在各大工矿及化工行业,原材料的研磨及破碎作业作为资源加工工艺过程重要的环节,破碎机及磨机设备缺一不可。传统球磨机和破碎机虽然已经应用很多年,但仍不能从根本上解决其效率低下、碎磨粒度均匀性差等缺陷。本文从实际工程需求出发,提出三类新型实现圆周运动的机械机构,即双机驱动双质体、四机分置驱动双质体、干摩擦条件下单机驱动外圆环结构,着重研究振动同步理论中存在的一种特殊现象--振动同步传动,其扩展定义为:通过振动系统的振动,使系统中的某一或某些构件实现所要求的同步运动。基于理论、数值及仿真研究,得到系统实现振动同步传动的理论条件,并将部分研究结果应用于实际,为工程用高频振动设备的设计提供参考。具体研究内容如下:（1）以双机同向驱动双质体实现圆周运动机械系统动力学模型为研究对象,分析其同步传动实现机理。在理论上,通过朗格朗日方程建立系统运动微分方程,基于平均法和哈密顿准则得到系统实现振动同步传动的同步性和稳定性条件。基于理论研究结果,在数值特性上定性分析了系统在不同共振区域内的幅频响应、稳定相位关系及对应的系统运动类型等特性。在仿真部分,应用龙格库塔算法对理论及特性结果的有效性进行验证,以此为工程用高频振动磨机的系统结构参数优化匹配设计提供理论参考。（2）在前一章基础上,在其内质体上增加两个同向回转激振器,以形成新型四机分置式驱动双质体机械系统动力学模型,为实现圆周运动高频振动磨机的大型化、大功率化设计提供理论参考。在理论及数值定性分析方面,根据系统的固有频率与运转频率（ωm0）间的关系,将整个系统工作区间划分为如下四个不同共振区域:（Ⅰ）ωm0<ω2（ωψ2）;（Ⅱ）ω2（ωψ2）≤ωm0≤ω0;（Ⅲ）ω0<ωm0<ωψ0和（Ⅳ）ωψ0<ωm0。讨论了系统参数在这些不同共振区对系统同步性、稳定性、相位关系以及机体运动特性的影响。最后,基于仿真分析,验证了前述理论及数值计算结果的有效性。（3）以干摩擦条件下单机驱动外圆环实现圆周运动机械系统动力学模型为研究对象,探讨了在滚子紧贴外圆环内壁的前提条件下,不同干摩擦系数对系统耦合动力学特性的影响。基于系统运动微分方程,推导滚子紧贴外圆环内壁的理论条件,进而得到激振器、滚子及外圆环实现振动同步传动的理论依据。在数值特性分析方面,讨论了滚子的幅频特性、紧贴内壁系数特性以及系统的同步性能力。最后,通过仿真研究,分析了不同摩擦系数对系统同步稳定状态的影响,以此验证了前述理论及数值结果的有效性。通过对系统同步机理的理论及数值分析,可为该类振动碎磨设备的设计提供参考。最后,总结全文的工作并指出未来仍需进行的研究。