國產圓錐破碎機自從20世紀中期仿制成功以來，未得到大的發(fā)展，其技術水平基本停留在國外的第一代和第二代水平上。而且，國產圓錐破碎機普遍存在著設計比較保守、機器笨重、效率比較低下、能耗高和破碎產品質量不高等缺點。 圍繞著為改善國產圓錐破碎機工作性能的目標，論文將研究課題定位于圓錐破碎機腔型結構的優(yōu)化設計研究。

基于查默斯理工大學學者Evertsson對圓錐破碎機的一些基礎研究成果，論文從破碎機工作機理和工作性能的不同角度展開，在層壓破碎理論、圓錐破碎機生產能力Q的計算模型、層壓腔型模型、腔型設計方法、破碎產品粒度分布模型和腔型多目標優(yōu)化模型等方面做了如下工作：

（1）分析了國內外圓錐破碎機腔型研究的現狀，探討了圓錐破碎機腔型結構優(yōu)化設計與改善圓錐破碎機工作性能的意義。

（2）對圓錐破碎機破碎腔內散體物料的運動特性進行了深入研究，探討了三種不同形式的粒子流動狀態(tài),即滑動、自由落體、滑動與自由落體共存狀態(tài)。

分析了破碎腔內散體物料運動狀態(tài)對破碎機工作性能的影響，建立了圓錐破碎機破碎腔內散體物料運動軌跡模型，提出了圓錐破碎機分層破碎特性，為破碎腔進行分層研究和設計奠定基礎。