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论文针对我国掘进机与国外先进技术的差距原因分析，发现掘进机的实验条件不足是制约我国掘进机行业发展速度的主要因素，根据掘进机研发和制造单位的实际需求，分析并确定了煤矿巷道重型掘进机实验台的具体结构，指出二自由度回转重型组合轴承是实验台关键技术之一。对二自由度回转重型组合轴承进行了实际工况的理论计算并表达出其回转轴的力学模型。应用PRO/Engineer软件对实验台进行干涉分析，对实验台的驱动油缸做了运动分析，得到驱动油缸需要满足的运动规律曲线。应用ANSYS大型有限元分析软件对二自由度重型组合轴承进行静力学分析、模态分析、谐响应分析和疲劳分析。判断出二自由度组合轴承的失效并非由外界激励和静载荷导致。组合轴承回转轴的累积疲劳系数0.82312，根据Miner疲劳累积理论的修正理论判定二自由度组合轴承首次失效形式为疲劳失效，对实验台后续的设计和理论研究提供了可靠的理论依据。