过傅里叶级数展开将时变刚度分解成定常部分和时变部分,并分析了结构参数对平均啮合刚度的影响规律。基于薄壳理论建立了柔轮在电磁场下的自由振动模型,求解了柔轮的固有特性,并分析了结构参数对柔轮固有频率的影响规律。根据振动理论建立了传动系统的动力学模型,将平均刚度代替时变刚度,从而将非线性动力学模型简化成线性动力学模型,根据构件的相对位移,求解了微分方程并推导其特征方程,求解了系统的固有频率和参数对固有频率的影响规律。考虑时变啮合刚度引起的非线性特性,建立了传动系统的非线性动力学模型,将微分方程正则化并采用Linz Ted-Poincaré摄动法求解了非线性自由振动的近似解,求解了正则坐标下位移响应和常坐标下位移响应的差值曲线,并分析了结构参数对位移差值的影响规律。根据啮合原理,利用MATLAB绘制了中心轮的曲线,通过MATLAB与Soliworks的联合仿真,得到电磁谐波活齿传动系统三维模型。使用有限元软件ANSYS对柔轮和传动系统进行了仿真分析,与理论计算结果进行对比,从而验证了动力学模型的正确性。