随着智能装备制造业的发展,我国已经连续四年成为世界第一大工业机器人市场。作为机器人核心零部件的精密减速器的市场需求量巨大。中空型谐波齿轮减速器结构紧凑、传动精度高、便于机器人内部穿线,因而在机器人领域的应用愈加广泛,但是目前对其性能参数的设计研究却相对匮乏。为此,论文以中空礼帽型谐波齿轮减速器为研究对象,研究分析该类型谐波传动的参数设计及优化方法。论文首先根据谐波传动的设计准则和经验公式,参考现有礼帽型谐波传动结构,初步设计中空礼帽型谐波传动的结构参数,确定柔轮主要结构参数的取值范围;继而,以渐开线为柔轮基准齿形,通过考虑柔轮弹性变形的包络法求解刚轮理论共轭齿廓,通过简化的拟合逼近优化算法求解获得符合啮合精度要求的刚轮渐开线齿廓,并运用matlab对刚柔轮啮合运动进行仿真,分析刚柔轮啮合性能;然后,探讨波发生器作用下柔轮轮齿偏斜现象形成原因及其对刚柔轮轮齿啮合的影响,在此基础上,分别设计刚轮齿圈不同截面的齿廓形状,获得刚轮三维齿廓;最后,运用ABAQUSE软件分析礼帽型柔轮在空载和负载两种状态下的应力分布情况,确定最大应力的位置,通过正交试验研究礼帽型柔轮主要结构参数对柔轮最大应力的影响程度,并利用ISIGHT软件优化设计礼帽型柔轮结构参数,获得空载和负载两种状态下最大应力最小的结构参数。本文的研究为中空型谐波传动今后的研制奠定了良好的理论基础。