单齿辊破碎机主要承担煤岩体初次破碎任务，其工作环境十分恶劣，破碎齿与高硬度煤岩体之间进行相对运动，齿尖磨损与齿根断裂十分严重，直接影响单齿辊破碎机的破碎效果和稳定性。同时频繁的停机检修使生产受到很大影响。破碎机连续工作，破碎齿齿头与煤岩体间的反复接触，疲劳失效对整机使用寿命起着关键作用。在破碎过程中，尤其在为提高效率，进料量过大的情况下。使破碎齿疲劳失效的主要形式为齿尖的磨损疲劳失效与齿根的弯曲疲劳失效。本课题首先通过理论计算得到破碎齿所承受的齿尖磨损与齿根弯曲之间的相互联系的表达式，再通过虚拟样机的研究，先运用PROE建立破碎齿辊的模型，再通过有限元ANSYS进行分析得到破碎过程中破碎齿所承受的齿尖磨损与齿根弯曲之间相互联系的关系，通过MATBAL以理论表达式以及ANSYS仿真出来的结果作为目标函数，对破碎齿进行等寿命优化与改良，主要优化的参数为破碎齿齿根材料、倾斜角、齿形、齿长、齿根截面积，最后导入ANSYS进行疲劳分析，验证优化是否达到预期要求。