煤矿综采工作面的煤炭采掘、运输主要是靠“三机”（采煤机、液压支架、刮板输送机）来完成的,采煤机、刮板输送机和液压支架通过机械连接耦合形成一套完整的煤炭综采设备。采煤机进行煤炭的采掘过程,刮板输送机是采煤工作面的重要运输装置,液压支架位于输送机的一侧为了给工人提供足够以及安全的作业空间。中部槽作为刮板输送机的核心部件,在工作面回采过程中,中部槽不仅要承受采煤机的重力,截割阻力,还要承受液压支架的作用力,很容易发生破坏。为了揭示中部槽的动力学规律以及铲煤板槽帮开裂的机理,本文以其中一节中部槽为研究对象,在采煤机,刮板输送机,液压支架耦合作用下对中部槽进行动力学分析。首先,获取滚筒截割煤岩时所受到的载荷。对于直线工况和斜切工况分别建立滚筒截割煤岩装配模型,利用LS-DYNA软件进行仿真,得到滚筒所受到的三向力。分别建立直线和斜切工况下的采煤机虚拟样机,将滚筒所受力加载到ADAMS建立的采煤机和刮板输送机耦合下的虚拟样机中,进行仿真,得到采煤机行走轮,导向滑靴和平滑靴对刮板输送机中部槽的作用力。其次,在煤岩底板平整的条件下,分别建立直线工况下,斜切工况下,推溜工况下中部槽的装配模型。通过LS-DYNA非线性动力学分析软件对三种情况分别进行动力学仿真,得到相邻中部槽和哑铃销对目标中部槽的作用力以及目标中部槽的应力分布。结果表明,在采煤机行走过程中,中部槽铲煤板肋板根部处应力较大,容易发生磨损和开裂,与实际工作一致。然后,将目标中部槽装配模型导入ANSYS Workbench中进行瞬态动力学分析,并接入ncode疲劳分析模块进行疲劳寿命分析,得到的疲劳分析结果与中部槽动力学分析结果一致,最容易发生破坏的部位为铲煤板侧槽帮肋板根部。进而对中部槽铲煤板主要参数进行优化分析,分别以左、中、右三条肋板厚度和肋板圆角为主要设计参数,以中部槽的质量,最大等效应力和疲劳寿命最小循环次数为目标参数进行响应面优化,通过DOE方法生成设计点,并进行敏感度分析,得到影响最大的因子为肋板圆角,并与目标参数大小成反比。通过MOGA优化算法,以减小最大等效应力,最低程度增加中部槽质量为条件进行多目标优化,使中部槽结构更加合理并提高了服役寿命。最后,对比三种工况下中部槽铲煤板侧槽帮的应力分布情况,结果表明,直线工况下提取到的肋板根部处的瞬时应力值最大,斜切工况下应力值次之,推溜工况下应力值最小,故直线工况下中部槽铲煤板侧槽帮最容易发生开裂,而推溜工况下中部槽铲煤板侧槽帮最不容易发生开裂,通过一定的优化,在直线工况下大大降低了应力值,提高了中部槽的寿命。