采煤机作为现代化矿井安全高效生产的主要机械设备,在煤炭开发中起着举足轻重的作用,摇臂是采煤机的重要组成部分。随着近年来煤矿向高产高效方向发展,大装机功率密度的中厚层采煤机越来越多,摇臂承载的功率也越来越大,其所处的工况也越来越恶劣,因此中厚煤层大功率采煤机摇臂的设计与研究对于高产高效的煤炭开采具有重大意义。本文以中厚煤层大功率采煤机摇臂为主要研究内容,开展了如下几方面研究:阐述了传统采煤机的要求与特点,并根据MG650/1620-WD型采煤机使用过程中出现的诸如截割和牵引功率严重不足、设备故障率高等问题,确定了本中厚煤层大功率采煤机的设计要求与目标参数,并依此对采煤机的各部件及整体结构进行了基本设计。阐述了传统摇臂的功能与特点,并根据中厚煤层大功率采煤机对摇臂的性能要求,开展了摇臂齿轮传动系统及相关传动组件的设计,确定了传动系统结构形式并分配了传动比,同时采用ADAMS分析软件对传动系统性能进行仿真研究,确定了各级减速系统的输出转速。研究了摇臂壳体制造工艺,以研制高强度摇臂壳体为目标,通过微调材料的合金元素成分并采用适当热处理工艺,有效提高了摇臂壳体材料的综合力学性能;制定了合理的铸造工艺,采用ProCAST软件对浇注过程开展模拟仿真,并通过实验验证了该壳体制造工艺的有效性。以摇臂壳体的强度为研究目标,建立了摇臂壳体三维模型,并对其进行了简化的受力分析,并利用有限元静力学仿真方法,研究摇臂壳体在最大受力工况下的应力和变形情况,同时利用谐响应分析方法对摇臂开展功率流仿真分析。该论文有图58幅,表18个,参考文献84篇。