轴/径向伸缩式成型鼓是航空轮胎成型过程中的关键机构,基于目前我国对航空轮胎成型装备的自主创新需求,本文以美国Wyko公司设计的三层轴/径向伸缩式成型鼓为对象,首先从运动学、静力学两方面对其进行特性分析,其次在考虑静力学性能基础上对该机构进行尺度综合,最后构造虚拟样机进行仿真分析。全文主要内容如下:(1)将基本运动单元拆分为内层鼓肩导引机构与外层鼓肩导引机构,应用矢量法分别建立各层鼓肩导引机构运动学模型,分析各层鼓肩在不同方向上依次层叠收缩的相对运动关系。得出结论:为避免三层鼓肩发生干涉,成型鼓分两个阶段收缩,至收缩完成时,径向产生较大冲击载荷。(2)针对其结构与伸缩运动特点,将机构拆分为内层鼓肩导引机构与外层鼓肩导引机构。应用矢量法建立机构静力学模型,给出力雅克比矩阵。采用MATLAB软件对机构进行无因次静力学分析。分析结果表明,副连杆主要承担轴向力,且在只有外层鼓肩承受径向力的工况下,主连杆转角越小,副连杆对主连杆的轴、径向支撑力均随之增大。(3)在考虑静力学分析结果的基础上,确定设计变量,在满足一定伸缩比、避免鼓肩运动干涉及螺母干涉的基础上,采用子结构法,依次对各层导引机构进行尺度综合。在各杆杆长确定的基础上基于坐标变换综合槽凸轮廓线。(4)应用SolidWorks软件建立该成型鼓的虚拟样机模型,模拟仿真成型鼓机构伸缩运动过程,验证运动学分析模型的有效性。