同轴式磁场调制型磁齿轮（磁齿轮）作为一种新型传动机构,具有永磁体利用率高、转矩密度大、非接触式传动、噪音低等优点。目前磁齿轮存在设计方法复杂,传递效率不高等问题,阻碍其进一步发展。本文主要对磁齿轮设计方法、损耗温度及效率等问题进行研究,具体内容如下:分析了磁齿轮的工作原理,建立了磁齿轮的参数化模型。综合考虑了不同磁齿轮最大输出转矩随设计尺寸参数变化的增长率,确定了不同尺寸磁齿轮最优尺寸参数。考虑多种设计参数的影响,基于数据拟合方法,提出了磁齿轮设计公式,其误差满足要求。对磁齿轮的参数化模型进行了动态仿真,分析了磁齿轮损耗及传动效率随设计参数的变化规律。基于有限元仿真,提出并分析比较了多种降低损耗,提高传动效率的优化措施,分析认为对永磁体进行适当分块的方法是提高磁齿轮传动性能的最优措施。分析了磁齿轮散热方式,建立了磁齿轮实验样机三维模型,确定了磁齿轮散热系数。对磁齿轮进行温度场电磁场耦合动态仿真计算,分析了磁齿轮各部件温升情况,计算并分析了磁齿轮实验样机温度分布,提出了两种散热降温方式,仿真说明安装外置风扇对磁齿轮样机的降温有明显的作用。改进了现有磁齿轮实验样机,重新设计并加工了调磁环。对磁齿轮实验样机的空载转速、传动比,满载传动效率与温升,过载保护进行了测试。将实验结果与有限元仿真结果进行了对比验证,结果表明多物理场耦合温度仿真数据可以作为磁齿轮工作时温度的依据。