通过锭子转动实现加捻的环锭纺是最为传统的纺纱方法,也是现时市场上用量最多、最通用的纺纱方法,工艺技术十分成熟,尽管目前出现了很多生产效率高、工艺流程短的新型纺纱技术,如转杯纺、喷气纺等,但是这些新型纺纱方法在原料适用性和纱线总体质量上仍无法取代环锭纺。因此,环锭纺仍然是现代细纱生产中最主要的纺纱方式。加捻三角区是纱线成形过程中的一个关键区域,其几何形态直接影响到三角区内纤维张力的分布进而决定成纱质量。因此采取适当方法以影响加捻三角区形态,进而提高成纱质量已成为纺纱研究中非常热门的问题,并一直伴随着纺纱技术的发展。因此,发展针对加捻三角区的基本理论的模型与方法显得益发迫切。但是,目前对于加捻三角区形态之于成纱质量的影响分析大多处于试验或者定性分析阶段,关于理论分析的结果还很不成熟,亟待解决,从而为纺纱新技术的发展革新提供理论依据,这也是本论文研究的动机所在。针对上述问题,本论文采用最小能量原理,首先,系统研究了单粗纱喂入纺纱时加捻三角区内纤维张力分布、纤维张力引起的成纱扭矩,给出纤维张力与三角区几何参数的解析关系模型,并配合采用安装在前罗拉与导纱钩之间带有定位导纱轮的偏移装置完成实验分析;而后,对于多粗纱喂入纺纱,分别给出多粗纱平面喂入纺纱和空间喂入纺纱时加捻三角区内纤维张力分布和张力引起的成纱扭矩模型,并以赛络纺为例,配合采用安装在前罗拉与导纱钩之间的空气假捻装置完成实验验证;最后,对于多粗纱喂入纺纱,利用双股粗纱喂入时(赛络纺)三角区加捻收敛点的分析方法,通过虚拟中间变量方法给出稳定状态下三股粗纱同时喂入纺纱时三角区加捻收敛点的位置模型,继而给出多股粗纱同时喂入时三角区加捻收敛点的位置模型。具体研究内容如下:对于单粗纱喂入纺纱:在前人的研究中,一般假设普通环锭纺中加捻三角区为对称结构,但是在实际纺纱过程中,根据所拍摄的三角区图像,三角区一般是不对称的。一方面由于纤维在前罗拉钳口处与皮辊之间存在摩擦,使得加捻轴纤维产生偏移,另一方面由于捻度传递等原因可能导致加捻点产生偏移。论文首先借助最小能量法,给出综合考虑两种偏移时的加捻三角区内的纤维张力分布与三角区几何参数的理论关系模型;而后在假设纤维在纱体内具有理想堆砌模型的基础上,给出由纤维张力引起的成纱残余扭矩模型;而后,借助一种自制的带有一对定位导纱轮的偏移装置,以连续主动改变加捻点偏移,进行纺纱实验,借助理论分析结果,综合成纱质量测试结果,对三角区加捻点偏移之于成纱质量的作用进行了定性分析;最后,以缆型纺原理为基础,通过在前罗拉钳口加装多级分割装置,经过牵伸后的须条从前罗拉钳口出来后,首先进入第一级分割,被分割成若干束,而后受到第一初捻作用产生须条,继而产生若干个小的第一初等三角区,而后须条依次经过各级分割,并产生相应的各级初等三角区,最终加捻成纱,继而产生一个最终三角区,论文给出该纺纱原理下三角区内纤维张力分布,重点分析了各级分割中的分割数量、各级三角区与三角区总高度比值对纤维张力分布的影响。对于多粗纱喂入纺纱:首先,以赛络纺原理为基础,采用多股粗纱同时由后罗拉喂入,加捻过程中,随着捻度的传递,多股粗纱从前罗拉钳口出来后,首先受到初捻作用,继而产生多个较小的初等加捻三角区,而后多股须条在捻度作用下最终加捻成纱,继而产生一个最终加捻三角区,论文借助最小能量原理,给出该纺纱原理下三角区内纤维在前拉钳口处的张力分布与相应的张力引起的成纱扭矩模型,重点分析了粗纱喂入根数、初等加捻三角区和最终加捻三角区高度比值对纤维张力分布的影响;而后,对于采用1-5股粗纱同时空间等角度间隔的立体喂入式纺纱,给出三角区内的纤维张力分布模型,而后在假设纤维在纱体内具有理想堆砌模型且分别包含有1-5根中心纤维的基础上,给出相应的成纱扭矩模型;最后,对于多粗纱同时喂入纺纱时加捻三角区收敛点的位置进行理论分析,首先对双粗纱同时喂入纺纱的赛络纺加捻收敛点位置模型进行研究,给出加捻点上方两根须条对称时加捻收敛点的完全位置模型,在此基础上,利用双股粗纱喂入时三角区加捻收敛点的分析方法,通过虚拟中间变量方法给出稳定状态下三股粗纱同时喂入纺纱时三角区加捻收敛点的位置模型,继而给出多股粗纱同步喂入时三角区加捻收敛点的位置模型。