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具有间隙补偿功能的子午线轮胎成型鼓研究

作　者: 邓双丰
导　师: 王多
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 子午胎成型鼓设计运动学干涉
分类号: TQ336.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

子午线轮胎成型鼓的创新设计技术,一直是轮胎成型装备研究的关键和重点。根据全钢工程子午线轮胎的生产和结构特点,本文提出一种伸缩比λ= 2.5且具有间隙补偿功能的新型径向伸缩式成型鼓,采取设置间隙瓦的措施来补偿内外瓦在膨胀极限位置时产生的间隙,在突破仅靠内、外两层鼓瓦叠合形式所能达到的成型鼓伸缩比限制(λ< 2)的同时,还有利于提高胎胚成型的质量和精度,在机械式成型鼓实现大伸缩比方面取得了新进展。该成型鼓采用外瓦带动内瓦和间隙瓦的结构方式,对内瓦带动外瓦的成型鼓承载性能较差的缺陷有所改善。本文主要研究工作如下:根据轮胎的成型工艺要求和子午线轮胎的生产和结构特点,提出一种大伸缩比且具有间隙补偿功能的成型鼓的整体设计方案,构建了主要部分的具体结构,详细阐述了成型鼓的运动原理。概括了成型鼓的运动学要求,按照要求对成型鼓各组成机构进行了干涉条件分析和运动学设计,包括成型鼓基本参数的设定及各机构主要参数的设计等。综合考虑机构满足不干涉条件、运动学要求以及结构简单紧凑等因素,用Matlab进行了机构参数优选,确定最终机构设计方案。建立成型鼓各组成机构的运动学模型,运用矢量分析法对成型鼓进行运动学分析,包括位移、速度和加速度分析,给出具体算例进行验证。结果表明,所提出的机构方案及结构参数满足成型鼓的不干涉条件和运动学要求。用SolidWorks进行成型鼓虚拟样机设计,并对其进行运动仿真、干涉检查和应力与变形分析,检验了其运动可行性,结果符合预期的设计要求。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-18
  1.1 研究背景及意义  7-9
    1.1.1 研究背景  7-8
    1.1.2 研究意义  8-9
  1.2 国内外研究现状和趋势  9-10
  1.3 成型鼓主要形式  10-16
    1.3.1 胶囊式成型鼓  10-11
    1.3.2 折叠式成型鼓  11-12
    1.3.3 径向伸缩式成型鼓  12-16
  1.4 研究内容  16-18
第二章一种新型径向伸缩式成型鼓  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 设计方案  18-20
  2.3 结构组成和运动原理  20-27
    2.3.1 结构组成  20-25
    2.3.2 运动原理  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章运动学设计  28-47
  3.1 引言  28
  3.2 运动学要求  28
  3.3 基本参数设定  28-31
  3.4 主要参数设计  31-35
  3.5 不干涉条件分析  35-40
  3.6 优化设计  40-45
  3.7 本章小结  45-47
第四章运动学分析  47-59
  4.1 引言  47
  4.2 外瓦连杆机构  47-49
  4.3 内外瓦连接机构  49-52
  4.4 内瓦导引机构  52-54
  4.5 间隙瓦导引机构  54-56
  4.6 算例  56-58
  4.7 本章小结  58-59
第五章虚拟样机设计  59-69
  5.1 引言  59-60
  5.2 虚拟样机设计  60-61
    5.2.1 样机要求  60
    5.2.2 设计流程  60-61
  5.3 构件设计  61-64
  5.4 整体装配与运动仿真  64-66
    5.4.1 整体装配  64-66
    5.4.2 运动仿真  66
    5.4.3 干涉检查  66
  5.5 应力与变形分析  66-68
  5.6 本章小结  68-69
第六章总结与展望  69-71
  6.1 全文总结  69-70
  6.2 研究展望  70-71
参考文献  71-74
发表论文和参加科研情况说明  74-75
致谢  75

具有间隙补偿功能的子午线轮胎成型鼓研究

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