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本文针对航空轮胎成型装备对大伸缩比轴向与径向伸缩式成型鼓（以下简称大伸缩比成型鼓）的创新设计需求，系统研究了该类大伸缩比成型鼓机构的拓扑特性、构型方案、伸缩性能、承载能力、连杆机构尺度综合以及凸轮廓线设计等。全文主要研究内容和取得的成果如下： (1)构型综合通过分析现有轴向与径向伸缩式成型鼓的拓扑结构，归纳总结出该类成型鼓实现轴向和径向伸缩运动的基本要求，进而将其拆分为内瓦和外瓦鼓肩驱动机构2类基本伸缩单元。在此基础上，基于螺旋理论研究了2类基本伸缩单元的可行构型，进而通过自由组合2类基本伸缩单元得到了726种大伸缩比成型鼓构型方案，从而为开展大伸缩比成型鼓机构的构型设计提供了一种有效的方法。 (2)静力分析基于矢量法，建立了1种大伸缩比成型鼓机构的运动学模型，得到了机构中各构件的运动参数。在此基础上，建立了内瓦和外瓦鼓肩驱动机构的动态静力分析模型。最后，结合MATLAB仿真，分析了不同工况下各运动副约束反力随成型鼓伸缩运动的变化规律，揭示了影响关键构件受力的主要因素，从而为该类大伸缩比成型鼓的结构设计提供了理论依据。 (3)尺度综合采用子结构法，依次建立了内瓦和外瓦鼓肩驱动机构参数设计的解析模型，研究了基于机构伸缩性能和传力特性的尺度综合方法。在内瓦和外瓦鼓肩驱动机构各杆长确定的基础上，重点研究了与连杆机构相固联的槽凸轮曲线的设计方法。研究成果为深入开展大伸缩比成型鼓机构的参数设计提供了一种有效的方法。 (4)虚拟样机设计基于虚拟设计技术，研究了该类大伸缩比成型鼓的几何建模与结构设计方法。采用工程设计软件，建立了1种大伸缩比成型鼓的CAD模型，并结合运动仿真验证了机构的可行性和本文分析与综合方法的正确性，从而为开展该类大伸缩比成型鼓的物理样机研制奠定了基础。