悬臂式掘进机主要用于巷道的掘进，由于其工作环境恶劣，截割机构受力复杂，且工作过程中载荷波动范围比较大，振动较大，振动产生冲击载荷，冲击机器零件的强度。为大幅度提高掘进机的生产效率和机械化程度，对掘进机提出了更高的要求，需要掘进机对工作环境有更好的适应性和更高的稳定性。本论文以EBH360型悬臂式掘进机的截割臂为研究对象。掘进机在向前掘进时，截割臂受力复杂，主要包括法向阻力、切向阻力和顶推阻力等，且法向阻力的方向不定，此外还有动载荷的影响，截割臂的合理结构决定掘进机器的工作性能及整机的稳定性，如果截割臂的结构强度和刚度不满足要求，将会使得掘进机的整体性能下降和疲劳破裂，甚至造成事故。论文对截割臂的各组成部分进行应力分析，然后进行强度校核，对应力集中或者危险区域进行优化设计和结构改进，具体内容如下：（1）分析了掘进机的工作过程及原理，确定出截割头的工况载荷，用于结构件静强度计算。通过分析，确定出四种危险工况，分别为截割臂处于水平位置、垂直力最大位置、最高位置和最低位置。（2）建立了截割臂的三维实体模型，并利用有限元分析软件ANSYS对以上四种工况进行了有限元分析，经过分析发现掘进机在工作过程中容易发生损坏的零部件包括外筒、轴套以及后座板。（3）根据有限元分析的结果，针对最大应力出现的具体位置，对各个件进行了改进设计，然后建立修改后的有限元模型，选择截割臂处于水平位置工况进行分析，结果表明，经过修改后的模型应力明显降低，满足设计要求。