本发明提供了一种具有公切线型双圆弧齿廓的杯型谐波齿轮，由波发生器、柔轮和刚轮组成，该谐波齿轮传动的柔轮和刚轮齿廓为公切线型双圆弧平面齿廓；本发明同时提供了一种具有公切线型双圆弧齿廓的杯形谐波齿轮的齿廓设计方法，考虑杯型柔轮沿轴向的锥度变形，根据柔轮前、中、后三个截面上的最大径向变形及其轮齿相对于刚轮齿槽的运动轨迹的不同，为了避免发生干涉，在刚轮的齿根圆弧部分采用柔轮前截面的轮齿运动轨迹进行包络及拟合计算；在刚轮的齿顶圆弧部分采用柔轮后截面的轮齿运动轨迹进行包络及拟合计算，使得柔轮和刚轮在整个啮合区间上连续共轭传动；本发明具有增加啮合齿数、增大啮合接触面，承载能力大、疲劳寿命长等优点。