掘进机装载机构是掘进机主要工作部件,其作用是将截割头破碎下来的煤岩收集、耙装、运输到中间刮板输送机受料口,完成掘进机的掘进过程。装载机构的生产能力和工作效率直接影响掘进机的工作性能。因此,对掘进机装载机构的工作特性进行研究,是改进和完善掘进机装载机构工作性能的理论基础,是研究高效、可靠的掘进机的前提。本文正是以上述问题为出发点,以装载机构的星轮为研究对象,以散体力学理论为基础,对星轮拨移物料的运动状态进行分析。其间辅助有限元软件ANSYS对星轮进行结构模态分析,研究星轮的动态特性和动力响应规律。并用MATLAB软件对星轮进行参数优化设计。主要研究工作如下:(1)在装载过程中,利用散体动力学,就星轮转动拨移物料的运动进行了动力学分析。(2)由拓扑理论,按照星轮不同的结构、形式,得出星轮的各种结构形式,并对各种结构的星轮进行力学分析。(3)结合星轮的动态特性,对星轮结构尺寸进行动态优化设计。