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,即滑動、自由落體、滑動與自由落體共存狀態。

分析了破碎腔內散體物料運動狀態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。