采煤机扭矩轴是截割部传动系统中一个关键的机械保护装置。它具有传递动力、弹性缓冲和过载保护的作用。在实际生产当中，扭矩轴常发生非保护性断裂失效或者在采煤机发生过载时不断裂等问题，尤其后者会严重损伤传动系统或烧毁截割电机，从而导致生产效率降低，给企业造成经济损失。采用现代设计方法有助于解决这些问题，从而提高采煤机运行可靠性，保障煤炭高产高效开采。　　稳健设计是重要的现代设计方法之一，它能够有效地提高产品质量、降低生产成本、提升企业的市场竞争力。随着产品数字化设计技术的发展，基于产品数值模拟进行稳健设计成为一种新趋势。　　本文以有限元方法及稳健设计思想为指导，主要做了以下工作:应用Workbench软件对某型采煤机扭矩轴进行静力学、瞬态动力学仿真，并将其结果进行对比研究;应用Workbench软件对采煤机扭矩轴的四个关键尺寸及其容差进行稳健设计，并将稳健设计后的扭矩轴与原设计从两方面进行对比研究;依据断裂力学理论，从表面粗糙度角度研究应力强度因子的稳健特征区域。　　经稳健设计后的采煤机扭矩轴应力响应最大值是原设计的1.02倍，扭转角响应最大值是原设计的1.03倍;对于四个关键尺寸的容差范围，其中三个分别扩大75％、100％、150％，另一个在保持不变的情况下，其应力波动范围降低71％;最后获得稳健的表面粗糙度范围为0.15～0.25μm和0.8～4.0μm。