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半钢子午线轮胎二段成型机成型结构的设计与分析

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第1章绪论

1.1课题研究的背景

1.2国内外的研究现状

1.3课题研究的意义

1.4课题研究的主要工作内容

第2章轮胎成型机的结构及成型工艺

2.1轮胎的发展和作用

2.2轮胎分类及结构

2.3轮胎成型机分类

2.4.二次法成型机的成型工艺

2.4.1二次法成型机的结构

2.4.2二次法成型机的成型工艺

2.5一次法成型机的成型工艺

2.5.1一次法成型机的结构

2.5.2一次法成型机成型工艺

2.6半钢子午线轮胎成型设备的选用

2.7影响子午线轮胎成型质量的主要影响因素

2.7.1影响轮胎均匀性的因素

2.7.2影响轮胎动平衡性能的因素

2.8本章小结

第3章子午线轮胎外胎成型运动分析

3.1二段机成型运动过程

3.2滚压运动分析

3.2.1轮胎断面外轮廓曲线的特点

3.2.2压辊的滚压要求

3.2.3二段后压辊装置的滚压方式

3.2.4双平行四连杆机构的运动分析

3.2.5压辊的合成运动分析

3.2.6压辊运动的控制

3.3主轴回转速度的确定

3.4成型机头的宽度确定

3.5充气定型压力

3.6本章小结

第4章二段成型机成型机构的设计与控制

4.1成型主轴和成型机头的设计

4.2后压辊装置的设计

4.3二段成型的控制

4.4本章小结

第5章二段机主轴套的静动态特性有限元分析

5.1成型机主轴工况分析

5.2成型机主轴套的有限元分析

5.2.1已知参数

5.2.2轴套有限元模型的建立

5.2.3静力学分析

5.2.4ANSYS动力学分析

5.2.5模态分析

5.2.6谐响应分析

5.3本章小结

第6章本文总结与展望

6.1论文总结

6.2展望

参考文献

致谢

附录

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摘要

轮胎成型机是一种专业设备,由于轮胎种类和轮胎制造工艺不同,轮胎成型机的种类也不一样。半钢子午线轮胎成型机是用来成型半钢子午线轮胎的专门设备,是橡胶机械中精度要求较高的机械。半钢子午线轮胎二次法成型机是机、电、气一体化高度集中,自动化程度高,操作方便,成型速度快,成型质量高,适用于不同的轮胎规格,性价比高,是当前轮胎生产厂家首选的轮胎成型机。 虽然每个轮胎生产厂家的轮胎制造工艺各不相同,但对轮胎成型机的最终要求是不变的,即要求轮胎成型机成型质量高,成型速度快,价格低。因此成型机制造商在设计上力求设备运行稳定、可靠、还要进行优化设计以减少材料成本。 本文针对二段机的成型部分进行了研究。重点对二段后压辊装置的压辊进行运动分析,求出压辊的运动轨迹和合成运动的速度。分析成型运动中的一些参数,包括成型机头宽度的确定,成型过程中主轴的旋转速度的确定,滚压压力、滚压时间的选择等。然后介绍了二段成型的主要结构及控制,包括成型机头和主轴的结构,三维动态压辊的结构,分析其工作原理。介绍控制中用到PLC技术和交流变频调速技术,分析成型运动的控制过程。 主轴是成型机的一个关键部分,特别是二段机的成型主轴,根据子午线轮胎成型工艺的要求,该轴被设计成一个长的悬臂轴。在轮胎的成型过程中,该轴受力也比较复杂,因此对它进行强度校核和动态分析很有必要。本文利用有限元分析软件ANSYS对二段机成型主轴套进行结构静力分析和结构动力学分析。通过有限元分析,对该轴的应力水平和应变情况有了很清晰的了解,得到其固有频率和振型以及在外载荷作用下谐响应位移-频率曲线图,分析得到的数据可以为结构的改进和优化设计提供依据。 本文对二次法成型机的二段成型部分进行研究和探讨,分析成型运动中的一些主要参数,对其成型结构和控制进行分析,为二段成型的结构设计和控制设计提供理论依据和实践参考。用有限元法对成型主轴套进行静、动态分析,可以提高设计的准确性和效率,缩短设计周期,从而提高产品的市场竞争力。

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