重载刮板输送机是高产高效机械化采煤的核心装备,承担着煤炭运输、采煤机运行导向以及液压支架推移支撑的重要任务。圆环链是重载刮板输送机的关键部件之一,存在疲劳、腐蚀、磨损等多种失效机制。在使用过程中,圆环链要承受冲击、磨损、腐蚀以及疲劳等多方面的综合作用,因而具有多种不同的失效模式,极易发生失效。而一旦圆环链在使用过程中发生失效,综采工作面将中止采煤作业,严重影响了综采工作面的采煤效率。此外,随着我国煤矿向着深部化、大型化方向的不断发展,对刮板输送机运输能力、运距、强度、可靠性和智能化水平的要求也越来越高。因此,开展重载刮板输送机圆环链可靠性评估研究,突破相关关键技术问题具有重要理论意义及实用价值。本文在国家自然科学基金联合基金重点项目“重载刮板输送机智能驱动系统基础研究”（编号:U1510205）的资助下,基于重载刮板输送机煤炭运输的工程背景,以圆环链为研究对象,将机械可靠性与可靠性数学、可靠性物理、材料强度学、失效分析等结合起来,从突发失效、退化失效、相关竞争失效多个角度,分析圆环链可靠性。首先,根据刮板输送机的结构特点和工作环境,考虑链轮的多边形效应、采煤机落煤规律、圆环链和煤块之间的相互作用等因素,基于有限单元法,建立了刮板输送机动力学模型,并通过Hilber-Hughes-Taylor方法求解,得到了圆环链的张力波动规律;通过现场实验和实例分析验证了模型的有效性。其次,针对圆环链强度与刚度多失效模式相关的问题,分别对各失效模式建立了可靠性模型,采用随机摄动技术和四阶矩法计算各失效模式的可靠度;引入Copula函数刻画失效模式之间的相关性,利用AIC值确定了最优Copula函数;基于Copula函数和窄界理论,建立了多失效模式相关的系统可靠性模型;提出了具有多种失效模式的圆环链系统可靠性评估和优化设计方法;通过实例分析验证了模型的有效性。再次,开展了基于链环间滑蹭磨损的圆环链可靠性评估及其优化设计研究。基于圆环链动态张力和球体的外接触模型,建立了圆环链链环间磨损模型;通过球帽模型将圆环链磨损体积转换为圆环链直径磨损率,建立了基于链环间磨损的可靠性模型;基于三阶矩鞍点逼近方法开展了基于链环间磨损的时变可靠性分析和优化设计研究;通过实例分析验证了模型的有效性。然后,根据圆环链的动态张力以及应力分析,得到了圆环链的等效应力;考虑腐蚀磨损的影响,基于修正的Paris定律建立了疲劳裂纹扩展模型;基于四阶矩鞍点逼近方法评估了腐蚀磨损和疲劳裂纹相互作用下圆环链的疲劳可靠性;基于可靠性优化设计理论对圆环链进行了优化;通过实例分析验证了模型的有效性。最后,针对圆环链存在多种突发失效和退化失效的问题,构建了服从非齐次泊松分布的极值冲击模型、基于非线性疲劳损伤准则的强度退化模型;考虑突发失效与退化失效的相互作用,建立了冲击与退化相互影响情况下多种突发失效和退化失效竞争的可靠性模型;再利用时变Copula函数分析各个失效模式之间的相关性,建立圆环链相关竞争失效可靠性模型;通过算例验证了所建立的圆环链相关竞争失效可靠性模型的有效性。该论文有图72幅,表27个,参考文献210篇。