与机械齿轮相比,磁力耦合器具有非接触式传动,无摩擦、噪音小和振动弱;无需润滑,自动过载保护等优点。近年来,磁力耦合器的研究不断深入,新型拓扑结构层出不穷,磁力耦合器的转矩密度大幅提升,运行性能不断提高,在诸多应用领域已经取代机械齿轮。除功率密度和运行性能以外,多自由度运动也是磁力耦合器的研究方向之一。工业技术的不断发展和传动领域装置的日趋复杂,对磁力耦合器的运动形式提出了更高的要求。本文吸收和拓展现有研究成果,将磁场调制原理融入磁力耦合器,结合磁力耦合器的运动形式,提出了一种新型的直线旋转运动磁力耦合器。该耦合器具有结构形式灵活、磁场耦合面积大、功率密度高等优点。本文围绕新型直线旋转运动磁力耦合器展开研究,主要研究工作包括：1)按时间顺序综述磁力耦合器的发展历程,根据磁场特性和运动形式分类磁力耦合器,分析各类磁力耦合器的特点,揭示磁力耦合器的研究热点、应用和进一步研究工作。2)解析分析直线旋转运动磁力耦合器的磁场调制原理和工作原理,揭示磁场调制原理在磁力耦合器中的应用价值。3)提出一种永磁磁场相互作用下电磁转矩和电磁推力的计算方法,将永磁体依次等效为面电流和线电流,基于洛伦兹力计算转矩和推力；分析不同结构调磁铁块的调磁性能,从磁密幅值和谐波次数进行判断,找到调磁铁块的最优结构,确定磁力耦合器的初始设计参数。4)基于Maxwell建立有限元计算模型,计算和分析磁场分布、静态转矩、静态推力、定位转矩和定位力等静态特性;给出直线旋转运动磁力耦合器性能测试方法,完成静态转矩、静态推力、定位转矩和定位力的实验测试,指出影响实验结果的重要因素。5)建立直线旋转运动磁力耦合器的有限元参数化模型,分析各个设计参数对磁力耦合器性能的影响;采用实验设计的方法,综合优化直线旋转运动磁力耦合器的结构参数。