本文所研究的课题来源于实习单位除杂设备的改进项目，目的是改进现有设备来提高物料除杂率，减少成品物料中的杂质含量，同时研究机械的动态特性，提升设备性能。现在市场除杂设备有很多种，如振动筛、比重去石机、色选机等等。但考虑到实习单位自身的技术水平较高，从外购得价位较高的色选机的性价比不高，做出了改进现有自行研发的振动筛并设计制造比重去石机的方案。由于时间有限，本课题侧重于振动筛的分析改进，而对于比重去石机的研究只有理论分析。现有的振动筛与常见振动筛有很大的不同。一般的振动筛的构件都是刚性的，运动学、动力学分析处理容易，而现有的振动筛使用有弹簧片且自由度为零，在改进设计中有许多不同之处。具体过程如下：（1）首先弹簧片进行“刚性化”和“铰链”处理，形成振动筛的替代机构，运用解析法求解出替代机构各个构件的运动特性，如构件的位置、角速度、角加速度等，再利用质心位置矢量求导，求出质心加速度，进而得到所有构件的惯性力，并利用达朗贝尔原理求解出构件结点处的约束作用力。（2）然后利用连杆机构的弹性动力学基本分析方法，通过有限元模型建立对象系统的弹性动力学模型，并基于振型叠加法的原理，编写MATLAB程序求解系统运动微分方程。（3）在此基础上，通过实验测试得到实际系统的动力学数据，以及神经网络方法，验证并修正所建系统的弹性动力学模型。（4）最后，结合工作原理和工艺要求，提出振动筛优化目标，建立振动筛弹性动力学优化模型，直接运用MATLAB优化工具箱进行优化模型的求解。并通过优化数据改进振动筛的机构设计。本文共有六个部分组成：第一部分介绍了除杂设备的国内外发展和研究状况；第二部分进行了振动筛的刚体运动学和动力学分析；第三部分对振动筛进行了弹性动力学建模和分析，并通过实验测试修正；第四部分进行了振动筛参数的优化和改进设计；第五部分是比重去石机的运动参数分析；最后给出了研究成果和展望。