本文密切结合国家高端子午线轮胎自主创新需求,在河北省自然科学基金的资助下,对一种新型轴/径向伸缩式成型鼓开展自由度分析、运动学分析、尺度综合和运动学仿真的研究。全文内容如下:对成型鼓的自由度进行分析,基于反螺旋理论和叠加原理,首先将成型鼓机构拆分成多个基本驱动单元,运用螺旋理论,对各分支机构进行局部自由度、虚约束及公共约束的判定。然后根据广义副替代原则叠加各分支的自由度与过约束,得到整机自由度数及自由度性质。对成型鼓的运动学进行分析,根据成型鼓的运动特性将其拆分成内层内瓦驱动机构、中间层内瓦驱动机构和外层驱动机构,然后分别建立各层驱动机构的运动学模型,并通过MATLAB对三层驱动机构的运动特性进行分析,从轴/径向揭示了相互之间的运动关系,为成型鼓的尺度综合奠定基础。对成型鼓进行尺度综合和优化设计,将成型鼓拆分成内层连杆机构、中间层连杆机构和外层连杆机构,三层连杆机构通过刚体导引综合的方法依次求解,得到多组机构参数,然后根据机构的最大伸缩比为目标函数,通过传动角以及机构各杆件之间运动约束条件得到一组最优解。对成型鼓进行结构设计和运动仿真,根据机构的最优解,运用三维软件Soildworks建立机构的三维模型,通过Motion对成型鼓虚拟样机进行运动学仿真,并与MATLAB得到的运动曲线比较,验证成型鼓设计的正确性。