چکیده: در سال های اخیر ماشین های شار محوری آهن ربای دائم به واسطه شکل تخت، ساختار فشرده و چگالی توان بالایی که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله کاربردهای این ماشین ها می توان استفاده در خودروهای الکتریکی، ژنراتورهای کوچک تا متوسط، کاربردهای حمل و نقل زمینی، زمینه-های فضانوردی، صنایع هواپیمایی، صنایع کاغذ سازی، نیروی رانشی کشتی ها و زیر دریایی ها و دیگر محرک های صنعتی را نام برد. شکل نوع دیسکی منحصر بفرد روتور و استاتور این ماشین ها امکان ایجاد طراحی های متنوع را فراهم می سازد. در این پایان نامه ابتدا انواع توپولوژی های ماشین های شار محوری آهن ربای دائم معرفی و بررسی شده اند. در ادامه مطالعه مقایسه بین توپولوژی های مختلف انجام گرفته و سپس توپولوژی مورد نظر جهت کاربرد مورد نیاز انتخاب شده است. ابتدا طراحی اولیه ماشین مورد نظر توسط الگوریتم طراحی اولیه انجام و سپس مدلسازی ماشین به روش تحلیل اجزاء محدود صورت گرفته است و نتایج حاصل از شبیه سازی ارائه شده اند. بهینه سازی ماشین برای به دست آوردن چگالی توان ماکزیمم به ازای نسبت قطر ( ) و چگالی شار فاصله هوایی ( ) انجام گرفته و مقادیر بهینه پارامترها به دست آمده اند. در پایان یک نمونه ماشین کوچک شار محوری آهن ربای دائم ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته است.