国产圆锥破碎机自从20世纪中期仿制成功以来，未得到大的发展，其技术水平基本停留在国外的第一代和第二代水平上。而且，国产圆锥破碎机普遍存在着设计比较保守、机器笨重、效率比较低下、能耗高和破碎产品质量不高等缺点。 围绕着为改善国产圆锥破碎机工作性能的目标，论文将研究课题定位于圆锥破碎机腔型结构的优化设计研究。

基于查默斯理工大学学者Evertsson对圆锥破碎机的一些基础研究成果，论文从破碎机工作机理和工作性能的不同角度展开，在层压破碎理论、圆锥破碎机生产能力Q的计算模型、层压腔型模型、腔型设计方法、破碎产品粒度分布模型和腔型多目标优化模型等方面做了如下工作：

（1）分析了国内外圆锥破碎机腔型研究的现状，探讨了圆锥破碎机腔型结构优化设计与改善圆锥破碎机工作性能的意义。

（2）对圆锥破碎机破碎腔内散体物料的运动特性进行了深入研究，探讨了三种不同形式的粒子流动状态,即滑动、自由落体、滑动与自由落体共存状态。

分析了破碎腔内散体物料运动状态对破碎机工作性能的影响，建立了圆锥破碎机破碎腔内散体物料运动轨迹模型，提出了圆锥破碎机分层破碎特性，为破碎腔进行分层研究和设计奠定基础。