采煤机牵引部行走轮在实际工作过程中,经常会发生断齿现象,而行走轮齿的非正常断裂严重影响采煤机的正常运行和安全。由于行走轮受力情况复杂,而且实际工作过程中提取困难,所以行走轮损坏的原因较难确定。为了寻找行走轮经常损坏的原因,本文进行了正常截割工况和斜切工况下采煤机整机动力学研究,并对行走轮进行受力分析。首先,建立采煤机整机动力学模型,基于理论力学、振动力学,建立采煤机外部载荷从滚筒传递到行走轮处的载荷传递方程,测定采煤机各简化部分结构、位置参数,求解载荷传递方程,并对影响载荷传递的因素进行分析。其次,基于相似理论,搭建采煤机滚筒-假煤壁试验台,进行滚筒截割假煤壁试验,提取滚筒截割煤壁时滚筒所受三向力和扭矩信号,换算得到实际滚筒截煤时滚筒处所受载荷;利用LS-DYNA建立采煤机滚筒和煤岩的有限元模型,进行滚筒截割假煤壁仿真研究,获取滚筒质心处所受三向力和转矩;利用前人总结的采煤机滚筒截煤时,滚筒受力公式,对采煤机滚筒所受的三向力进行理论计算;将上述三种方法得到的滚筒截煤载荷进行对比分析,选择试验结果中的三向力和仿真结果中的转矩作为外部载荷,施加到采煤机整机虚拟样机的滚筒质心处。利用ADAMS建立采煤机整机正常截割工况下虚拟样机模型,将滚筒外部载荷施加到ADAMS虚拟样机滚筒质心处,并使采煤机虚拟样机沿着销轨进行整机移动。提取在整机移动过程中,行走轮与销轨接触力,分析对比理论方程与仿真结果,验证仿真结果的真实性。发现在整机受载条件下,左右侧行走轮与销排接触力均值、峰值要比整机不受载时,高出10%~15%;采煤机启动时,右侧行走轮与销排之间接触力约为稳定行走时的38.99倍,左侧行走轮与销排之间接触力也可以达到13.75倍,为寻找行走轮的损坏原因提供有利线索。然后,对行走轮结构进行简化,对行走轮齿面所受载荷进行分析,利用ANSYS进行行走轮瞬态啮合动力学分析,结合行走轮实际工作中的损坏情况,找到行走轮齿受力与破坏形式之间的关系。此外,利用ADAMS建立采煤机整机斜切进刀工况下虚拟样机模型,进行整机运动学仿真;提取行走轮与销轨接触力、导向滑靴与销轨接触力进行分析,得到行走轮所受接触力峰值、均值和导向滑靴接触力峰值、均值,为之后行走轮破坏形式分析提供载荷依据。