杨彦东 ，杨玉虎

(1. 天津大学机械工程学院，天津 300072；2. 燕山大学机械工程学院，秦皇岛 066004)

子午线轮胎成型鼓是轮胎成型装备中影响产品质量、性能、成型精度及生产效率的关键功能部件．目前，国内外径向伸缩式成型鼓[1-13]基本伸缩单元多采用剪叉式和平行四边形式两类构型．通过改变铰链形式、驱动方式或机架布局可演化成不同的机构.

该类成型鼓采用两种构型相同、尺度不同的基本驱动单元，在同一动力源作用下分别驱动内、外瓦板依次实现伸缩运动．这种传动方式因分别驱动内瓦与外瓦的相邻伸缩单元为相互独立平面机构，彼此间不存在运动副连接，故在垂直于基本伸缩单元运动平面方向的承载力低，表现为成型鼓沿圆周方向刚性差、整体稳定性不足．

针对上述问题，文献[14]提出了一种通过槽销变胞副实现内、外瓦依次收缩的新型成型鼓伸缩机构．其后，一些学者[15-16]分别开展了基于变拓扑或双自由度成型鼓伸缩机构的研究工作．这些工作拓展了深入研究和开发新型成型鼓伸缩机构的思路和方法．

本文针对子午线轮胎成型装备自主创新需求，提出一种新型成型鼓设计方案．在分析成型鼓运动和结构特性的基础上，研究成型鼓导向机构运动学建模与优化设计问题．首先简要介绍该成型鼓的结构与传动原理，其次建立其运动学模型以及几何与运动约束条件，并以压力角为优化目标，实现对其导向机构的优化设……