由于采煤机总装机功率越来越大，同时行星机构经常处在大转矩、低转速、冲击载荷严重的工作环境之下，因而在实际工作过程中，采煤机行星齿轮减速器的行星轮时有发生齿根断裂的现象，其结果是整个减速器甚至采煤机瘫痪，造成重大的经济损失。为此，本文以行星齿轮与滚动轴承外圈的配合模型为研究对象，综合运用机械设计理论、厚壁圆筒等弹塑性力学理论以及疲劳寿命理论等，对采煤机薄轮缘行星轮进行了弯曲疲劳特性分析以及实验验证，对行星轮的研究与分析有较大理论意义和工程应用价值。本文的研究工作主要有以下方面：　　1）应用 Pro/E精确绘制了渐开线行星轮齿廓和齿根过渡曲线，利用拉伸等命令绘制行星轮与滚动轴承外圈相配合的三维模型。　　2）通过 ANSYS软件验证了厚壁圆筒理论在装配模型中的应用，并得出齿根弯曲应力应该为两应力复合函数，即行星轮与太阳轮啮合时产生的应力以及行星轮与滚动轴承外圈配合时在齿根处产生的周向应力的复合函数；同时分析了行星轮内孔径变化、模型配合处的过盈量以及滚动轴承外圈内孔处半径对齿根处应力的影响。　　3）在Adams中添加行星轮与太阳轮为碰撞关系，得出行星轮轮齿受力的载荷谱；在寿命分析软件 FE-SAFE中导入 ANSYS静力分析结果以及载荷谱，求得寿命分析结果，并讨论了过盈量、齿根处粗糙度等级以及行星轮内孔半径对齿根处疲劳寿命的影响。　　4）按照国家标准《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》（GB/T14230-93），搭建了行星齿轮材料的弯曲疲劳性能试验平台。实验结果及理论分析表明，当模型仅有行星轮时，轮缘系数YB=1.0时齿根处疲劳寿命高于YB=1.45时的齿根处疲劳寿命；当模型为组装模型时，即行星轮和套装存在配合关系时，行星轮齿根处疲劳寿命介于以上两者疲劳寿命之间，即通过加套装的方式可以提高齿根处疲劳寿命。