振动与频率变化关系图实线为m1振幅；虚线为m2振幅上图中，X01表示在一阶共振点，X02表示在二阶共振点。上述式子表明：（1）对双自由度制样粉碎机：X1=0是可行的，只要电机转动频率满足于X0=k2/m2；而且当X0是某一定值时，只要选择适当k2及m2即可。（2）电机的转速X频率必须是常数或在很小范围内变化。如图4所示，如选择的电机转速远大于X0或远小于X0，其结果都可能进入第1共振区或第2共振区。引起振动体共振，使机构破坏。（3）要建立双自由度系统，技术上必须可行，并且弹簧k2必须能够承受激振力FcosXt的作用。双自由度制样粉碎机结构分析研制过程中，有许多结构问题必须解决。
则k1=CK1yk2=K3x+K2yk2=CK3y+K2y（1）结构设计中，首先必须满足k2=m2X2.由于选择的电机转速为1400转/min，则X=2Pn/60=2P×1400/60=150（m/s）m2（包括外八角架、振动台板及振动料钵）质量选择为：m2=21.3kg，m1（包括内八角架、偏心块、电动机及焊架）质量选择为：m1=25.5kg，理论值k2=m2X2=21.3×1502=479250N/M选择弹簧过程中，k2包括两部分：一部分是8根水泥安装的振动弹簧总刚度K2y=300000N/M；另一部分为8根垂直安装支撑轴向刚度K3y=460000N/M.水平刚度的等效值C=0.3.则k2=CK3y+K2y=0.3×460000+300000=438000N/M接近理论值，考虑外界阻尼作用，用计算机对电机部分和振动体振幅大小进行了优化处理。认为，选择m2=22kg，k2=370000N/M较合适。（2）选取偏心块的质量M及偏心距e，以满足激振力的最佳值要求。理论上，激振力F=MeX2越大，粉碎力大，粉碎效果越好，但同时要考虑弹簧强度的承受能力及电机承载能力。我们用计算机对偏心块的质量M及偏心距e进行优化试验，最后选择：M=1.6kge=47mmF=1.6×0.047×1502=1692N（3）弹簧支座设计，开始采用内外圆周形式，但由于内外圆周是光滑曲面，弹簧座的结构显得复杂。之后改用八角形结构，由8块钢板焊接而成，弹簧结构简单，加工容易，安装也方便，而且能保证振动弹簧两端的固紧和保持一定的弹簧预紧力；料钵压紧装置采用单臂、悬臂压紧，使用中装拆方便，但长期使用可靠性较差。
双自由度制样机的技术指标根据国标GB9905-88《实验室用振动磨矿机技术条件》（制样粉碎机技术条件）：料样过筛率（200目）：96%样品损失率：1.5%本设备经江西省地质勘探局实验测试中心检测，测试评价如下：该机运行稳定，达到反共振目的，能耗较现有粉碎机大为降低，在3～5min粉碎时间内，200目过筛率≥96%，完全符合技术合同书中技术指标要求，达到国家标准。