采煤机是煤矿开采过程的主要设备之一,它主要包括截割部、行走部、牵引部以及相关的其他设备。由于井下的工作环境十分恶劣,其各部分所受到的负载也十分复杂,采用传统的研究方法很难全面了解采煤机在截割过程中的动态特性。而虚拟样机技术则为研究提供了一种新的方法。以某煤机公司设计的MG300/700-WD型电机牵引采煤机为工程对象,应用MATLAB建立了采煤机受力的数学模型,并应用三维实体建模软件Pro/E为采煤机建立实体模型,在ANSYS中生成关键零件的模态中性文件,应用相应的接口技术导入到ADAMS,最终在ADAMS中形成采煤机刚-柔耦合模型。解决了采煤机在截割过程中负载输入的实现,以及添加约束、边界条件等关键技术。同时,提出了保证仿真精度、提高仿真速度、缩短仿真时间的具体措施,从而大大提高了Pro/E、MATLAB、ADAMS和ANSYS四款软件协同仿真的可操作性;基于虚拟样机技术的刚-柔耦合采煤机仿真分析,发现了采煤机关键零件设计上存在的诸如行走壳体应力过大、变形剧烈以及行走部二级行星部分动态同轴度超差等问题。依据仿真结果提出了改进措施及优化方案,为大型复杂环境下工作的采煤装备的设计与研究提供了一种新的方法和手段,具有巨大的意义和广阔的应用前景。