作为一种储量巨大、无污染的绿色可再生能源——海洋能的开发利用对于缓解化石能源枯竭所带来的能源问题有着重要的作用。潮流能是海洋能中最重要的组成之一,其开发有着很大的价值。潮流能发电水轮机是潮流能有效开发的工具,它能够将潮流的动能,部分的转化为电能。根据其叶轮获取能量方式的不同,主要分为水平轴、竖轴、横轴以及振荡翼型潮流能发电水轮机。本论文所研究的水轮机即为振荡翼潮流能发电水轮机,它利用振荡翼叶片的俯仰——升降耦合运动,采用双叶片串联叶轮形式,通过叶轮的往复摆动,实现潮流能进行获取的。本论文在对振荡翼式潮流能发电水轮机叶轮的设计基础上,对其运动进行研究,设计了水轮机的三级传动形式,即为“叶轮—二级整合机构—主传动机构”的结构形式。并且根据叶片俯仰的特点,设计了叶轮-叶片的同步运动结构。本文利用流体分析软件CFD对叶轮进行水动力环境下的数值模拟分析,得到叶轮的升阻力系数以及叶轮的力学特性,作为水轮机结构设计校核的依据。完善水轮机的结构设计,确定水轮机的的尺寸以及选配各个组件,并建立三维模型。通过有限元软件ANSYS Workbench对水轮机的叶轮的叶片、叶轮主轴以及传动轴进行静强度校核分析,对振荡翼水轮机主轴进行疲劳分析,以验证水轮机结构的稳定性。通过建立水轮机关键部件叶轮的有限元仿真模型,对其进行模态分析,得到叶轮、叶片以及整机的振荡特性,通过对比潮流频率以及自身运动频率,确保水轮机不会发生共振;运用模态叠加法,分析水轮机叶轮在叶轮质量不平衡载荷作用下的动态响应分析,验证结构的可靠性。