橡胶混炼是轮胎生产的第一道工序也是关键的工序之一，混炼设备机械性能的好坏直接影响着胶料的质量，从而影响着轮胎的质量和使用寿命。随着新材料和新工艺的出现，传统的炼胶设备不仅不能够实现在线排气还存在升温过快、混炼效率低，能耗高等缺点。而串联式密炼机的出现很好的解决了这些问题。本文在查阅大量国内外文献的基础上，对串联式密炼机的混炼机理进行了研究，并研制了一对新型转子。在此基础上，本文做了大量的研究和实验，具体完成的工作如下：在传统密炼机的基础上从粘性流体理论和粘弹性固体理论出发对串联式密炼机的混炼和分散机理进行了分析研究。从混炼工艺、独特转子构型和优良的导热性三个方面对新型转子的主要技术特征做了详细的介绍。同时还提出了新型转子的混炼机理并分析了新型转子的混炼过程。2.根据本课题组以往所做的实验与理论研究的基础上设计了具有剪切型转子和啮合型转子转子共同优点的新型转子。3.建立了新型转子的物理模型、数学模型和有限元模型，运用POLFIOW对新型转子的混炼过程进行了模拟，并分析了新型转子的混合指数、剪切速率、速度场和粘度场。4.制订多组实验方案，对原有啮合型转子与新型转子的炼胶性能进行对比。在多种工艺参数的条件下，对密炼机进行试验，得出实验结果，分析了在不同的工作条件下，两种转子对于胶料门尼、拉伸强度、磨耗等的影响，为以后的实验提供依据和建议。5.实验结果表明，对比两种转子的实验结果可以看出新研制出的转子对于胶料的门尼、拉伸强度、磨耗等方面都有较大的提升，说明这种转子可以在以后的生产中加以应用。