曲轴复合车床能克服传统曲轴车削设备加工速度、效率及精度都较低的缺点，缓解中国生产企业引进国外昂贵数控加工技术及设备的压力，是切合中国基本国情的曲轴加工设备。随动刀架机构是该机床实现曲轴连杆颈随动车削的关键部件，其在工作过程中存在摆动力及摆动力矩，会导致加工出现扎刀现象，从而严重影响复合车床的正常工作。随动刀架工作时高速旋转，关键部件如连杆受力较复杂，如果其静、动态性能不满足工作要求，则会大大降低加工曲轴的精度。因此设计构型简单，动平衡效果明显的随动刀架结构方案、考察关键部件静、动态特性并对其进行优化相关方面的研究对提高曲轴加工精度显得尤为重要。　　针对曲轴复合车床随动刀架在工作中存在的动不平衡，提出多种动平衡构型方案，并进行仿真验证。通过多方面进行对比，选择最优构型方案，对随动刀架整体进行结构设计并进一步优化其结构参数。在此基础上对刀架关键部件连杆，进行静力学及动力学研究。在保证其静、动态性能满足工作要求的情况下对其进行拓扑优化，减轻连杆的重量，最终获得连杆最优拓扑结构。主要研究内容如下：　　1.分析曲轴复合车床随动刀架在工作中存在动不平衡，得到摆动力及摆动力矩表达式。根据平面连杆动平衡原理，提出多种动平衡构型方案。运用ADAMS验证各个方案的可行性，并从复杂程度，力学性能以及其实现的难易程度等多个方面进行比较，最终选择在刀架两曲柄的后端添加配重块的方案；　　2.对随动刀架动平衡方案各部件进行设计，包含曲柄、连杆、配重块及曲柄和配重块调节方式的设计。利用Adams对随动刀架工作过程进行仿真，验证其动平衡效果。并对配重块的质量进行优化，使刀架残余惯性载荷达到最小，得到最优动平衡效果；　　3.对处于四种特殊工作位置下的连杆进行静力学分析，获得连杆的变形及应力云图。然后通过模态分析，获得其前三阶固有频率及主振型。考察其静、动态特性是否满足工作要求；　　4.基于连杆静、动态性能要求，对其进行拓扑优化，得到最优拓扑结构。对连杆重新设计后验证其静、动态特性是否依然满足使用要求，并得到最优连杆机构设计方案。