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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

旋棱，在捏炼时胶料反复进行轴向往复运动，起到了 5 针对转子炼胶状况下结合面密封性改
搅拌作用，致使捏炼更为强烈。 进
胶料在密炼室内的运动情况和转子在密炼室内受 在炼胶时，转子和轴套受热膨胀变形，转子还受
胶料的作用力是相当复杂且不断的变化。一般认为， 到电机传递的扭矩 M k 和胶料的作用力 P，我们针对转
转子炼胶时在一侧只受到胶料的均布载荷作用，从这 子在炼胶时出现漏水的原因也一并进行了分析，并做
种受力分析方法计算，转子承受的作用力主要有 ： 了一些改进，预防漏水事故发生。
（1）扭矩 M k 。 转子要保证结合面不漏水，需要考虑转子体与转
（2）胶料的作用力 P。转子旋转时，转子螺旋棱 子轴在受扭矩和胶料作用力下不会产生相对运动，而
表面对胶料产生一个垂直作用力 P，这个力可分解为 这就通过两者的过盈量和定位销来保证。
轴向分力 P x 和圆周分力 P a 。如图 11 所示。 5.1 传递扭矩与过盈量、结合长度的关系
圆周力 P a 使胶料绕转子轴线转动。轴向力 P x 使 在公式推导之前，先对一些与过盈配合有关的专
胶料沿转子轴线移动。 业术语进行解释说明，便于理解。
结合面 ：在过盈联结中，包容件和被包容件形成
的固定联结。
结合直径 d f ：结合面的基本直径。
结合长度 l f ：结合面的基本长度。
结合压力 P f ：作用在结合面上的压力。
传递的转矩 M。
弹性模量 E。因转子体与转子轴材料均为合金结
图 11 转子轴向作用力图 构钢，因此弹性模量 E 视为一致。
摩擦因数 ：本例中取 0.12。
根据过盈联结传递在和所需的最小过盈量的计算
式可知 ：
传递载荷所需的最小结合压力 ：
2M
P fmin = πd f l f μ
2
包容件传递在和所需的最小直径变化量 ：
d f
e amin =2P fmin
E
被包容件传递在和所需的最小直径变化量 ：
d f
e imin =0.7P fmin E
传递在和所需的最小有效过盈量 ：
5.4M
d f
E
δ emin =e amin +e imin =2.7P fmin = πd f l f μE
经过推导可知转子所能传递的扭矩 ：
M=0.07d f l f Eδ emin
图 12 转子受力变形分析
密炼机特定型号，d f 、E 恒定，转子能传递的扭
矩 M 与最小过盈量和结合长度 l f 成正比例关系。因此
（3）速比齿轮的作用力，主要为圆周力 P a 和径向
增加转子体与转子轴两者最小过盈量以及结合长度 l f ，
力 P r。
均可以提高转子能传递的扭矩 M。
（4）转子和齿轮的自重 G。
如图 12 所示，在转子炼胶过程中，对转子结合面 5.2 转子加大过盈量试验
接下来，我们根据分析结果对穿轴式转子体与转
密封性影响最大的是扭矩 M k 和胶料的作用力 P。
子轴两者间的过盈量和密封段长度开展研究，计划在

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