行星机构是采煤机截割部关键部件,煤层赋存条件、采煤机运动学参数及其各零件的结构特点对其疲劳寿命有直接影响。为对采煤机截割部行星机构关键零件进行疲劳寿命分析及预测,运用Pro/E构建了MG2*55/250-BW型采煤机截割部的三维实体模型,运用ANSYS和ADAMS联合构建了截割部的刚柔耦合动力学仿真模型,仿真得到了截割部行星机构关键零件的最大应力值并以此作为输入,利用n Soft得到了行星架和行星轴的疲劳寿命及损伤值,并找到了薄弱环节。讨论了夹矸坚固性系数f、采煤机牵引速度v、滚筒转速n和截深B对截割部行星架疲劳寿命的影响,利用BP、PSO-BP和改进的PSO-BP对不同工况下的行星架寿命进行预测。研究表明:煤坚固性系数为1.4、夹矸坚固性系数为8.4、牵引速度为2.5m/min、转速为90r/min、截深为600mm的工况下,行星架和行星轴的最大应力分别为554.7812MPa和411.5875MPa,应力集中区域分别为行星架花键退刀槽处和行星轴两端轴肩处,疲劳寿命分别为5.5072e6和1.1373e8;以采煤机截割-装煤性能最优为目标,构建了采煤机牵引速度与滚筒转速协同调速控制模型,在该模型中,推荐牵引速度与实际工作牵引速度的误差计算模块以及推荐转速和与实际工作转速的误差计算模块中观察差值均接近于0,证明了此系统可以实现采煤机的协同调速,且以该v-n工作,可以提高采煤机的工作性能及其关键零件的疲劳寿命;BP、PSO-BP和改进的PSO-BP三种神经网络模型中,预测疲劳寿命最大相对误差分别为4.61%、2.79%和1.02%,迭代次数分别为25、8和6次,因此,改进的PSO-BP模型既可提高预测精度,也提高了迭代速度。融合Pro/E、ANSYS、ADAMS、n Soft和改进的PSO-BPNN,为工矿装备关键零件的疲劳寿命预测提供了新的方法。该论文有图59幅,表16个,参考文献84篇。