随着现代科技的发展和新旧动能转换战略的推进,体积小、质量轻、排放低、能量密度高、振动噪声污染小的新型双转子发动机作为新能源的有益补充产品,成为当代内燃机领域研究的热点之一。然而,新型双转子发动机作为一种新兴的内燃机技术,其传动机构的运动机理、结构的疲劳寿命及可靠性等仍无可借鉴的经验可以参考,需借助于现代仿真软件和试验技术完成。本论文以校企合作项目新型双转子发动机研发设计为依托,构建了新型双转子发动机三维模型,并对发动机传动机构进行运动学仿真分析,得出发动机高速转动工况下其传动机构的运动学特性;通过有限元仿真分析法构建了新型双转子发动机传动机构的模型,研究了极限工况下新型双转子发动机传动机构的静力学特性;研究了传动机构的交变载荷及材料的疲劳寿命曲线,仿真分析了交变载荷作用下新型双转子发动机传动机构的疲劳寿命;在研究结构优化技术的基础上,借助于大型仿真分析软件Hypermesh模块的Opti Struct平台,完成了传动机构的拓扑优化和结构优化设计。论文主要内容如下:(1)根据设计理念,构建了新型双转子发动机的三维模型。研究了新型双转子发动机传动机构的工作原理,并借助于运动学仿真软件,实现了新型双转子发动机传动机构运动学仿真分析,揭示了新型双转子发动机传动机构的运动变化规律。(2)研究了新型双转子发动机的交变载荷,得到新型双转子发动机传动机构的疲劳寿命曲线,借助于有限元仿真分析平台完成了传动机构部件的疲劳寿命分析,得出传动机构的疲劳寿命大于等于1.53*10~7次,满足材料的疲劳寿命要求。(3)论文在最大静载工况和疲劳工况仿真分析的基础上,借助于优化设计理论及仿真分析软件,以从转子活塞的质量最小为优化目标,以结构的最大应力为约束条件,进行了从转子活塞的拓扑优化设计和结构优化设计。优化设计结果表明,在保证结构极限静载工况强度不变的前提下,从转子活塞的质量由原来的3.48kg,减为3.42kg,减重0.06kg,优化后质量减少2%。论文的研究结果具有较强的工程应用前景,为新型发动机的结构设计提供了理论基础和技术支撑。