谐波减速器因其具有传动精度高、承载力强、体积小、质量轻等优点,是空间机构、国防武器、工业机器人等高端装备的核心基础部件。在高端应用领域国产谐波减速器的可靠性寿命、精度保持性与性能一致性还与国际先进水平存在一定差距。而缺乏一套参数化、系列化,并可支撑实现标准化的谐波传动齿廓设计、分析与评价方法是上述问题的根本原因之一。论文针对谐波减速器系列化产品开发时的正向设计、分析与优化等问题,综合运用啮合原理、接触与润滑力学等理论,提出了共轭参数驱动的谐波传动齿廓设计与综合性能优化方法。主要研究内容如下:（1）在谐波传动基本假设的基础上,建立各构件几何关系模型,推导谐波齿轮传动的转角关系。以波发生器轮廓曲线为输入参数,提出基于齿轮齿条运动轨迹映射与Willis定理的共轭参数驱动的谐波传动齿廓设计方法,研究了共轭参数对齿廓啮合特性的影响规律。结果表明共轭参数驱动的设计方法无需参数优化便可同时实现二次共轭和两点共轭的齿廓求解,可得到最大的啮合区间,易于实现谐波传动齿廓的参数化和系列化设计。（2）从啮合不干涉的角度出发,考虑柔轮的变形张角和加工可行性,提出了空间倾角齿廓和空间直齿齿廓的设计方法;对比分析了两种空间齿廓的啮合特性,结果表明空间齿廓主要在设计截面发生啮合,而柔轮齿向的啮合侧隙分布不均会对轮齿的实际接触线和啮合力产生重要影响。（3）考虑空载侧隙分布以及加载条件下的柔轮非线性变形,建立了基于周向空间柔度矩阵的谐波传动空间齿廓接触区域与啮合力分布计算模型,分析了不同修形方式、共轭参数对啮合力分布的影响规律。结果表明啮合力分布经验公式对双圆弧齿廓不再适用;空间倾角齿廓具有更好的啮合特性和扭转刚度特性;随着负载的增大,啮合齿对数有所增加,但幅度不大,啮合力和刚轮扭转角度非线性增大的主要原因是啮合接触区域增大。（4）综合考虑啮合齿对的齿面载荷、接触综合曲率半径、相对运动等影响因素,建立了刚-柔轮啮合齿面的混合润滑模型,讨论了共轭驱动参数、空间齿廓修形量、与工况对齿面润滑特性的影响规律。结果表明波发生器径向变形量系数的减小能使得啮合齿对增多,齿面啮合力降低,但同样也导致了啮合点的综合曲率半径和相对运动速度相应减小,最终导致润滑性能的下降;共轭参数对啮合特性和润滑特性存在相互制约的影响,因此在设计齿廓时应综合考虑其对啮合特性与润滑特性的影响。（5）综合运用前述建立的啮合原理、接触与润滑力学理论模型并结合试验,研究了谐波传动的共轭驱动设计参数与多齿空间啮合特性、微观传动界面接触与润滑特性,以及宏观综合传动性能之间的映射关系与耦合作用机理,提出了谐波减速器传动精度、传动效率、扭转刚度等综合传动性能的调控与优化方法。