针对万向联轴叉头孔两侧圆弧出现最大应力,导致叉头断裂的问题,采用有限元HyperMesh软件对其进行力学分析,得到叉头两侧圆弧处的最大应力和最大位移。并利用OptiStruct软件对其进行拓扑优化,最大应力从244.9 MPa下降到213.2 MPa,最大形状位移改变了6.39 mm。以最大形状位移为理论依据,对叉头进行结构改进。研究结果表明:以拓扑优化结论为依据改进叉头两侧圆弧结构,既降低了叉头间隙处最大应力,又满足叉头加工生产的要求。