本发明提供透平机械叶片根部和转子轮槽型线的优化设计方法，包括：1）对叶片根部和轮槽型线进行参数化：用样条曲线绘制出叶片根部初始型线，该初始型线关于y轴对称且每侧型线由n个控制点连接而成且包括m个齿，相互配合的轮槽和叶片根部具有相同的初始型线；及2）对叶片根部和轮槽型线进行优化：首先建立叶片根部和轮槽的有限元模型并进行首次计算以计算出它们的应力，然后设置优化变量、优化约束条件、优化目标，启动优化以获得优化的叶片根部和轮槽型线，其中优化变量为各控制点的x、y变量，优化约束条件为各控制点的x、y变量移动范围及每对齿颈部承载力所占百分比，优化目标为叶片根部和轮槽的最大应力最小化。这获得了全局最优模型。