项目针对采煤装备中截割传动系统的重载、冲击、磨损等恶劣工况，考虑了采煤机截齿的截割过程是连续的，是小块碎屑崩落与大块煤屑从煤体上崩落不间断的交替过程。各煤块单元连续随机的崩落，引起截齿载荷的随机波动，将该过程视为平稳随机过程，得到了截割力随机载荷谱。研究了重载载荷和冲击载荷对动力学参数的影响程度，提取变化较大的参数作为理论研究中的设计参数；针对重载条件下冲击与摩擦磨损问题，应用赫兹接触理论与摩擦磨损理论，建立了多自由度齿轮摩擦磨损模型，讨论了齿轮传动系统结构参数和材料特性参数与冲击及摩擦磨损的关系。考虑结构、载荷、材料相关的初始设计参数是随机分布并且概率密度分布未知的情况下，基于Kriging方法和ANN方法，建立了具有随机参数的齿轮磨损代理模型。基于渐变失效模式和表征功能函数，应用以矩法为代表的解析法、以蒙特卡洛为代表的数值模拟法，建立了具有渐变参数的可靠性模型，对随机过程系统进行了可靠性计算，描述了整个寿命阶段系统的可靠性变化规律。结果表明，采煤机截割传动系统的主要失效模式为冲击疲劳和磨损，基于Kriging方法、Edgeworths级数、四阶矩法可以快速准确的得到可靠性的变化趋势，并预测系统寿命。该项目进一步丰富了机械振动系统可靠性模型的有关理论与方法，提出了一套切实可行的、对实际生产有指导意义的设计准则。 2100433B