針對傳統(tǒng)的位移圓半徑設計公式無法應用于具有大尺寸、重負載、變傾角等特點的大型船用鼓形齒聯(lián)軸器的問題，采用有限元分析和響應面設計的方法，建立了優(yōu)位移圓半徑和結構參數(shù)、工況參數(shù)之間的關系式。基于嚙合原理及坐標變換，建立了鼓形齒聯(lián)軸器的有限元網(wǎng)格模型以及裝配模型。其次，考慮0°和傾角兩種邊界工作條件，結合某船用鼓形齒聯(lián)軸器輪齒的接觸應力、彎曲應力及接觸印痕的位置，確定了 優(yōu)位移圓半徑的設計準則。然后，基于拉丁超立方采樣方法和響應面方法，擬合出了 優(yōu)位移圓半徑和扭矩、齒數(shù)、模數(shù)、齒寬及 大傾角之間的關系式。通過有限元計算出一組大傾角和一組小傾角算例下的位移圓半徑，與響應面結果進行了對比。研究結果表明：印痕距離為0.2倍齒寬時的位移圓半徑為  值；大型船用鼓形齒聯(lián)軸器的 位移圓半徑主要受  傾角，其次是結構尺寸，而后是負載扭矩的影響；該響應面模型是的，可以用于大型船用鼓形齒聯(lián)軸器位移圓半徑的設計