随着传动系统高效化的发展,对传动性能提出更高要求,高性能传动机构的开发已成为重要研究方向。外激波滚柱活齿传动作为一种高性能传动机构,通过变化啮合副结构,在保留滚柱活齿传动结构紧凑、承载能力强等优点的基础上,减小了传动过程中啮合副间的压力角和接触应力,进一步提高了机构的传动效率和使用寿命。根据外激波滚柱活齿传动的结构特点和传动原理,分析其运动特性;基于坐标转换和包络原理,设定激波器齿廓和运动规律,进行中心轮齿廓几何设计;研究机构的传动方案,给出了机构两种典型传动型式;根据机构运动特性,推导出了机构连续传动条件和不干涉条件。依据齿廓几何设计,分析了设计参数对中心轮齿廓的影响,给出了中心轮齿廓在各参数影响下的变化趋势;分析了中心轮齿廓曲率半径变化规律,推导出了中心轮工作齿廓不顶切条件,分析了设计参数对中心轮曲率半径最小值的影响;研究了两类传动形式中各压力角的变化规律,给出了设计参数对各压力角极值的影响趋势。基于弹性小变形理论、弹性变形协调假设和赫兹接触理论,建立了外激波滚柱活齿传动啮合副力学模型,推导出传动过程中接触力和接触应力的变化规律;并分析了设计参数对各接触应力极值的影响趋势;利用SolidWorks建立啮合副模型,导入ANSYS中进行接触分析,得出了等效应力的变化规律。根据外激波滚柱活齿传动原理,对外激波滚柱活齿减速器进行了结构设计,合理选取设计参数,利用SolidWorks建立各零件三维模型,进行虚拟装配得到了虚拟样机;运用Adams进行运动学仿真,验证了机构传动比,从而验证虚拟样机结构设计和设计参数选取的合理性。通过上述研究工作,最终加工装配得到外激波滚柱活齿减速器,对外激波滚柱活齿传动的设计提供了一定的理论依据。