近年来,工艺落后、高能耗和贸易摩擦的加剧使传统橡胶行业面临的问题凸显。高端工程轮胎和航空轮胎成型设备被国外技术垄断,进一步制约了我国轮胎行业的发展。子午线轮胎作为橡胶行业最具代表性的产品,它的使用性能和制造精度直接取决于成型设备。因此,本文的研究围绕一种能实现轴/径向伸缩运动的机械成型鼓,同时以降低轮胎成型中硫化工艺的能耗为目标,在成型鼓上搭载电磁感应加热装置预热胎坯,再结合机械分析的理论,对此类型的成型鼓进行了结构分析、运动学、力学分析以及模拟仿真计算,全文内容如下:运用叠加定理,将本文提出的轴/径向伸缩式成型鼓拆解为多个相同的基本伸缩单元,对基本单元进行结构分析,初步判断成型鼓的基本结构是否满足工作要求,并对基本结构进行了优化;根据设计目的和设计原则,在设计上考虑搭载电磁感应加热装置,使用SOLIDWORKS软件对成型鼓的三维模型进行建模,完成各构件的装配关系和成型鼓的虚拟样机的设计。根据成型鼓的结构和运动特点,可以分解为径向运动的内瓦机构和轴向运动的基本伸缩单元,对内瓦机构和基本伸缩单元进行运动学分析,推导关键构件的运动学关系式,根据结构确定成型鼓构件的尺寸,使用MATLAB对运动模型进行仿真分析。选取复杂的内瓦机构作为力学的分析对象,推导内瓦机构的力学平衡的雅克比矩阵,使用ANSYS求解机构的静力学模型,找出设计中的危险结构,提出结构的优化方案,为成型鼓的设计提供参考。为实现轮胎成型硫化降低能耗的目的,提出装载电磁加热装置的两种设计方案,应用COMSOL多物理场耦合软件对二维模型求解电磁感应加热的结果,验证方案的合理性。