单张纸胶印机作为印刷行业广泛使用的一种高速运转的自动机械,其新产品中的收纸系统在工作中产生较大的激励。本文在江苏省科技成果转化专项资金项目的支持下,对收纸系统凸轮机构和扭杆弹簧式牙排进行分析和研究,使凸轮与牙排的各参数组合更佳,从而使收纸系统更好的满足使用。论文主要完成了以下工作：(1)收纸系统刚柔耦合虚拟样机建模与分析。建立收纸系统三维模型,生成扭杆弹簧牙排刚柔耦合模型,化简收纸链条模型,按照实际约束和运动方式建立收纸系统虚拟样机。(2)基于虚拟样机的凸轮优化。推导凸轮从动件运动规律,建立凸轮多目标优化的数学模型,提出凸轮优化方案,使用反求法求得凸轮实际轮廓；通过虚拟样机的仿真,进行优化前后结果的对比,体现优化效果。(3)基于动力学模型的凸轮优化。首先,通过建立凸轮-从动件的单自由度模型,分析咬纸牙闭合后的残余振动。其次,建立收纸系统两自由度动力学模型,其模型参数为分段函数。随后,利用SIMULINK搭建优化平台,矢量法求得凸轮轮廓,从而实现输入为多目标函数的权重,输出为凸轮实际轮廓曲线、从动件运动规律、凸轮运动学特性、动力学特性、咬合力、凸轮力等收纸系统的特征响应。通过与虚拟样机的仿真对比,验证优化平台。(4)扭杆弹簧式牙排的优化与模态试验。对扭杆弹簧的刚度给出合理范围,对预紧角度给出建议。对整条收纸牙排进行模态实验,得到收纸牙排的固有频率和振型,将计算结果与实验结果比较,验证牙排柔性体模型。