双螺杆挤出机传动部分将高转速低扭矩值通过减速转换成低转速高扭矩值，进而带动螺杆挤出物料向前输送。本文以SHJ-600高扭矩同向双螺杆挤出机传动箱箱体的输出轴为研究对象，采用有限元方法进行静力学和疲劳分析，得到了输出轴的变形量及等效应力应变云图、寿命及安全系数等相关参数，发现输出轴断裂原因为疲劳失效，进而对输出轴的结构和材料进行相应优化和改进，结果表明优化后的输出轴最大应力降低为原来的38.8%，安全系数显著提升，优化方案可行可靠并为今后高强度轴设计与优化提供了思路。