在自然界和工程技术的各个部门中,同步现象与同步问题随处可见。随着科学技术的进步和现代工业的发展,自同步机械在冶金、能源、建材、国防和化工等领域中得到了广泛应用,对这类机械同步特性的研究也逐渐引起人们的重视。在振动机械领域,常常需要两台或多台电机同时协同工作来完成既定的任务,实现振动机械所要求的同步特性,达到生产所要求的工艺效果。因此,对振动同步理论的研究与应用是一项十分迫切的任务。利用机电耦合理论,进一步研究振动同步系统的动力学特征,为此类机械系统的设计提供理论依据,具有重要的理论研究意义和工程实际应用价值。本课题以闻邦椿教授提出的振动利用工程学科中机械系统的振动同步理论为基础,对双机和多机驱动振动系统的若干特殊自同步理论进行进一步的理论分析及试验研究。相应的研究工作得到国家自然科学基金重点项目(编号：50535010)和沈阳市机械振动与产品动态设计重点试验室的大力支持,具体研究内容如下：考虑振动系统稳态运转情况下激振器角速度的微小波动对电动机电磁转矩的影响,在电压同步坐标系下,推导出了异步电动机稳态运行时电磁转矩与转速的关系表达式,为振动系统机电耦合的动力学分析提供了理论基础。分析了质量矩不等激振器驱动振动系统中两个耦合激振器的频率俘获问题,通过引入两个激振器的平均角速度和相位差的扰动量,把两个耦合激振器的同步问题转化为频率俘获方程解的存在和稳定性问题。通过对振动系统参数的无量纲化处理,得出了质量矩不等激振器驱动振动系统的同步性条件,根据Routh-Hunwitz准则得到了同步运转的稳定性条件。从理论上定量分析了振动系统的频率俘获力矩。研究发现系统频率俘获力矩与两个激振器相位差正弦值乘积的一半以阻力矩形式加在相位超前的电动机上以降低其角速度,另一半则以驱动力矩形式加在相位滞后电动机上以增加其角速度,两个激振器的相位差越大这个力矩则越大。系统稳态运转时的俘获力矩对系统不做功,但是可以限制相位差的增大。当相位差达到某一数值时,两个电机的角加速度同时变为零值,振动系统实现同步运转。定量分析了振动系统中质量矩不等激振器的动力学耦合特性。研究发现每个激振器的负载转矩包括三部分：相位角正弦作用的转矩,耦合正弦作用的转矩,耦合余弦作用的转矩。频率俘获的力矩来自耦合余弦作用的影响,等于耦合余弦作用的系数和动能的乘积。实现频率俘获的条件取决于两个电机的参数和两个激振器耦合余弦作用的系数。建立了振动球磨机的动力学模型,研究了两个偏心激振器位于同一轴线上但不用过渡轴连接的振动系统的同步问题。根据拉格朗日方程得到了振动球磨机的运动方程及其稳态响应,运用Hamilton原理推导出了振动系统的同步性条件和同步运转的稳定性条件,为振动球磨机的设计提供了理论基础。对双机启动状态的振动系统进行动力学分析,导出了振动系统的运动方程和稳态响应,然后分析了当两个电机在同步运转进入稳定状态后,切断其中一个电机的电源,即电源只给一个电机供电的情况下振动系统的同步性判据和振动系统实现振动同步传动后保持同步运转状态的稳定性判据。在对实现振动同步传动的同步性判据与同步状态的稳定性判据的理论分析的基础上进行了振动同步传动运动规律的仿真分析。分别分析了两个偏心转子在稳定运转状态下0°相位差和180°相位差实现振动同步传动的运动规律,以及两个激振器质量矩相等和质量矩不等情况下振动系统实现振动同步传动的运动规律。研究了三电机驱动振动系统的自同步理论,建立了三电机驱动振动系统的机电耦合数学模型,运用Hamilton原理导出了振动系统的同步性条件和同步运转的稳定性条件。通过仿真分析了三电机驱动振动系统的运动规律,为多机驱动振动系统的设计提供了理论基础。以万能同步试验台为试验研究对象,分别对试验台两个电机驱动和三个电机驱动所组合的质量矩相等激振器和质量矩不等激振器驱动的多种类型的自同步振动机进行试验研究及分析,研究了振动系统的振动同步特性和振动同步传动特性。通过对万能同步试验台的试验与研究,验证了振动系统在满足一定同步性条件和稳定性条件时,振动系统才能实现振动同步的稳定运转以及振动同步传动的稳定运转。