随着环锭细纱机向高速化、自动化和智能化方向发展,对细纱机的设计提出了新的要求。细纱机的主要功能为牵伸、加捻和卷绕成形。目前,国内细纱机的牵伸技术水平和国外比较接近,但卷绕成形系统的技术水平和国外还有很大差距,因此制约了细纱机的高速、高效和智能化发展。所以,对细纱机的卷绕成型机构进行研究是十分必要的。首先,研究细纱机卷绕成型的工艺过程。通过对细纱机卷绕成形的工艺参数进行研究,优化了细纱机管身成形的数学模型,建立了管底成形的数学模型,提出了基于"电子凸轮"和"电子凸钉"的新型卷绕成型方法,为新型智能环锭细纱机的设计提供借鉴。其次,提出"恒张力"纺纱的方法。通过对纺纱气圈理论和纺纱张力进行分析计算,得到纺纱张力的数学表达式。对纺纱张力的影响因素进行分析,提出基于"恒张力"的纺纱方法。我们所指的"恒张力"并不是指纱线张力恒定不变,而是在不影响纱线质量的前提下,允许纱线张力有一个波动范围。为恒张力控制系统的实现奠定理论基础。再次,完成细纱机积极式(丝杆)成型机构的设计。在前期理论研究的基础上,对钢领板升降的位移曲线进行优化,以减少机械机构的冲击对纱线张力的影响为目标,对细纱机的卷绕成型机构进行设计。建立成型机构的三维模型,对成型机构进行虚拟样机仿真和静力学的分析,验证其结构的合理性。最后,对前期的理论研究结果进行实验验证。在项目组设计的SXF1599A型细纱机的主轴罗拉同步控制系统的基础上,融入纱线张力的闭环控制,利用自制的纱线张力即时测量装置采集纱线张力信号,对纱线张力进行调节。验证了积极式(丝杆)成型机构对稳定纱线张力的作用,并且也检验了 "恒张力"纺纱控制系统的可用性。本文可为环锭细纱机卷绕成型机构的研究打下理论基础,为实现"恒张力"纺纱提供参考,为新一代智能细纱机的研制提供借鉴。