多臂机是织造机械的重要组成部分，对提高织机效率和质量有着重要的影响。高速旋转式多臂机作为多臂机中最为先进的机型，以其巧妙的结构设计和先进的制造技术，被广泛应用于高速纺织织造。虽然高速旋转式多臂机在国内生产应用已有二十多年历史，但主要市场份额及核心技术一直为国外企业所占据。因此开展旋转式多臂机的研究，对促进我国纺织技术的提升和纺织产业的发展有着重要的理论意义和应用价值。本文全面探讨了旋转式多臂机的研究发展历程，并对旋转式多臂机的结构组成和运行机理进行了深入的分析和研究。在旋转式多臂机理论分析的基础上，本文提出了对旋转式多臂机主要组成机构进行模块化设计和研究的方案，分析和优化了旋转式多臂机的传动机构和选综控制机构：1)对旋转式多臂机的传动机构进行了理论分析，并根据旋转式多臂机的运行机理，从运动学角度设计完成了一种可实现将匀速旋转输入运动转变为同轴变速旋转输出的凸轮滑块摆杆组合机构——旋转变速机构。该机构经仿真测试，理论上具有良好的运动学性能，在很大程度上改善了旋转式多臂机的动力输出特性，优化了选综的过程控制。2)基于旋转式多臂机的控制原理，对选综机构的主要控制机构——选综凸轮机构进行了优化设计。为了使选综凸轮机构具有良好的运动输出特性，本文分析探讨了凸轮机构的运动规律选择，并利用Matlab软件精确计算共轭凸轮主副凸轮的轮廓曲线，提高了设计精度。3)为了使工程师能更方便快捷地完成共轭凸轮轮廓曲线设计，本文设计开发了一款专门针对旋转式多臂机共轭凸轮设计的参数化计算软件。该软件可在用户输入凸轮机构的基本尺寸和选择凸轮运动规律之后，自动生成共轭凸轮的轮廓曲线，并可将该曲线的数据以Excel表格的形式进行导出，保证凸轮机构具有良好的运动学输出特性和较高的设计精度。上述工作大大减少了旋转式多臂机理论数学模型建立与求解的人工计算量，并使旋转式多臂机具有较高的设计精度，保证了旋转式多臂机在高速运行下的稳定性。