带式输送机在原煤输送、存储、转运的作业流程中发挥着巨大的作用。已探明我国煤炭储量中，煤的赋存以倾斜和缓倾斜为主。因此，在井下煤炭的开采及运输中不可避免的要用到下运带式输送机。下运带式输送机运行过程中，当物料在重力作用下产生的下滑分力大于其运行阻力时，驱动电机处于发电运行工况，产生的反力矩来与物料的下滑分力相平衡；当下运带式输送机需要停机制动时，电动机失电，产生的反力矩消失，物料在其下滑分力和惯性力共同作用下产生的向下运动规律完全取决于制动系统与输送带、自动张紧系统的动态耦合。由此可见，制动系统便成为该类带式输送机安全运行的关键环节。本文结合下运带式输送机在制动方面目前存在的问题，在综合考虑各种因素的基础上，为了实现输送机的平稳安全制动，设计了下运带式输送机制动阻尼托辊，用于下运带式输送机的速度控制及停车制动。本文在研究粘弹性带在刚性托辊表面的运动及形变规律的基础上，对输送带压陷阻力进行了分析，并得出了带速及托辊直径等因素对输送带压陷阻力的影响曲线。结合该研究结果，并在分析了输送机现场工况及制动设备设计目标的基础上完成了下运带式输送机制动阻尼托辊的布置方案设计及制动托辊单体结构三维模型。在对输送带与托辊的相互作用进行合理简化的基础上建立了粘弹性带-刚性托辊系统模型，通过workbench动态仿真模块分析了输送带在托辊制动作用力下的应变及形变状态，并运用Response Surface Optimization模块分析了带速、托辊直径、输送带正压力及托辊旋转摩擦系数等因素对输送带最大应变及形变的影响灵敏度。通过优化分析，得出最大应变时托辊直径及托辊轴与托辊摩擦系数的合理范围。运用RecurDyn多体动力学软件创建了下运带式输送机虚拟样机模型，并根据此虚拟样机分别对传统制动方式和制动托辊制动两种制动方式进行制动效能和输送带张力的仿真对比研究，结合仿真分析结果及张力理论计算研究，得出制动托辊布置的最优方案。