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采煤机是采掘煤矿的常用设备,在作业中由于工矿条件复杂和承受载荷较大,其零件设备非常容易发生损坏,截齿作为重要的工作部件,在使用过程中失效非常频繁,其截割性能的好坏直接影响到采煤效率、作业成本和采煤人员的工作强度。截割性能除了受截齿本身材料特性的影响外,工作过程中截割参数也是影响截齿截割性能和寿命的主要因素,合理的截割参数能有效的提高截齿的截割性能和使用寿命。本文将采用有限元分析软件ABAQUS和疲劳分析软件FE-SAFE对镐型截齿截割煤岩过程进行模拟仿真,分析工况参数对其截割性能和使用寿命的影响,基于动静态特征对截割参数进行了优化,为镐型截齿的设计和使用提供参考。论文的主要研究内容为:(1)通过镐型截齿截割煤岩过程显式动力学分析,研究截齿截割速度、截割深度和截割角度对其应力场的影响并获得了三因素的优组合。结果表明:随着截割速度和截割深度的增大,截齿应力也随之增大;随着截割角度的增大,截齿应力先减小后增大,截割角度为45°时应力最小。(2)对镐型截齿截割煤岩过程进行热应力分析,研究截齿截割速度、截割深度和截割角度对其温度场的影响。结果表明:随着截割速度和截割深度的增大,截齿温度也随之升高;随着截割角度的增大,截齿温度先降低后升高,截割角度为45°时温度值最低。(3)通过模态分析,了解各阶振型的变化情况,获得截齿在低阶振型的动态特性,并与作业过程中的激励频率进行比对。结果表明:截齿不会发生低阶共振,因此截齿共振失效的概率较低。(4)采用ABAQUS对镐型截齿结构建模并进行静力学分析,根据得到的应力和变形位移分布云图确定其危险位置,并通过FE-SAFE读取应力结果进行相应的疲劳计算,获得了寿命分布云图及危险区域分布状况。结果表明:截齿最小疲劳寿命值集中在硬质合金头与齿体的连接处。