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本文在单齿平均载荷理论的基础上，分析了单齿截割各种煤岩时载荷的概率分布和相关性，在此基础上，利用随机过程理论，建立了单齿随机载荷的数学模型。在笛卡儿坐标系下，对连续采煤机滚筒受力进行分析，建立了随机三向力和随机三向力矩的数学模型，并以MATLAB软件为平台，编写各个随机载荷的模拟程序。在时域、频域及幅值域内对模拟载荷进行载荷谱分析，研究其概率分布密度、自(互)相关性、自(互)功率谱密度，并着重分析了各个参数对载荷基波频率和其它主要频率的影响。在滚筒基本尺寸不变和特定煤岩情况下，以滚筒截齿和叶片布置形式、滚筒转速以及摆臂摆速为设计变量，以降低载荷波动为目标，建立模糊优化数学模型，并利用MATLAB优化工具箱中相应的优化函数进行优化。