谐波齿轮传动广泛应用于工业机器人、航天航空和光学等高精尖领域,在真空状、强辐射和大温差环境下具备正常工作的能力。而谐波齿轮传动的失效主要是由柔轮疲劳断裂和柔性轴承的疲劳损坏造成的,因此,对薄壁易损类构件柔轮和柔性轴承进行接触力学特性分析与疲劳寿命特性研究具有工程实践意义。本文建立了波发生器-柔轮接触力学有限元模型,对谐波齿轮传动环节中薄壁易损类构件柔轮和柔性轴承进行了接触力学特性分析及疲劳寿命研究,主要内容如下:（1）分别建立了柔轮、刚轮和波发生器的有限元模型,并分析了结构参数对柔轮应力特性的影响规律。首先对柔轮轮齿啮合力进行了计算,然后通过改变筒体长度、筒底壁厚、光滑筒体壁厚和载荷的数值,获得了柔轮齿圈、光滑筒体和柔轮底部的最大等效应力变化曲线,得到了结构参数对柔轮应力特性的影响规律。（2）基于薄壁圆环理论和赫兹接触理论,综合考虑了柔性轴承滚珠与套圈的接触变形及套圈的挠曲变形,分析了柔性轴承内部载荷分布规律。根据变形协调条件,建立了柔性轴承内部载荷分布数学模型,运用Newton-Raphon迭代法对其进行求解,得到了柔性轴承内部载荷分布规律。（3）运用显式动力学有限元法分析了装配变形前后柔性轴承滚珠球心处节点和球面与内、外套圈接触处节点的运动特性。通过仿真,得到了不同极角处滚珠球心及球面各节点的位移、速度和加速度时域曲线,并将有限元仿真结果与理论解析结果进行了比较,发现各物理量的误差值均在5%以内,证明了运用有限元软件对轴承进行动力学仿真的可行性以及结果的准确性。（4）根据柔轮壳体微元段的受力平衡方程,建立了以位移分量表示的柔轮壳体振动微分方程。通过改变轴向半波数m和周向全波数n的数值,通过计算不同无量纲频率系数下柔轮壳体轴向位移幅值与法向位移幅值的比值、切向位移幅值与法向位移幅值的比值大小,分别获得了三个位移方向的等高线图和振型曲线,分析了外界激励频率与柔轮壳体振型曲线间的对应关系。（5）通过改变余弦凸轮波发生器沿着x轴和y轴正方向的偏移量,分析了装配精度对波发生器-柔轮接触力学特性的影响规律。对波发生器-柔轮接触力学有限元模型分别进行动力学仿真获得不同时刻柔轮齿圈中性层截面处的径向位移、周向位移和最大等效应力值随极角的变化曲线,分析径向平面内不同偏移量对波发生器-柔轮接触力学特性的影响规律。（6）运用遗传算法对柔性轴承的疲劳寿命数学模型进行了优化且分析了结构参数、加载比重等因素对柔轮疲劳寿命的影响规律。根据统计接触疲劳问题指数方程,结合柔性轴承的结构特点和实际工况,建立了涉及结构参数、传力系数、载荷系数及温度系数等多因素的柔性轴承疲劳寿命数学模型,在此基础上,以此数学模型作为目标函数,对其进行了灵敏度和响应面分析及遗传算法优化过程。通过改变筒体长度、筒底壁厚和光滑筒体壁厚的数值,得到了不同加载比重下柔轮疲劳寿命特性曲线,获得了结构参数对柔轮疲劳寿命特性的影响规律。（7）设计并搭建了柔轮形变实验台,运用惠斯通电桥回路对柔轮的形变量进行了测量。根据实验目的和原理,准备所需的器材搭建了柔轮形变实验台,借助高精度箔式全桥电阻应变片、应变片测试仪、USB转TTL串口模块、笔记本电脑等主要实验器材对柔轮的形变量进行了测量,通过实验来验证仿真结果的正确性。通过研究发现柔轮的结构参数、负载转矩以及装配精度均会改变齿圈中性层截面的力学特性,进而影响其疲劳寿命,其中,筒体长度的增加可以明显改善柔轮的受力情况,延长其使用寿命。相比于普通轴承,柔性轴承更容易出现故障,当几何结构尺寸相同的柔性轴承与普通轴承受载区情况保持一致时,柔性轴承的使用可靠度要小于普通轴承的使用可靠度,随着轴承内、外圈沟曲率半径、内圈壁厚及外圈滚道深度的减小,其疲劳寿命数值会增大,而随着外圈壁厚及内圈滚道深度的减小,其疲劳寿命数值会减小。