齿啮式快开装置是一种开启方便、适用压力范围广的快速开关盖装置。由于结构多样性和受力状况的复杂性，现只有日本制定了高压和超高压快速启闭密封装置的设计标准，目前在用的大多数快开门式压力容器属于中、低压容器，尚无相应的标准可循，且未形成一套成熟的齿啮式快开容器的工程设计方法。本文对带有球冠形封头的中、低压齿啮式快开容器的基本结构进行研究的基础上，提出了齿啮式快开容器的参数化整体优化方法，研究重点放在结构和受力复杂的齿啮式快开装置的优化，对于容器简体壁厚仍采用现有强度公式设计。本文主要有以下成果： (1)对齿啮式快开装置中啮合齿间存在的摩擦接触现象进行了研究，利用接触单元法采用面-面接触模型和库仑摩擦模型对齿间的接触行为进行数值模拟，建立了齿啮式快开装置的整体有限元模型。 (2)研究了齿啮式快开容器失效模式以及引起失效的原因，对三维有限元应力数值解用分析设计中应力分类的思想进行评定。 (3)提出了齿啮式快开容器参数化整体优化设计方法。利用ANSYS中的APDL参数化设计语言编程，实现了几何模型的自动生成，应力结果的参数化提取和应力分析；提出的优化策略解决了齿啮式快开容器非线性、混合设计变量的优化问题。 (4)对硫化罐用参数化整体优化设计方法进行优化设计，优化结果与初始的有限元结果表明：优化后的结构不仅满足强度要求，而且更加轻巧紧凑。对齿面上接触力和摩擦力的分布状态作了研究。