谐波齿轮传动是利用柔性工作构件的弹性变形波进行运动或者动力传递的一种新型传动方式，因其具有体积小、重量轻、精度高、单级传动比大、承载能力高等诸多优点，在航空航天、机器人、数控机床等领域得到了广泛的应用。柔轮作为谐波齿轮传动的关键构件很大程度上影响了谐波齿轮传动的承载能力、使用寿命等。柔轮为弹性薄壁件，在交变载荷作用下易导致齿面磨损和疲劳断裂。柔轮强度、变形与应力分析对谐波齿轮传动过程中的疲劳断裂评估及传动性能研究具有重要的意义。　　本文首先根据已知参数、实际工况和谐波齿轮传动啮合参数选取原则，设计了谐波减速器柔轮、刚轮和波发生器的基本结构，并利用齿轮设计插件GearTrax在SolidWorks中进行三维实体建模。　　第二，建立了谐波减速器的有限元模型，基于接触非线性有限元分析对波发生器的装配过程和谐波齿轮传动过程进行了动态仿真，得到了柔轮结构关键位置的变形与应力场。分析表明谐波齿轮传动过程中产生的较大应力是导致柔轮疲劳断裂和齿面磨损的主要原因。　　第三，根据实际台架试验柔轮的磨损状态，建立了谐波齿轮传动过程中不同磨损程度的柔轮有限元模型，并研究了柔轮不同磨损量对压缩刚度和扭转刚度的影响。计算结果表明:柔轮的磨损量对扭转刚度的影响比对压缩刚度的影响更为明显，当柔轮齿圈中间齿顶厚磨损掉2/3时，压缩刚度下降了8.497％，而扭转刚度则下降了44.939％。　　最后，利用光学显微镜及扫描电镜对台架试验失效的柔轮进行了失效分析，说明了柔轮失效的原因，并由分析结果确定了后续理论及试验研究的主要方向。通过对摩擦磨损理论模型的分析和柔轮滑动接触疲劳磨损试验件形式的讨论，提出了柔轮疲劳磨损模型，给出了试验方案及待定参数获得方法，从而为柔轮疲劳磨损的预测提供了模型方法。