振动磨是粉体工业中应用最广泛的粉磨机械设备之一。传统振动磨的振动能量从筒壁通过磨筒与磨介以及磨介与磨介间的碰撞逐层向里传递,同时将其间物料进行磨碎。在此期间,能量消耗使散体(磨介和物料)振动能量自外向里呈现指数衰减,磨筒中心区为低能量区,不能有效地破碎物料。致使磨机的能量利用率低,产品粒度分布不均,且严重制约了设备的大型化。双刚体振动磨为针对上述问题发明的新机型。本文针对该磨机进行了理论和实验研究。首先,针对双刚体振动磨的特点进行刚体动力学建模分析。通过拉格朗日方程建立系统六个自由度动力学方程,应用Maple计算软件计算,得出机体和中心刚体各点的运动轨迹、绝对位移、相对位移和速度。发现磨筒上除质心外各点和中心刚体运动轨迹均为椭圆,中心刚体的振动强度明显大于机体振动强度,并且他们始终有一个相位差,真正实现了能量的双向传递。应用虚拟样机技术对双刚体振动磨建模,通过ADAMS仿真得出系统轴承力与各弹簧的弹簧力,为振动磨功率计算提供了依据。其次,针对双刚体振动磨磨筒内部散体磨介进行动力学建模分析。振动磨的粉磨是通过磨介与磨筒、磨介与磨介之间碰撞实现的。为真正的认识磨介的运动规律和刚散耦合规律,以及进一步提高粉磨效率提供理论依据,应用离散单元法对磨机内部的磨介进行动力学建模,通过仿真理解了磨介的运动规律和中心刚体与磨介的刚散耦合规律,从能量的角度分析了中心刚体对能量分布的影响,证实中心刚体在提高能量,均化能量分布所起的积极作用。最后,结合理论分析与实验研究对中心刚体振动磨结构进行优化改进,并通过粉磨粒度实验验证了半圆棒偏置双刚体振动磨方案的有效性。