一种新型轴/径向伸缩式成型鼓及其尺度设计

针对子午线轮胎成型装备自主创新需求,提出并研究了一种新型结构紧凑、大伸缩比、高刚度的子午线轮胎成型鼓.在系统阐述其结构与传动原理的基础上,建立了成型鼓内、外瓦板各基本伸缩单元实现轴/径向伸缩运动的数学模型及其几何与运动约束方程,给出了该类成型鼓的一般设计思路和方法,并以压力角为优化目标,实现了成型鼓导向机构尺度优化设计.在此基础上,通过计算机仿真验证了设计方法的正确性和有效性.研究结果对这类新型成型鼓的工程样机的研制提供了重要的理论依据.

轴/径向伸缩式成型鼓的拓扑分析与结构创新

轴/径向伸缩式成型鼓是一种适用于航空轮胎成型的空间伸缩机构,是一种多环耦合和多重过约束的空间复杂机构,因而其拓扑特性分析是机构学研究的难点问题之一.在系统分析其结构与工作原理的基础上,针对轴向与径向结构对称的特点,将机构拆分为若干子结构,运用反螺旋理论判定各子结构的过约束和公共约束,再逐一组合计算机构的自由度和产生的过约束,得出槽凸轮与小转臂间构成的高副结构使机构产生多重过约束的结论.在此基础上,分析并揭示出槽凸轮仅约束外瓦鼓肩做沿径向平面运动,研究了替代或保留槽凸轮约束功用时支链的施加位置;最后,通过建立支链结构约束螺旋系,构造了支链的可行结构形式,进而得到多种轴/径向伸缩式成型鼓的可行方案.因而为该类成型鼓的创新设计提供了一种新的思路,同时也为结构复杂、多环耦合及多重过约束空间机构的自由度分析提供了一种有效的方法.

轴向与径向伸缩式成型鼓槽凸轮曲线设计方法

以一种大伸缩比轴向与径向伸缩式成型鼓为对象,在系统分析其结构与工作原理的基础上,建立驱动内、外瓦鼓肩连杆机构的运动学模型,分析并归纳了内、外瓦鼓肩在伸缩运动中需满足的基本要求;运用机构运动倒置的方法,通过选取内瓦鼓肩为假想机架,将与主连杆固联的槽凸轮曲线设计转化为变速转动的盘形凸轮廓线设计问题.分析并确定机构的基本参数和从动件运动规律,进而建立摆动滚子从动件变速转动槽凸轮机构数学模型,推导槽凸轮曲线方程.最后结合算例验证了设计方法的有效性.文中提出的建模与设计方法可为大伸缩比成型鼓凸轮曲线设计提供一种新的思路.

一种轴/径向伸缩式成型鼓的运动特性分析

基于我国航空轮胎成型鼓的自主创新需求,针对一种典型的大伸缩比轴/径向伸缩式轮胎成型鼓,研究了其运动特性,以期为该机构的运动学设计奠定基础.基于矢量法建立了该机构的运动学模型,采用无因次分析方法分析了3层鼓肩的运动规律,分别从轴向、径向和周向研究了3层鼓肩依次层叠收缩的相对运动关系,建立了鼓肩避免干涉的几何约束方程.研究结果表明:该成型鼓分2个阶段收缩,鼓肩轴向尺寸越大第1阶段越长;鼓肩的轴向尺寸应小于最大伸展状态下成型鼓轴向尺寸的1/4,否则轴/径向伸缩比减小.最后结合算例对该机构进行了运动学仿真,验证了该分析方法的正确性和有效性.

伞状径向伸缩机构的参数分析与特性研究

伞状机构是铰接径向伸缩机构的一种变形,应用于井下控制工具中。由于其变径范围大,结构不复杂且输入、输出关系明确,因而用途较广。分析了伞状机构的径向伸缩原理,通过几何参数的推算,得出其输入量与输出量之间的关系。对影响伞状机构夹角和外径输出的几个尺寸参数进行分析,得出不同参数对输出的不同影响程度,进而确定影响最大的参数;对伞状机构的受力进行分析,得到驱动力的计算公式;对伞状机构的控制特性进行分析,得到在任意点处的系统传递函数。研究内容对伞状机构的整体设计与使用具有指导意义。

一种新型轴/径向伸缩式成型鼓导引机构的运动学分析

针对一种新型具备轴/径向伸缩功能的成型鼓导引机构,基于其拓扑结构特点,把机构以基本驱动单元进行分解,依据功能把基本驱动单元分解成内瓦驱动机构、外瓦驱动机构及外瓦鼓肩驱动机构等子机构,在分别建立各子机构运动学模型基础上,建立整个基本驱动单元的运动学模型。最后,通过运动仿真软件对运动学分析结果进行仿真验证。

径向可伸缩式车轮机构的构型设计与分析

针对航天发射时运载工具性能需求和有效载荷舱空间有限的矛盾,提出一种径向可伸缩式车轮机构。在分析径向可伸缩式车轮机构组成原理的基础上,对车轮机构进行拓扑综合分析,即车轮构型分解与综合。以车轮机构的轮缘环链为单元构型,进行拓扑变换分析,分类讨论轮缘环链外接副的三种型式。通过构态分析确定径向可伸缩式车轮终态的运动情况,验证所设计车轮构型的正确性,为该机构在航天领域的实际应用提供理论条件。

新型轴向伸缩式汽车轮胎成型模结构设计

针对不同鼓宽要求下径向伸缩成型鼓鼓架伸缩范围受限的问题,从结构方面对传统双滑块式径向伸缩鼓进行改进,利用旋转装置的旋转运动带动连杆摆动使鼓架和鼓肩只做径向运动,设计了一种新型轴向伸缩式汽车轮胎成型模。成型鼓在改变径向伸缩比时不会使鼓宽随之变化,在轴向实现零行程,缩短了轴向内部空间,使结构更加紧凑,同时提高了成型精度,在伸缩比大但鼓宽小的场合中尤为适用。

新型一体结构履带板内侧倒角高效加工技术研究

针对新型一体结构履带板结构复杂、技术要求高,其内侧倒角的传统加工方法技术落后、耗时费力、存在诸多不便,无法满足高效率、大批量生产需求的问题,提出了新的解决思路,并开发设计了一种新型径向伸缩刀具,采用工件固定刀具旋转进给的方式,将履带板安装固定在工作台上,刀头收缩穿过细长深孔到达指定加工区域后,推动手柄机构使刀头径向伸长,然后转动莫氏挡环并锁定,刀具开始切削加工,加工完成后松开挡环,并拉动手柄机构使刀头收缩,实现进退刀。此类刀具结构新颖,设计巧妙,操作使用方便,应用前景广泛。经生产实践验证表明,使用效果良好,取得了巨大的经济效益。