预应力组合机架中,拉杆是重要的承载零件,其受力较复杂,在高频次的工作中经常发生疲劳断裂。拉杆螺纹联接结构的疲劳寿命是决定液压机服役寿命的关键因素之一。本文针对某型陶瓷砖压机的拉杆螺纹联接结构进行研究,利用接触有限元方法,在考虑材料弹塑性变形情况下,分析原设计方案螺纹结构的应力、变形和牙间载荷分布情况。利用Python语言建立其参数化模型,实现仿真计算与结果处理的自动化。经典的疲劳理论认为,疲劳裂纹是在最大切应力幅作用下萌生,而在最大拉应力幅下扩展。然而,由于螺纹牙变形不一致导致的牙间载荷不均匀性也是影响螺纹牙局部应力集中的关键因素。由此本文确定以最大等效Mises应力、最大第一主应力以及牙间载荷分布不均匀系数为优化目标。根据正交试验设计原理,对拉杆螺纹联接结构的参数化模型进行设计参数筛选,利用直观分析法和方差分析法对正交试验结果进行分析,最终筛选出对上述3个优化目标有显著影响的6个尺寸参数:牙根过渡圆弧半径、螺距、拉杆大径、承载侧的牙侧角、牙型角和螺母的旋合圈数。利用基于径向基函数的神经网络近似模型构造方法,建立以上述6个尺寸参数作为设计变量,以尺寸参数的上、下限及材料力学性能指标为约束;以最大等效Mises应力、最大第一主应力以及牙间载荷分布不均匀系数为优化目标的多目标优化模型。选择第二代非支配排序遗传算法,对优化模型进行求解并获得Pareto优化解。从优化结果中选择一个优化设计方案,经有限元分析验证表明:优化后,结构的最大等效Mises应力减少了 10.59%,最大第一主应力减少了 12.48%,牙间载荷分布不均匀系数减少了 43.11%。随后分析了影响拉杆结构力学性能的关键因素,认为牙根过渡圆弧半径为2.2mm、螺距取10mm、承载侧牙侧角为15°时,联接结构的力学性能最优。论文的最后对拉杆螺纹联接结构的疲劳强度进行较深入研究,估算出拉杆与螺母的疲劳寿命。探讨了螺纹牙根过渡圆弧半径、缺口系数、平均应力修正方法、存活率以及螺纹牙型角等因素对结构疲劳寿命的影响规律。本文认为,应力峰值的大小并不是影响螺纹联接结构疲劳寿命的唯一因素。在一定的条件下,结构中的应力峰值越小并非就意味着其疲劳寿命越高。这些还需要在材料疲劳试验数据充足的条件下,结合断裂力学展开进一步的研究。