传统的齿轮传动一直是机械传动中的一种主要方式，但其传动形式始终都靠主动轮和从动轮的轮齿直接接触啮合而进行的，从而不可避免地会出现机械磨损、噪音等一系列问题，要解决这些问题的最基本思想是使齿轮传动时轮齿之间不相互接触，1991年日本学者Ikuta提出了非接触磁性齿轮的概念，在一定的程度上解决了上述问题。 　　非接触磁性齿轮分为永磁齿轮、永磁和电磁混合齿轮以及电磁齿轮三种，这三种不同形式均是由所产生的磁力作用，以实现非接触齿轮传动的。就目前国内外的研究现状而言，以永磁齿轮的研究最为普遍，永磁和电磁混合齿轮也有人进行研究，而电磁齿轮的研究则是少之又少。 　　本文所研究的直齿圆柱电磁齿轮(以下简称为电磁齿轮)是一种新型的齿轮，目前国内外对电磁齿轮的研究还处于探索阶段，由于没有完整的理论和计算方法作为支撑，也没有现成的经验可供参考，所以本文对电磁齿轮的研究也仅仅是一种探索。 　　电磁齿轮的研究是基于磁力机械的原理进行的，是应用电流通过电磁绕组所产生的磁力作用，来实现力或转矩(功率)无接触传递的一种新技术。本文论述了电磁齿轮的传动原理、传动方式以及其结构特点，并设计了一套电磁齿轮的传动装置。将基于变分原理的有限元方法用于电磁齿轮的电磁场数值分析中，并推导出磁场偏微分方程。本文建立了电磁齿轮爪极的数学模型，地分析了电磁齿轮爪极主要结构参数之间的关系，并运用基于APDL的ANSYS有限元优化技术对电磁齿轮的爪极结构参数进行了优化分析，因而确定了电磁齿轮的结构尺寸，并对其进行了仿真，从而实现了电磁齿轮的优化设计、仿真、检验这一过程。本文为电磁齿轮的进一步研究打下了基础，具有一定的应用意义。