我国在现代化建设推进过程中,对机制砂石骨料的需求逐步增大。筛选分级工艺是骨料集配质量保证的关键环节,要求筛分机械有较高的筛分效率和结构可靠性。普通振动筛结构简单,适用性强,但筛面运动形式单一,不能充分发挥筛网的透筛性能。本课题的目标是研究一种新型质心偏移变振幅振动筛,将振动筛的激振力偏移筛箱质心,改变筛面的运动形式,提升振动筛的筛分效率。以普通直线振动筛设计准则为基础,分析了设计参数取值的影响,初步确定了质心偏移变振幅振动筛的设计参数;通过对振动筛各部件功能与结构强度的分析,初步设计了质心偏移变振幅振动筛的各部件结构,并重点分析了质心调节装置造成的参数影响。对质心偏移变振幅振动筛进行了振动特性分析,构建了筛箱振动的动力学模型,分析了质心偏移引起的摆振幅度,以及摆振幅度对筛箱各点振幅、相位以及抛掷指数的影响。分析了筛网安装位置对骨料筛分的影响,并以筛网与参振质体质心位置重合为例,确定了质心调节装置的质量与安装位置。基于离散元理论进行了振动筛筛分过程模拟,设置对照试验验证了质心偏移方法的确能够提升筛分效率。基于响应面分析法和拉丁超立方抽样方法拟合得到了振动筛振幅、频率和摆振幅度与筛分效率之间的函数表达式,分析了各参数对筛分效率的影响并对参数取值进行了优化,优化后筛分效率提升了 15.32%。基于有限元法对振动筛筛箱进行结构静力学分析,得到了筛箱最大负载情况下的变形量与应力云图。对振动筛施加重力载荷与弹性约束,进行了预应力模态分析,得到了前六阶固有频率与模态。在模态分析的基础上对振动筛施加不同频率的交变载荷,进行了谐响应分析,发现筛箱底板与横梁在工作频率下的变形量与应力值过大。对此调整了筛箱结构,其结构强度有了明显加强。本课题提出了一种新型质心偏移变振幅振动筛,能够在保证生产率和结构强度的情况下提高振动筛的筛分效率,为高效振动筛的设计与选择提供了新的方案与理论依据,促进了相关行业的发展。