Page 56 - 《橡塑技术与装备》2025年12期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

轮胎定型硫化机连杆应力集中系数研究

黄书伟
( 中化（福建）橡塑机械有限公司，福建 三明 365000)

摘要 ： 研究机械式轮胎定型硫化机连杆应力集中系数。利用 origin 软件对实验中的连杆应力集中系数进行函数化 ；利用有限
元软件参数化进行分析，得到关于 d/H 与应力集中系数 K 的函数关系 ；将以上函数代入实例比较应力集中系数数值差异。
关键词 ： 硫化机 ；连杆 ；有限元 ；应力集中 ；带孔矩形板 ；响应面
中图分类号 ： TQ330.44 文章编号 ： 1009-797X(2025)12-0010-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2025.12.003

随着汽车工业的发展，对制作轮胎的定型硫化机 Ⅱ-Ⅱ 截面为规则截面，理论计算该部分应力能够满足
的研究也逐步加深，如张启深 [1] 对蒸汽室的调模机构 工程应用，轴承孔 Ⅰ-Ⅰ 截面是典型带孔矩形板受力问
和导槽进行改进，增加了蒸汽室运行平稳性 ；张志等 题，在理论计算过程中需乘以应力集中系数以考虑应
[2]
应用有限元软件对硫化机底座分析，得出底座刚度 力集中的影响，本文主要研究轴承孔 Ⅰ-Ⅰ 截面的应力
对合模精度的影响 ；杨胜龙等 [3] 应用有限元分析硫化 集中系数问题。
成型过程中充模问题，解决轮胎成型中的积气问题 ；
AHAMEED 等 [4] 对 硫化机 框架 进行 模态分 析，得 到
稳定安全的主框架结构 ；李晓红等 [5] 对硫化机横梁运
动进行分析，综述了硫化机 3 种运动形式 ；吕柏源等
[6]
对曲柄连杆硫化机传动功率进行计算，根据实测的
结果得出了开模启动功率、开模过程最大功率、闲模
启动功率和锁模功率 ；王亮 [7] 对硫化机进行受力分析，
得出在合模并施加合模力后连杆被拉长且其两端向外
挠曲等结果。连杆作为机械式轮胎定型硫化机的主要
构件，连接横梁和底座，与曲柄齿轮和墙板构成曲柄
滑块机构，是传递主传动中重要一环。因此，正确计
算连杆应力是保证连杆设计的关键，连杆轴承孔截面
设计作为典型带孔矩形板问题，存在应力集中，在计
算连杆应力时，需要正确选取连杆应力集中系数。本
文研究机械式轮胎定型硫化机连杆应力集中系数，旨
在函数化连杆应力集中系数，利用有限元软件参数化
图 1 连杆的结构
工具和响应面方法探索连杆应力集中系数变化规律，
对以上两类函数代入实例进行比较应力集中系数数值 对于带孔矩形板的应力集中系数问题的研究，理
差异。 论和有限元都已经有所成果 [9~11] ，得到应力集中系数
在截面上的分布规律，但其受力工况为两端受拉与连
1 分段函数拟合连杆应力集中系数
见图 1 连杆的结构 [8] ，对于连杆应力的分析，主 作者简介： 黄书伟（1990-），男，机械工程师，工学硕士学位，
要分析连杆轴承孔 Ⅰ-Ⅰ 截面和主板 Ⅱ-Ⅱ 截面，主板 主要从事橡塑机械设计研发仿真工作。

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