密炼机是目前应用最为广泛的间歇式混炼设备。随着橡塑工业和其他高分子材料行业的蓬勃发展,对于密炼机的性能要求越来越严格,同步转子密炼机正是针对这一需要而研制的,它是目前剪切型密炼机中最先进的机型之一。而转子是密炼机的心脏部件,针对密炼机开展的各种研究,实际上绝大部分是对转子的研究.因此,开展对新型同步转子密炼机的研究实际上就是对新型同步转子的研究。 本文首先对密炼机转子设计理论进行了分析,在系统分析了密炼机转子截面几何形状和几何结构对混炼效果影响的基础上,提出了新型密炼机转子的设计思路,研制出了新型六棱变间隙(VCM7)转子,添补了国内在六棱同步转子密炼机的空白。 综合分析了密炼机转子的常用造型方法,将三维CAD技术引入转子的设计中,首次在密炼机转子设计中提出了一种新的转子设计方法——扫描成型法,设计出了转子精确的三维模型;建立了转子图库,并对其质量特性进行了计算和分析;建立了转子的有限元网络模型,对转子进行了结构有限元静力分析。开拓了一条全新的密炼机转子造型、分析和优化设计的路线。 本文重点分析了新型六棱同步转子的混炼机理和混炼过程,在不同工艺条件下,对二棱、四棱、六棱和六棱VCMT同步转子进行了全钢子午胎胎面胶混炼的对比实验,对于新设计的转子的性能进行了分析和实验验证。本实验研究所取得的成果主要有: 1、VCMT技术的应用提高了六棱同步转子的填充系数,降低了对上顶栓压力的要求,从而降低了混炼成本。 2、相同工艺条件下,六棱VCMT同步转子与六棱同步转子相比,单位能耗低,排胶温度低,混炼胶分散度高。在满足混炼胶的物理机械性能和分散度的