磁场调制式磁力齿轮通过磁场间的相互耦合进行转矩传递,是一种环保、安全、高效的传动技术,其具有无摩擦、无噪音、无油污、少维护以及造价低廉与安装简便等优点,有着越来越高的研究价值。本文主要从永磁体数量以及结构上对磁性齿轮进行改进,在使用等量永磁体的前提下增加电磁转矩,减小转矩脉动。本文介绍了磁场调制式磁力齿轮内、外转子永磁体在有、无调磁环的情况下产生的气隙磁场,使用了叠加原理计算了内、外永磁体在内、外层气隙中所产生的气隙磁密、谐波分量以及相应的转速,说明了内、外转子永磁体极对数对谐波的影响,分析了不同谐波对磁力齿轮电磁转矩的影响。使用了有限元法对磁场调制式磁力齿轮进行仿真。计算了磁力齿轮的内、外层气隙磁场、谐波分量及转矩,说明了磁场调制型磁性齿轮的工作原理。运用了内、外永磁体极对数不同时,气隙中的谐波分量也随之改变的原理,通过改变永磁体极对数,达到了提高电磁转矩并降低转矩脉动的效果。在保证电磁尺寸相同的条件下,建立了具有不同内、外永磁体极对数的磁力齿轮有限元模型,计算了气隙磁密、谐波分量和电磁转矩。经过有限元法仿真与数据的比对分析,说明了改变内、外永磁体极对数能在有效提高电磁转矩的同时,达到减小转矩脉动的目的。根据改变内、外转子永磁体形态与充磁方式,可以有效改善谐波分量的原理,采用了具有自屏蔽特性的Halbach阵列和具有聚磁特性的spoke结构,提出了一种内转子永磁体使用Halbach阵列,内转子永磁体N/S极不均分,Halbach阵列中的永磁体小块宽度不相等,外转子永磁体采用spoke结构的磁场调制式磁力齿轮。使用了有限元法对传统磁场调制式磁力齿轮和所提出的磁场调制式磁力齿轮进行仿真,两者传动比固定为1:4.25,使用了相同的电磁尺寸与永磁体用量。通过仿真,说明了spoke结构的聚磁效果与正弦充磁的自屏蔽特性结合能有效提高磁力齿轮的电磁转矩。同时当内转子永磁体采用极间不等分时,也能有效提高电磁转矩。本文主要研究了磁场调制式磁力齿轮的机械特性,计算了不同传动比的磁力齿轮的平均转矩与转矩脉动,得出了磁场调制式磁力齿轮的最佳传动比。根据改变永磁体数量、形态与充磁方式可以对磁力齿轮机械特性产生影响的原理,提出了一种新型磁力齿轮拓扑结构,比较了所提出磁力齿轮与传统磁场调制式磁力齿轮的气隙磁密、谐波分量与转矩特性,说明了所提出磁力齿轮能有效增加转矩,减小转矩脉动。