随着我国薄煤层资源开采量的日益提高,薄煤层采煤机的工作安全可靠性变得尤为重要,由于工作环境恶劣,薄煤层采煤机在工作过程中会产生剧烈的振动以及随之而来的噪声、瞬时冲击力引起的局部破坏、长时间运行导致的高温胶合变形等问题,以上种种现象会加速采煤机的疲劳破坏,对操作人员的安全造成威胁。因此,利用虚拟样机技术模拟真实环境下的采煤机工作状态,分析研究其动态特性及结构强度可以有效地解决上述问题或提早对问题进行预测,避免不必要的损失。本文以某新型薄煤层采煤机为研究对象,以多体动力学理论、振动学理论、多场耦合分析理论等为基础,利用Pro/E.ADAMS和ANSYS Workbench等软件实现了对新型薄煤层采煤机截割部壳体的协同仿真。为研究采煤机工作时的稳定性,对截割部壳体进行了模态分析和谐响应分析,得到壳体的固有模态、相应振型和正弦载荷激励下壳体关键位置的位移响应曲线,与截割部各种激励频率进行比较分析,得到采煤机截割部壳体振动特性与激励频率的关系。考虑到采煤机工作过程中可能出现的强度不足等问题,对壳体进行了热-结构耦合分析,首先通过计算齿轮摩擦发热、轴承摩擦发热、齿轮搅油发热、油封摩擦发热等对截割部进行热分析,得到壳体的温度分布云图,在此基础上进行热-结构耦合分析,得到壳体的应力及变形云图,并与未考虑温度场时的分析结果进行比较,得到了温度场对壳体结构强度的影响。对壳体进行疲劳寿命预测,将疲劳寿命不足位置进行结构优化改进,增大部分过渡圆角半径后的壳体应力集中明显消失,热-结构耦合应力减小,疲劳寿命显著提高,可以满足恶劣工况下的使用需求。本文研究采煤机截割部壳体可靠性时,全面考虑了壳体动态特性和多场耦合条件下壳体的结构刚度和强度,使分析预测更加准确可靠,为采煤机截割部壳体的动态特性研究及多场耦合分析提供了新的方法。