飞机中的一些大型零件（如飞机横梁）表面强化处理难度较大，目前国内普遍采用手工方法进行表面强化，不仅难以保证质量，而且生产效率非常低，工人劳动强度特别大。本文通过分析国内外有关机械振动在表面强化处理上的应用，研究设计了飞机大型零件的振动强化装置。该装置通过振动的方式实现了对飞机大型零件的表面强化处理，以提高零部件的疲劳强度和耐磨性能为主要目的，并能够代替手工劳动。全文内容如下：研究了振动强化装置的总体设计方案。分析了航空类零件的特点以及强化工艺的特殊性，给出了针对不同类型航空类零件的振动强化装置的设计方案，建立了振动强化装置的物理模型。研究了振动强化装置的详细设计方法。振动强化装置包括激振系统、隔振系统和辅助系统。激振系统以偏心块组作为激振器，分析了偏心块转动方向、安装位置对激振力的影响，给出了偏心块尺寸及质量的设计过程，并在此基础上给出了激振力传递系统的设计方法。在隔振系统的设计中提出了隔振器的设计参数以及设计时需要考虑的因素，给出了隔振器的设计方法。辅助系统包括压缩空气管路系统和电气控制系统，本文给出了这两个系统的设计方法。研究了振动强化装置的振动特性仿真方法。建立了振动强化装置的CAD模型及有限元模型，基于有限元分析方法，结合多自由度模态理论和谐响应理论得到振动强化装置整体结构的振动特性和激励组件的谐响应特性。最后研究了振动强化装置性能参数的检验方法。阐述了振动频率和振幅的检测原理，给出了测量方法，并通过实验给出了如何通过弧高度试片来检验和控制零件表面振动强化效果的方法。