额式破碎机是采矿业的主要设备,可对矿石进行初级破碎。颚式破碎机里以复摆颚式破碎机的应用最为广泛,复摆颚式破碎机已代替简式颚式破碎机,其具有质量轻、便于移动、结构简单、容易制造生产、工作性能稳定及维修方便等优点。破碎腔是物料发生破碎的场所,破碎腔的形状及运动参数决定了颚式破碎机的生产能力及产品质量。随着采矿业对颚式破碎机工作性能与产品质量要求的提高,对颚式破碎机腔形进行深入研究,改进和优化破碎机结构及运动参数很有意义。本文借鉴圆锥破碎机和旋回破碎机的研究成果,通过对动颚运动规律及物料运动模型的分析,对破碎腔进行划分,建立了符合复摆颚式破碎机的分层模型和产品粒度分布模型。基于破碎腔的分层,提出破碎机生产能力计算公式;根据物料平衡模型,计算物料被选择破碎的概率、各破碎层压缩比、当量粒度及破碎规律,提出产品粒度分布模型,对层压破碎效果进行研究;建立生产能力数学优化模型,利用MATLAB进行编程计算,得到生产能力最大的破碎机结构参数和运动参数,进而求出优化后的新腔形和产品粒度分布。优化后颚式破碎机生产能力由465t/h增加到540.1t/h,提高了 16.2%,特征值由1.87减小到了 1.71,产品粒度也得到显著改善。该方法的运用显著提高了颚式破碎机性能,对破碎机设计及研究意义较大。