矿物试样的分析是采矿和选矿过程中的重点,矿用试样的破碎和细磨是必不可少的一个环节。我国的矿用试样设备水平相对落后,目前矿用试样设备理论基础和研发应用均不能满足矿业发展的需求。振动磨机作为一种重要的矿用试样磨粉设备,也同样存在着机理研究薄弱、设计水平不高、使用维护成本较高的缺点。基于此,本文以立式振动磨机为研究对象,在其结构设计的基础上,分析其运动和力学状况,并进行试验研究,主要研究工作有以下四个方面：(1)在振动力学和断裂力学基础上,分析了立式振动磨机的磨粉机理,并针对振动磨机的偏心机构不同结构形式,提出了两种立式振动磨机方案。利用SolidWorks三维建模软件对两种磨机的偏心机构、钵体和磨介等结构进行了几何建模,并完成了虚拟装配,该模型为振动磨机运动分析提供了准确的数学模型。(2)利用虚拟样机技术,采用ADAMS软件对两种不同偏心机构的振动磨机三维模型进行简化和合并,建立了两种磨机的运动模型。并在此基础上,针对振动磨机的空载和有载情况,对钵体和磨介的位移、速度、加速度、能量和动能等运动性能进行仿真,并进行了对比分析。结果显示：载荷对钵体和磨介运动有一定影响。钵体运动形式主要是水平运动,垂直运动较小。磨介运动形式以水平碰撞运动和旋转运动为主,垂直翻转运动较少。在运动分析的基础上,根据总动能和平动动能分析了两种振动磨机运动类型分析,并据此确定了运动效果较佳的振动磨机类型。以上分析结果为立式振动磨机的设计提供了一定的理论基础。(3)在立式振动磨机运动分析的基础上,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,首先对立式振动磨机的核心元件——偏心机构进行了静力学分析,得到了偏心机构的应力和应变的分布云图。其次,对立式振动磨机偏心机构和偏心块进行了模态分析,得到了其振动频率和振型。最后,对立式振动磨机的偏心轴进行了疲劳分析,结果显示立式振动磨机的偏心机构完全满足实际动力学要求,是安全可靠的。同时也为振动磨机的试验分析提供了一定的理论依据。(4)在立式振动磨机的运动分析和力学特性分析基础上,确定了较优的设计方案,并在相关企业样机试制的基础上,对立式振动磨机的磨粉效果进行了测试,试验结果证明了所设计的立式振动磨机满足实际使用需要,与理论分析结果基本吻合。