对重载汽车传动轴的凸缘叉、花键轴叉及万向节叉等零部件进行了结构优化设计。首先在Creo软件中建立零部件的三维模型，使用ANSYS Workbench软件对其进行结构静力学分析，得到危险截面与实际应用中发生断裂的部位一致，且模型质量与实物称重吻合，完成三维模型的校正。然后采用变密度法对模型进行结构拓扑优化分析，根据分析结果，对其结构形状进行消减和尺寸优化，并对优化后的零部件进行了校核。结果表明，应用拓扑优化设计方法，可以有效降低零部件的质量，实现汽车传动轴轻量化设计目标。