矿山工程、公路基建等行业每年都要消耗大量的矿石和石料,原矿、原石经最初开采,一般体积较大,无法被直接应用。因此,为了满足不同情况的需要,必须要对物料进行破碎以减小尺寸。作为破碎设备之一,圆锥破碎机具有破碎比大的优势,被广泛的应用于此类工况的中碎,细碎及超细碎作业,是矿山工程、公路基建等行业必不可少的破碎设备。随着圆锥破碎机在各行业的应用率大幅度提高,国内外学者都对圆锥破碎机作了研究分析。本文查阅参考了国内外相关的技术文献并结合本人在工作过程的一些实践经验,分析总结了圆锥破碎机的主要工作原理、功能特点以及现阶段存在的一些问题,对圆锥破碎机的关键零部件进行了分析和优化,改善了圆锥破碎机的性能,提高了经济效益。首先,分析了圆锥破碎机的结构组成和运动特性,对破碎腔及内部的物料运动进行了分析,给出了工作原理。然后对衬板进行了分析,并从衬板的材质、衬板的厚度及衬板间的宽度三个方面对衬板的耐磨性行了优化,并且通过惩罚函数法对圆锥破碎机的各项参数进行优化,增加了衬板的耐磨性,提高了圆锥破碎机的经济效益。接着对圆锥破碎机的耐磨盘、上下架体以及防尘装置进行了分析并进行了结构改进。通过设置环形耐磨凸面和径向弧形油槽使得改良后的主轴耐磨盘和活塞耐磨盘设计更加合理,提高了主轴耐磨盘和活塞耐磨盘的实用性和使用寿命,也间接地提高了破碎机相关零部件的使用稳定性。通过设置筒状体结合上法兰盘,并设置加强筋,使得改良后的架体的整体结构强度和抗变形能力大大提高,可延长架体使用寿命。改良后的自动防尘控制系统增加了高压供气装置和气压反馈装置,防止出现负压而使灰尘进入至内腔内,并可实现气压的实时调节和控制,保证系统的实用性和适用范围,延长了破碎机的使用寿命和提高了作业的稳定性。最后,对圆锥破碎机的关键零件进行了有限元静力分析。在SOLIDWORKS中建立实体模型,导入到ABAQUS中形成有限元模型,依据相关资料计算分析其受力情况,并对其施加相应的载荷及边界条件进行静力学分析,得到了零件的应力分布。最终得出结论,经过优化后的零件,受力情况均小于零件材料的许用应力,较之优化前的零件受力有明显改善,有效提高了破碎机零件的结构强度,保证了零件在破碎机上使用的稳定性和使用寿命,达到了预期的优化效果。