随着我国工业的快速发展，振动筛在最近的20年间得到了飞速的发展。在筑路、冶金、采矿、煤炭、轻工、石油化工、建筑、水利电力、交通运输和高铁等各个工业部门中得到了广泛的应用，对国民经济起到了重要的推动作用。多层直线振动筛是沥青拌合站的重要组成设备，它的重要评价指标是生产率与筛分效率。在工作中，多层直线振动筛的筛体受到周期性变化的激振力，筛体的立板、侧板、横梁、内撑等部位很容易发生疲劳损坏。故对于大型多层直线振动筛的结构动力学进行研究，可使其按照预定的轨迹运动、减少筛体结构的应力集中、避免出现共振现象，这对于延长振动筛的使用寿命及其可靠性有着实际意义。本文以某厂提供的多层直线振动筛为研究对象，主要做了以下几方面的分析与研究：根据多层直线振动筛的工作原理，对结构复杂的多层直线振动筛进行了相关的简化，建立了其振动系统的力学模型。通过调研与试验，确定了其工艺参数的选择方法，计算了相关的动力学参数。根据厂家所提供的图纸，利用有限元软件ANSYS建立了筛体三维模型，对其进行了应力分析，得到了筛体的应力分布；在模态分析后确定筛体结构在实际工作中是否会出现共振现象；在谐响应分析后判断筛体结构的刚度及强度是否满足要求；在热分析后比较筛体结构上的最大热应力与常温状态下的应力；将有限元法与优化设计原理结合到一起对其进行优化分析，达到了提高筛体的强度及轻量化的目标。根据试验方法对有限元仿真数据进行了试验验证，包括多层直线振动筛的基本参数测试；横向摆动的测定；筛体应力分布测试；启动与停车试验。在处理试验数据后与仿真优化数据进行对比验证，得到了较为满意的结果。论文综合利用理论分析、仿真分析、试验研究对大型多层直线振动筛进行了相关的机构优化，对多层直线振动筛的设计和使用具有一定的参考价值。论文的研究成果为沥青混合料搅拌设备振动筛的设计与使用提供了依据。