成型鼓是轮胎成型装备中的关键部件,其机构形式随着轮胎成型工艺的不同而变化。针对子午线轮胎的成型工艺要求,研究并提出一种由一组内瓦驱动机构同时驱动内、外瓦板实现径向伸缩运动的新型成型鼓伸缩机构,具有结构紧凑、伸缩比大、整体刚度高和稳定性好的优点。主要研究内容如下:在系统论述了新型径向伸缩式成型鼓的结构和传动原理的基础上,分析了其拓扑结构特性,构造了拓扑关联矩阵,得出该种新型成型鼓的设计图谱,得到了其它可行的新型成型鼓构型方案,为深入开展新型成型鼓的创新设计提供了一定的借鉴。分析了成型鼓瓦板数和瓦板张角对伸缩比的影响规律,建立了机构运动学方程,机构伸缩比及压力角的解析式,归纳出影响机构伸缩及传力特性的主要因素。提出一种使最大压力角最小的运动学设计方法,并给出了算例。基于几何变形分析和虚功原理建立了新型成型鼓内/外瓦驱动机构的静刚度模型。在此基础上,通过数值仿真方法,分析了内/外瓦在膨胀/收缩过程中静刚度的变化规律。应用三维实体造型软件Pro/Engineer,进行了结构设计与整体装配,完成该种径向伸缩式子午线轮胎成型鼓的虚拟样机设计,并结合机构的运动仿真验证了该类轮胎成型鼓的可行性,为物理样机的设计制造提供了借鉴。