根据高速公路路面铣刨机的工作原理及隧道装载机的成熟技术,提出了开发隧道卧底机的设想,其中隧道卧底机的工作装置——铣刨鼓是关键部件。铣刨鼓主要由刀具、铣刨转子等组成。铣刨刀具和铣刨转子作为铣刨鼓的主要构件,直接影响着铣刨鼓的工作效率。本文通过对铣刨刀具的力学分析、材料选择,设计出经济合理的铣刨刀具;建立了刀具的力学模型,并对其进行有限元分析;同时对刀具和转子进行模态分析。通过对铣刨刀具和转子的设计分析,研制出与隧道卧底机整机相匹配的工作装置。由于隧道空间尺寸不一,同时本文还实现了铣刨鼓的参数化设计,以适应不同的工作环境。隧道卧底机整机的研发可以解决长期困挠隧道人工卧底的问题,人工卧底劳动强度大、效率低,严重影响正常生产和生活,隧道卧底机的成功研发无疑可以极大的降低劳动强度、提高工作效率,从而对提高隧道和矿井现代化生产水平和作业的安全性具有重要的意义。工作装置作为隧道卧底设备的关键部分,其设计的优劣直接影响着隧道卧底机整机的研发。本文采用三维设计软件Pro/Engineer对工作装置进行三维参数建模,运用分析软件ANSYS对铣刨刀具静力分析,为刀具的结构优化设计和材料的选择提供了依据;通过对刀具和转子的模态分析,得到刀具和铣刨转子的固有频率和振型,为转子转速的选择提供依据,同时也为了下一步对铣刨转子进行动力学分析。