蜂窝纸板与现有的瓦楞纸板相比,具有节省材料,容积大,结构稳定等优点,广泛应用于工业、包装、建筑等领域。随着蜂窝纸板行业的快速发展,对蜂窝纸板的加工效率提出了越来越高的要求,横切机作为蜂窝纸板生产中的关键设备,其裁切速度是影响蜂窝纸板生产效率的关键因素。但是随着裁切速度的提高,一方面导致横切机的振动现象明显加剧,严重影响设备的使用寿命与裁切质量;另一方面,还会影响刀架的变形,使上下刀的裁切间距变小,横切时上下刀会发生刚性碰撞,严重的还会引起“咬刀”现象,加剧刀具的磨损甚至产生缺口。为了提高横切机的裁切速度,并减小机身振动及刀架变形,本文以宽幅为两米的横切机为例,进行了以下研究:（1）通过分析横切机动力系统的工作原理,基于L-N接触力模型和Ambrosio摩擦模型,建立了考虑连杆销-轴承运动副间隙的曲柄滑块机构动力学模型,基于ADAMS仿真软件建立了横切机动力系统的虚拟仿真模型,仿真结果验证了动力学模型的正确性,在此基础上,采用COMSOL对刀架进行有限元仿真分析,得到刀架在工作过程中的变形情况,并与实验结果进行对比,验证了仿真结果的正确性。基于动力学模型,分析了连杆长度、质量、质心距以及刀架质量对连杆销外载荷的影响,结果表明,连杆销外载荷与连杆质量、长度以及刀架质量成正比,与连杆质心距成反比。（2）基于连杆销外载荷的影响分析,以连杆长度、质量、质心距以及刀架质量为设计变量,曲柄回转中心处水平和垂直受力作为约束,刀架变形量最小为优化目标,采用了序列二次规划法（NLPQL）,进行ADAMS/ISIGHT/COMSOL多平台联合优化设计。得到刀架变形最小下的最优结构参数,并对优化结果进行分析,结果表明,在900r/min下刀架的变形从优化前的39.6μm减小到20.3μm。此外,为了保证优化后连杆的强度,对连杆进行了有限元分析,结果表明优化的连杆最大应力为182.7MPa,小于材料的屈服应力,满足强度要求。（3）基于质量代换模型,建立横切机等效惯性力分析模型,定量分析了横切惯性力与转速之间的变化规律,并通过COMSOL软件对横切机顶板在工作过程中的变形情况进行仿真分析,揭示横切机工作过程中产生的惯性力是引起横切机振动的主要原因,为了减小横切机振动,在现有惯性力平衡方法的基础上,提出一种配重-平衡轴结构的惯性力平衡方法,推导平衡条件,并通过建立平衡后的横切机动力系统ADAMS仿真模型,对比平衡前后机身顶板受力变化情况,结果表明,机身顶板上的作用力大幅减小。（4）最后,根据连杆长度、质量、质心距、刀架质量等结构参数的优化结果以及新的平衡机构,制造高速横切机动力系统样机,采用基于Lab VIEW的虚拟仪器技术对优化前后的横切机进行振动对比实验,结果表明,优化后的横切机动力系统惯性力被平衡后,横切机机身振动随之得到有效控制。