当前世界建筑用砂的需求量以每年5%的速度增长,而可用的天然砂子资源在逐步减少,为保护自然资源,我国各级政府制定非常严格的限采或禁采法规,建筑用砂日益短缺和需求量不断增加的矛盾日益突出。圆锥破碎机可以将石材边角料和固废集料破碎加工为建筑用砂,从而满足建筑用砂需求。本文以VC1300型圆锥破碎机为研究对象,为满足工程中高产量的要求,针对研究工作中的难点,优化了破碎机的关键参数,建立了破碎力求解模型,具体如下:深入分析了圆锥破碎机的结构和运动原理,探究动锥的运动规律,为构造虚拟样机奠定基础。基于BPM模型构建多尺度异形矿石颗粒,仿真了物料破碎的过程,发现破碎过程中物料会出现上拱现象;通过分析动锥受力分布的情况,发现越靠近破碎机底部,破碎力越大。为提高圆锥破的产能,设计了仿真正交试验,对各因素进行了显著性分析,并通过综合平衡法分析得到了最优的参数组合,即转速为425rpm,闭边尺寸为31mm,进动角为2.05°,底角为54°;基于层压破碎理论和物料运动规律,对动锥和定锥曲线进行了优化,通过MATLAB仿真计算,绘制出优化后的腔形曲线,并使用EDEM仿真验证,证明了腔形曲线优化方法的可行性。为保证圆锥破碎机中的滚动轴承达到使用要求,本文提出了一种新的破碎力求解方法,并结合轴承设计理论确定了圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承的设计方案。