本发明公开了一种基于拓扑优化的电机外壳轻量化与冷却通道布局耦合设计方法，首先利用冷却通道拓扑优化数学模型更新冷却通道材料属性，得到冷却通道的拓扑结构，再将更新得到的冷却通道材料属性输入到电机外壳拓扑优化数学模型中以更新电机外壳的材料属性，从而得到耦合冷却通道布局的电机外壳的耦合拓扑结构模型；以冷却通道的热性能目标Jth、流动性能目标Jf以及电机外壳的结构体积V(x)为拓扑优化的目标函数，对耦合拓扑结构模型进行迭代优化，以使最终输出的耦合拓扑结构模型的目标函数的计算结果满足设定条件，最后以输出的耦合拓扑结构模型重新构建电机外壳的三维模型，即可完成电机外壳设计，以实现电机整体性能的提升。