镐形截齿是用来截割破煤的刀具,它广泛使用在采煤行业的各种采煤机和掘进机上。由于截齿的使用环境非常恶劣,这就导致截齿的损耗很快,使用寿命短暂,因此,研究镐形截齿的失效形式和结构设计,可以为镐形截齿的设计及制造提供一定的帮助。截齿的工作环境为煤岩,煤岩具有复杂的结构特性和性质,这就导致截齿截割煤岩的过程较为复杂,了解煤层的构造特点,分析煤的物理性质和力学性质,以及截齿的破煤过程是对截齿进行仿真的前提。本文对截齿的失效形式进行了分析,计算截齿在截割过程中的受力,并通过应力仿真来模拟截齿在截割工作时的受力情况,通过分析来确定截齿的应力分布规律,看在施加与实际情况形同的工作载荷时,仿真结果是否与截齿的失效形式相符。对镐形截齿进行模态分析,确定共振不是导致截齿失效的原因之一。在上述分析的基础上,设计了三种不同结构形状的镐形截齿,对这三种镐形截齿进行静力学仿真、动力学仿真,根据仿真结果确定出截齿B为最优的截齿结构,并对截齿B进行进一步的尺寸参数研究,讨论不同的尺寸参数对截齿强度的影响,为进一步提高截齿的强度提供了重要依据。截齿在截割过程中由于粉尘堵塞、环境污染等原因导致在齿座中不能实现自转,对齿座部分的结构进行改进设计,减小截齿和齿座间的摩擦,增大了转动力矩,使截齿的自转情况有所改善。