随着碳纤维市场的低成本化需求,大丝束碳纤维的应用技术引起研究者重点关注,展纤增强技术应运而生,各种形式的展纤织物被开发和使用。相较于传统碳纤维织物,由展纤丝束编织而成的展纤织物轻且薄,其组织内纤维屈曲小且少,所形成的复合材料轻质高强的功能特性得到了进一步提高,同时还具有很强的可设计性和铺覆能力。展纤织物的发展应用为纺织科学领域提出新的课题。本文以石家庄常山纺织机械有限公司TX-3型碳纤维平纹展纤织机为研究对象,对其引纬系统及打纬系统进行优化设计,主要完成以下几个方面的工作:(1)分析了展纤织物的织造原理和关键技术。关键技术包括低张力送经技术、可靠的送纬及引纬技术、织物成型技术(吃纬和打纬)、封边及卷取技术。其中,引纬系统与打纬系统的工作是决定织物质量和织造速度的关键。(2)为了提高织机织造速度和引纬质量,对引纬系统进行改进设计,提出两种储纬方式:联动式储纬和分离式储纬,及两种纬纱张力补偿方式:弹簧跳杆式补偿和负压式补偿。通过综合评价,最终选定分离式驱动储纬和弹簧跳杆式补偿综合方案。(3)针对现有引纬剑头对纬纱夹持可靠性低、易出现丢丝、纬纱滑脱等问题,从力学及摩擦学角度出发研究了不同结构夹头及不同表面结构的夹紧面对夹持力的影响,完成一种偏心弹簧式夹头的结构设计。(4)为了提高现有织机的生产速度,首先对打纬—吃纬机构进行运动特性分析,发现丝杠传动方式是导致刚性冲击的原因,因此提出共轭凸轮式打纬—吃纬机构,选择改进型梯形加速度运动规律为从动件运动规律,并根据工艺要求设计共轭凸轮。最后通过对凸轮式打纬—吃纬机构进行运动仿真,验证了凸轮廓线设计的正确性,同时各执行构件的运动特性得到改善,避免了冲击的发生。