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当进行截割头载荷计算，这是截割头设计的重要一步。截割头的载荷大小与煤岩性质、截齿结构尺寸、截齿布置参数等因素有关，而且随位置不同而变化。这是由于截割头工作时，煤岩的破碎是不连续的，每个截齿的截割阻力成周期性变化，因此截割头上的载荷是随时间变化的。
通过截割头载荷计算可以求得截割头的各载荷曲线，由此得出载荷的最大值、最小值、平均值和摆动值以及载荷的合力作用点。这种确定截割头的载荷的方法比较科学、准确，便于对截割头的载荷和截割特性的研究。
（1）切屑厚度的计算
当截割头横向摆动截割时，在圆周围，每个截齿最大工作角度为180°。如果顺着截割头旋转轴朝工作面方向看，截齿工作半周的切屑断面成月牙形。当每条截线上有两齿时，最大切屑厚度是在同一条截线相邻二齿相继截割而形成的。当每条截线上有一齿时，这个齿的切割深度即最大切屑厚度。确切的说，最大切屑厚度是指在横向在与巷道中线垂直方向的切屑断面厚度。截割头上第i个齿的最大切屑厚度himax应按下式计算：
himax?v?bi?cos?i/n?m
式中 vbi：第i个截齿横向摆动速度；
βi：第i个截齿截割头中心线的角度；
... . .
.. ..
n： 截割转速；
m：同一条截线上截齿数。
在截割头工作过程中，n和m是不变化的，βi的变化围也不大，只有vbi有较明显的变化。在截割同一种煤岩时，靠近截割头小端处的截齿有较大的切屑厚度。 3.3.4 截齿受力计算
掘进机截割头在正常截割状态下，截齿受到截割阻力、牵引阻力和侧向力。而具体的某个截割头的截割受力与相邻截线上的截齿排列方式有关系。当相邻两条截线上的截齿在同一个叶片上，这种截割方式为顺序式截割；当相邻两条截线上的截齿不在同一个叶片上，这种截割方式称为交叉式截割。顺序式截割，属半封闭式截割，有明显的侧向力；交叉式截割，属浅封闭式截割，截齿几乎不受侧向力。
在计算瞬时载荷之前，对截齿的平均受力、截割头对旋转轴的截割阻力矩、截割电机的功率及其单位能耗等参数指标进行计算评估，与瞬时负载情况对比分析，对以后瞬时负载、功率等计算有指导意义。
1.单个截齿平均截割阻力z载荷公式
??0.25?0.018t?h??0.1Sj?z?Pk?KT?Kg?Ky
（3-1）
镐形齿牵引阻力y公式
... . .
.. ..
y?Kn1?zN
（3-2） 镐齿承受侧向力x计算公式
x?Kn2?z ，N
(3-3)
式中 PK——岩石接触强度，单位Mpa；
PkKz——截齿类型系数，镐形齿1.5，径向齿为1； ——截齿几何形状影响系数，
K g?K??K??Kd镐形齿K g?Kb?kd径向齿
?K?——硬质合金刀头形状系数；
?K?——刀杆头部形状系数； KdKb——硬质合金刀头直径系数； ——截齿刀部宽度影响系数，
Kb?0.92?0.01b ，b是刀齿刃布宽度，单位mm；
g ——截齿前刃面形状影响系数，前刃面是平面，取1，椭
K圆形或头形前刃面取0.95；
Ky——截齿截角影响系数；
... . .
?.. ..
t——平均截线距，mm； h——平均切屑厚度，mm；
j ——齿的后刃面磨钝后在牵引方向投影面积，mm2，径向
S齿取30-40mm2，切向齿取15-20 mm2； 2.对截割头旋转轴的截割阻力矩计算
Dcp2M?z?m?P??kTp?koCN?m
（3-4）
式中 z——作用在一个截齿上的截割阻力，N；
m——每条截线上的齿数；
p——截割头上的总截线条数；
Dcp——截割头平均直径，m；
Dcp?sk?1ll ——截割头长度，m；
k ——过截割头转轴的截割头纵断面面积，m2;
sTp ——考虑同时截割煤的截齿个数的系数，最大取0.5；
kk0c——煤岩体松裂系数，最大取1。
3.截割电动机功率计算
... . .
.. ..
N?（3-5)
M?n0160?? ，Kw
n0——截割头每秒转数； 式中
?——工作机构传动效率，可取为0.8。
4.单位能耗计算
(3-6)
式中 z ——截齿截割阻力；
t——平均截线距，mm； h——平均切屑厚度，mm。
负载和功率的初定为以后设计摆动速度和钻进速度、计算载荷提供参考依据。
3.3.5瞬时载荷、力矩及功率计算
1.单个截齿瞬时载荷计算 截割阻力zi公式
,zi?pk[kT?kg?ky(0.25?0.018ti?hi)?0.1Sj] Hw?N ，Kw?h/m3
60?L?D?Vb，N （3-7）
镐形齿牵引阻力yi公式
... . .
掘进机截割头设计
