本文以用于测试三型火箭炮中方向机齿轮箱性能的试验台为研究对象,对传动试验台进行设计与搭建,使其具备测试跑合、效率、振动噪声和温升等功能。此外,研究分析试验台的动态特性并通过优化理论方法提高其动态性能,以此保证实验的精度和稳定性。结合被测试件的布局特点、传动参数和结构尺寸提出传动试验台的总体设计方案,主要包括结构方案、硬件的选型和软件的原理流程。结构方案确定后,对于试验台动态特性影响较大的关键零部件,运用齿轮啮合、机械设计等理论,综合考虑制造、装配的工艺性对其进行设计,完成试验台的材料选择、结构设计和三维造型与装配。基于多刚体动力学和有限元动力学分析理论对试验台的关键零部件进行合理简化,建立试验台动态特性分析计算模型,得到试验台在正常运转条件下的应力应变、振动、关键点的位移响应结果,确定试验台的设计是否满足要求和存在优化的潜力。结合转接齿轮箱和安装机架的实际工况,利用Abaqus/ATOM模块按照变密度法,创建结构的关于频率优化的单目标多约束的拓扑优化模型,目标函数为固有频率,约束条件为质量和典型工况下的最大应力,最后根据的密度云图对安装机架和转接齿轮箱进行优化改进和校核分析。优化结果表明:优化前后安装机架的应力仍然在许用范围内,最大位移在正反转工况下分别降低了 34.3%和37.5%,第一阶模态提高了 25.9%;齿轮箱的应力保持基本不变,第一阶模态提高了 49.8%。