采煤机属于低速、重载设备,其支撑滑靴与导轨间的粘滑摩擦与碰撞冲击行为是引起滑靴和销排发生磨损、断裂失效的根本原因。受滑靴与导轨间间隙内煤粉颗粒的影响,滑靴与导轨的摩擦和接触过程存在着时变性和复杂性;受滑靴与导轨间配合几何形状的影响,采煤机滑靴与导轨间存在着多面接触碰撞和摩擦行为,所以采煤机与刮板输送机之间是一个含间隙碰撞的三体、多面接触粘滑振动行为,本文采用理论建模、数值求解与实验验证相结合的方法揭示采煤机与刮板机间的力学作用机理,主要内容如下:为了揭示采煤机滑靴粘滑摩擦机理,以采煤机的导向滑靴、平滑靴为研究对象,基于现代接触理论讨论了在各种工况下导向滑靴与销排间以及平滑靴与铲煤板间的接触形式,分别构建接触面为四边形、多边形以及线面接触时滑靴接触力的计算模型;基于粘滑摩擦理论、三体摩擦理论构建了导向滑靴与销排间及平滑靴与铲煤板间的摩擦力学模型、以及滑靴-导轨-煤粉间三体摩擦力学模型,研究了接触面表面粗糙度、煤粉粒度对滑靴摩擦力的影响,结果表明:三体摩擦中接触面越粗糙,填隙作用下煤粉对滑靴的润滑作用越明显。为了构建复杂工况下采煤机行走部振动模型,以采煤机行走部的驱动轮、导向滑靴、平滑靴等关键部件为研究对象,考虑轴承支撑作用构建驱动轮啮合振动模型,基于Hertz接触理论推导啮合刚度计算公式,考虑采煤机扭摆情况的导向滑靴与销排接触碰撞振动模型以及平滑靴与铲煤板接触碰撞振动模型,基于第二章构建滑靴接触模型推导出含间隙情况下滑靴接触刚度计算公式。为了深入研究工况因素对采煤机滑靴振动特性的影响,结合采煤机滑靴粘滑摩擦力学模型以及导向滑靴、平滑靴、驱动轮的动力学模型,构建正常截割、俯仰、侧倾、斜切四种工况下的采煤机行走部动力学模型,分别研究了采煤机俯仰角、侧倾角、摆角对采煤机滑靴振动特性的影响,结果表明:随着俯仰角的增大,导向滑靴和平滑靴在y方向上变化比较明显,前导向滑靴和前平滑靴的振动加速度增幅最大,说明俯仰角越大前导向滑靴和前平滑靴振动越剧烈;随着侧倾角的增大,导向滑靴和平滑靴在y方向上变化比较明显,前导向滑靴和后导向滑靴的振动加速度呈负相关,说明侧倾角越大前导向滑靴和前平滑靴振动幅度越小,平滑靴y方向则相反,侧倾角越大振动越剧烈,而侧倾角变化对x、z方向的振动影响不明显,仅有微幅波动;随着摆角的增大,导向滑靴和平滑靴在y方向上变化最为明显,前导向滑靴和前平滑靴在x方向振动加速度增幅次之,说明摆角越大前导向滑靴和前平滑靴x、y方向振动越剧烈,而后平滑靴x方向和后导向滑靴y方向则相反,随着摆角增大振动减弱;但摆角变化对z方向的振动加速度影响并不明显,仅有微幅波动。以现流通的MG500/1130型采煤机为参照,依据相似原理对MG500/1130型采煤机进行1:10缩放,加工出实验样机并行走部进行测试实验,选取工况、激励、摩擦、速度等四个因素作为测试实验的影响因素,采用正交实验设计方法制定实验方案,并用安装在导向滑靴和平滑靴三向加速度传感器获取振动信号,通过分析实验结果研究工况、激励、摩擦、速度四类因素对采煤机滑靴振动的影响。本文的研究成果为提高采煤机动态特性及滑靴结构优化设计提供理论支撑,也可为含粉尘和间隙的机械系统摩擦与碰撞行为研究提供依据。该论文有图79幅,表10个,参考文献142篇。