1、隨著地下工程建設(shè)發(fā)展的需要，隧道掘進(jìn)機(jī)日益向著大型化、長壽命周期、高自動(dòng)化、高適應(yīng)性方向發(fā)展。由于國內(nèi)隧道工程的大量施工，隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)制造國產(chǎn)化，尤其是隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國產(chǎn)化問題日顯突出。我國幅員遼闊，各地地理巖土特性復(fù)雜多變，復(fù)雜的地理特征使得刀盤刀具的設(shè)計(jì)顯得更加困難。國內(nèi)目前隧道工程使用的隧道掘進(jìn)機(jī)大多是生產(chǎn)廠家與國外企業(yè)合作設(shè)計(jì)制造，而刀盤的設(shè)計(jì)則全部是從國外進(jìn)口的，對(duì)此能夠設(shè)計(jì)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的刀盤則顯得尤為迫切。

2、
　　 針對(duì)上述存在的現(xiàn)實(shí)問題，本文充分分析研究硬巖掘進(jìn)機(jī)刀盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，深入研究滾刀的破巖機(jī)理和受力預(yù)測(cè)模型、刀盤的受力力學(xué)模型、刀盤刀具的布置方法和VB編程技術(shù)等，論文的主要研究工作和研究成果具體如下：
　　 (1)分析滾刀的類型及破巖機(jī)理、滾刀破巖時(shí)的受力模型，了解已有的盤刀的受力預(yù)測(cè)模型，確定在刀盤布置應(yīng)用的滾刀受力預(yù)測(cè)模型。
　　 (2)研究滾刀受力對(duì)刀盤的影響，分析刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中滾刀所受的慣性力力學(xué)模

3、型以及其對(duì)刀盤的影響，總結(jié)刀盤受力的力學(xué)模型，計(jì)算刀盤的不平衡力和不平衡力矩。
　　 (3)根據(jù)刀盤的設(shè)計(jì)原則，為了使得刀盤受力平衡，總結(jié)出刀盤設(shè)計(jì)的主要參數(shù)以及滾刀在刀盤上的布置方法，計(jì)算刀盤不平衡力和不平衡力矩，調(diào)整刀具位置，使得不平衡力和不平衡力矩盡量小，從而確定巖石隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤滾刀布置方案。
　　 (4)開發(fā)TBM刀盤主參數(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)封裝了TBM刀盤設(shè)計(jì)所用到的所有命令，用戶只需輸入設(shè)計(jì)變量值即可，軟件會(huì)