斗轮挖掘机是大型露天煤矿连续开采成套设备的核心。随着斗轮挖掘机生产率的提高,其自身向大型化、巨型化方向发展。多履带行走装置担负着整机的承重、移动和转向行走,是斗轮挖掘机的关键部件,开发高可靠性的多履带行走装置是实现国产大型斗轮挖掘机产业化的关键技术。论文结合矿山机械企业产学研合作项目“三支点六履带行走装置开发”,重点研究三支点六履带行走装置的驱动功率确定、传动系统参数的优化设计,并开发了传动系统参数优化设计软件平台。在广泛查阅国内外文献基础上,介绍了多履带行走装置的结构特点、转向方式、驱动和控制等,对国内外学者在齿轮传动优化设计方面取得的成果进行了综述。基于履带车辆行驶力学,以六履带行走装置为例分析了多履带行走装置运动学,建立了履带的受力和履带接地面速度瞬心之间的关系,在此基础上建立了多履带行走装置稳态转向力学模型和求解算法,提出了多履带行走装置驱动功率的计算方法,为传动系统的设计确定了边界条件。针对多履带行走装置常用的两种多级传动方案:“蜗杆-两级行星轮”和“锥齿轮-圆柱齿轮-两级行星轮”,基于齿轮强度理论,以结构紧凑,传动系统总体积最小为目标函数,以各齿轮的强度要求、传动比约束、行星齿轮的同心条件、邻接条件、设计变量的边界条件等为约束条件,建立“蜗杆-两级行星齿轮”多级减速器和“锥齿轮-圆柱齿轮-两级行星齿轮”多级减速器的优化数学模型。采用约束遗传算法对多履带行走装置传动系统进行了参数优化。约束遗传算法是基于概率搜索技术上的优化方法,不但可以避免陷于局部最优解,还能处理复杂的非线性约束问题,以某六履带行走装置为例对传动系统进行了优化设计,对比了“蜗杆-两级行星齿轮”的传统设计结果和遗传算法优化设计结果,优化方案在满足承载能力前提下,总体积较传统设计方案减少了18.12%,效果显著。开发多履带行走装置传动系统参数优化设计软件。基于Matlab的GUIDE工作平台,开发了传动系统参数优化设计软件,通过优化软件对多履带行走装置传动系统的优化设计,实现了“蜗杆-两级行星齿轮”多级减速器和“锥齿轮-圆柱齿轮-两级行星齿轮”多级减速器的遗传算法求解。论文的研究工作对于指导多履带行走装置驱动电机的选型和传动系统设计具有重要的实际意义。