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传统的炼胶工艺需要先将天然胶块预热后切割成大块,再进行多段、多批次的反复炼胶,在此期间能耗很大,生产效率低,炼胶质量的均一性得不到保证。低温一次法连续炼胶技术克服了传统的炼胶工艺中存在的不足,采用低温一次法混炼的前提是进入密炼机的胶料必须是小块状或颗粒状,但是国内的碎胶设备发展不够完善,普遍产能与效率较低,不能满足低温一次法混炼的需要,同时,进口国外的碎胶机价格昂贵,而且刀具更换成本高。本课题来源于国内某大型橡塑机械公司的科技攻关项目,研究与设计了破碎天然橡胶或合成橡胶的碎胶机,用以解决传统混炼中存在的问题,并为低温一次法混炼提供原材料。本文根据橡胶材料的特性及破碎理论,设计了不同的碎胶方案,并通过比较不同的方案后确定了最佳的设计方案,采用SolidWorks三维设计软件对橡胶碎胶机的各个零部件及整机建立三维实体模型,利用有限元方法确定了关键部件最优的结构尺寸。本文所做的主要工作如下:(1)针对橡胶物料的特性及破碎理论,探究了合理的碎胶方案。(2)对橡胶碎胶机进行了详细的参数设计及结构设计,包括转子转速的确定、电机的选择、结构形式的确定及刀具材料的选择等。(3)利用SolidWorks三维建模软件对橡胶碎胶机的各个零部件进行实体建模,并对整机进行装配仿真,避免了干涉现象,验证了设计的合理性。(4)利用ANSYS Workbench软件对橡胶碎胶机关键部件刀片的刀刃角度进行了研究,找出了最易于碎胶同时性能最佳的刀片角度,并对设计后的刀片进行强度分析及刚度分析,得到刀片在特定载荷下的应力与变形情况,验证了设计的合理性。(5)利用ANSYS Workbench软件对橡胶碎胶机的转子及机架进行模态分析,分别得到转子及机架的前六阶固有频率及相应的振型,避免工作时共振现象的发生。本文研究设计的橡胶碎胶机,是针对原材料橡胶破碎领域的探索,橡胶碎胶机的研发设计满足了企业对橡胶原材料的破碎需求,为企业生产制造橡胶碎胶机提供技术支持,同时也为相关橡胶破碎设备的研发设计提供参考。