稳健设计(又称健壮设计、鲁棒设计) 是近代新兴、科学、高效的工程优化设计方法，是质量工程的核心技术。目前已在日本、欧美等技术先进国家得到广泛应用，并取得显著成效。本文综述了稳健设计的发展过程和研究现状，详细阐述了该设计方法的理论和基本原理，总结了现有稳健设计方法的缺陷和不足，指出多质量特性指标的稳健设计方法已经成为稳健设计的一个研究重点。本文采用基于试验设计的田口稳健设计方法，针对多指标质量特性的整体波动度量上存在的难点，仿照一般多目标决策理论中的功效系数法，利用功效系数的几何平均值来对质量特性的整体波动进行度量，建立一种多指标质量特性整体波动的度量方法。　　 本文还介绍了如何将该理论运用于轧钢机械传动系统中滚珠联轴器的计算。联轴器是轧钢机械传动系统中的主要工作部件。目前国内还没有统一的关于设计滚珠联轴器结构参数的理论标准。因此，本文介绍了滚珠联轴器的工作原理和推导了其基本设计参数的计算公式。为提高轧钢机械传动系统中滚珠联轴器在生产和工作过程中的稳健性，针对滚珠联轴器多质量指标特性的特点和设计要求，应用本文介绍的多目标稳健设计方法，对滚珠联轴器的重要设计参数进行多质量特性指标的稳健设计，并对稳健优化设计所得的结果和常规设计的结果进行比较、分析和讨论。结果表明稳健优化设计后,得出了最佳传动参数组合，联轴器的质量更加稳定、可靠，挤压应力减小了，可靠性提高了，有效控制了联轴器的体积，同时也延长了使用寿命，从而提高了经济效益,充分证明了稳健优化设计方法的优越性。　　 通过稳健设计的应用研究进一步明确了稳健设计的作用机理，丰富了稳健设计理论在工程实际中的应用，为滚珠联轴器的设计提供了一种有效的设计方法，对实际工程中的其他联轴器的设计、维修等都有一定的借鉴和参考作用。本论文的研究成果对于缩短产品的研制周期，降低生产成本，提高产品质量具有非常重要的意义。