球磨机是粉体加工系统中应用广泛的重要设备之一,传统球磨机颗粒破碎的机理研究是无法实现磨机高效粉磨效果。本文所研究的颤振球磨机,通过在原有运动基础上耦合了垂直激振运动,引入运动耦合因子,相对延长了单位周期内磨机内部介质层间挤压研磨做功时间。在实际工业生产中影响磨机效率低、能耗高等缺点的一个重要因素是其工作参数选取的不恰当,优化运动耦合后球磨机的关键参数,对提高颤振球磨机粉磨效率有着重要的意义。本文围绕颤振球磨机介质运动特征及运动耦合参数展开研究。首先,本文基于颗粒破碎基本理论,以颤振球磨机离散介质群动力学模型为基础,分析了离散介质群的流型以及其运动的数学关系。对垂直激振耦合运动下磨机内处于抛落运动时的介质进行分析,得出介质球抛落时具有的冲击速度、冲击功以冲击角度与耦合参数的相互关系,进而探究垂直激振下磨机磨筒内各功能区域的边界曲线分布变化情况。以Φ600x450mmm的试验颤振球磨机为试验平台,选取影响磨机粉磨性能较显著的三个工作参数(转速率、激振频率、激振振幅)作为试验因子,采用均匀正交方法设计试验方案,利用三维建模软件Pro/E和新型离散元软件EDEM建立磨机模型及模拟粉磨过程。研究结果发现当磨机处于高振幅低频率工况时,磨腔内离散介质群呈现出贝壳状或不规则状态,介质间的冲击特性较强,而磨机处于低振幅高频率工况时,磨腔心部介质的密实度呈现出松弛-压紧的循环状态,介质间的流动性较强,剪切研磨作用效果较好。以破碎能、无用功耗占比、粉磨效率为评价磨机性能的指标,采用极差法处理试验数据,得出磨机工作在转速率为80%、双振幅为8mm、振频为14Hz时无用功耗占比最小,磨腔内介质层间流动性较强,挤压研磨作用效果较好,该工作参数配比将对颤振球磨机实际生产提供有益的理论参考依据。