随着高分子材料的应用越来越广泛,在研究配方时对其混合要求也越来越高,相对于普通的混合设备,行星混合器以其效率高、无死点等优点更适合高分子材料的混合,是科研院所、高校及工厂等,对高分子材料调试配方及科学研究不可或缺的实验设备。目前,国产行星混合器尺寸较大、功能单一、价格昂贵、安全性较差且无转矩测量功能。无法满足高分子材料产品多样化的研发需求。而国外研制的高自动化、高水平行星混合器价格高昂。鉴于国产行星混合器存在的普遍问题,结合哈普公司生产的组合式转矩流变仪应用广泛的特点,本文研发了一款能与转矩流变仪主机配套使用,且具有较高自动化水平、适用范围广和较高安全性能的实验用多功能行星混合器。本文主要研究内容如下:（1）对行星混合器混合机理进行分析。基于粉体混合机理、混合特性规律以及均匀度,提出了对行星混合器混合性能的评价方法,并建立相应的理论模型;对行星混合器混合效果的影响因素及混合能耗进行分析,为行星混合器的整体结构设计提供理论依据。（2）研制行星混合器的实验样机。该样机为无独立驱动的执行装置,主要由行星系统、升降及翻转系统、安全保护系统及混合容器组成,在与转矩流变仪主机组合后,成为具有测控功能的混合设备,自动化水平高、安全性能完善且配备多种桨型桨叶,适用范围广、可满足不同的混合需求。（3）应用ANSYS有限元仿真分析软件,对行星混合器关键部件及关键技术进行仿真分析。首先为确保操作的可靠性,对机械互锁装置的关键部件进行静力学仿真分析,从而指导关键部件的设计及优化;其次为保证行星轮系传动平稳性,避免产生共振,对实验样机中的行星轮系进行模态分析;最后为保证混合桨叶与混合容器内壁互不干涉,对混合容器内胆进行热—力耦合仿真分析,通过仿真结果分析其受热变形情况及温度变化情况,验证结构设计的合理性。（4）应用实验样机进行混合实验研究。首先通过混合容器温度实验,分析传感器显示的温度与模温机实际加载的温度之间的温差规律,并应用软件求得拟合曲线,可根据该规律对测温点内表面实际温度进行修正;其次通过粉体混合实验,验证实验样机对粉体的混合的基本性能,并分析最佳的混合条件;最后通过PVC制糊实验和高速混合机对比实验,验证实验样机的多种混合功能。本文研制的与转矩流变仪主机配套使用的多功能行星混合器具有较为广泛的实用性、较高的安全性能及自动化水平,为研发高分子材料产品配方及科学研究提供了一种较高性价比的行星混合设备。