HP700圆锥破碎机是从美国Nordberg公司引进的最新破碎设备，是一种新型的、高性能的圆锥破碎机。与普通圆锥破碎机相比，其结构更为合理。它的主轴固定，动锥悬浮，减少了一个较大偏心部件的运动，使运动系统的惯性力大为减少。由于HP700圆锥破碎机结构复杂，其强度和刚度计算靠经典的解析法是难以解决的，为此，本文采用有限元法，应用ANSYS软件，对动锥进行了强度计算。通过有限元强度计算，可以了解动锥的应力及变形分布状态，进一步明确其危险点，从而为圆锥破碎机的结构设计提供计算依据。
1、动锥有限元分析模型
HP700圆锥破碎机的工作原理如图1所示，其工作机构由破碎锥和固定锥组成。动锥支承在固定主轴上端的球面轴承上。偏心轴套的外圆周沿其轴向倾斜角度为2°30′，这便使与其配合的动锥产生倾斜，动锥轴线与机器中心线成2°30′夹角。当电机经传动轴、锥齿轮传至偏心轴套时，偏心轴套便带动动锥产生空间旋摆运动，从而使动锥周期性地靠近或远离固定锥，使物料受到压碎力和冲击力作用而破碎并下滑，最后经排料口排出。
图2为动锥结构图。当破碎机处于破碎状态时，其下衬套孔压向偏心套厚边，因此偏心轴套限制了动锥与厚边接触处的径向位移，而轴向并无约束。因此，可在动锥下衬套孔内与偏心套厚边接触处加半圆周的径向约束；又因为动锥是由偏心轴套带动而做旋摆运动，因此，在动锥下衬孔处可加Y轴的转动约束，限制动锥的转动。动锥的上部是支撑于固定主轴上端的球面轴承中，因此，限制了其轴向的位移，可在动锥的上部加上轴向约束，其总体约束情况如图3所示。在计算过程中，将动锥划分为3 720个单元，4 224个节点，其单元划分如图3所示。
2、外载荷的简化及计算
HP700圆锥破碎机为液压式圆锥破碎机，周边的液压缸完全取代了普通圆锥破碎机的弹簧，因此，在破碎过程中，破碎力是由液压缸产生的，这里采用液压缸的压力来计算动锥上的破碎力。在实际的破碎作业中，破碎锥与矿物层的作用力不是集中力而是面力，在理论分析中，为了简化问题，将其作为集中力近似处理，一般认为破碎力作用在平行碎矿区的中部。破碎力的计算如图4所示。
假定正常破碎力作用在平行碎矿区的中部，并取整个固定锥为分离体，则固定锥上诸外力对A点力矩平衡方程式为：
3、有限元计算结果分析
本文应用了ANSYS软件及S7K软件系统分析计算及后处理，输出动锥的应力及变形图，图5为动锥变形放大图，图6为动锥应力分布图。
4、结 论
(1)动锥的最大变形发生破碎力作用位置处，其最大变形为0.224E - 06，远小于其刚度许用值；
(2)动锥的最大应力发生在破碎力作用位置处，其最大应力值为79.478 Mpa，小于其许用应力
