现代复合材料因其独有的特性,受到诸多行业青睐,军事、民用等领域均有涉及。用三维编织预制件作为增强体形成的复合材料是现代复合材料中优秀的一类,因该类立体织物预制件具有纤维多向取向、整体连续分布的特点,从而使得三维编织复合材料具备了一系列优异的机械性能,受到航空航天等先进复合材料界的高度重视。本文对目前国内外存在的三维编织工艺、三维编织设备、变径三维编织技术和实现变径三维编织的设备等方面作了详细的研究,指出现存的三维编织设备尚不具备自动化编织变径三维预制件的能力。对此本文设计出一种无线、自动控制的增减纱携纱器,该携纱器自带三个纱线管,其中含一个主纱管,两个副纱管;利用塑性金属,选择性的将副纱线附着于主纱线上或将其从主纱线上去除,可实现改变参与编织纱线束数量功能,能够在不改变携纱器数量和运动规律的情况下,编织出变径预制件。论文以变径三维编织技术研究为基础,论述了实现变径织物的编织方法,通过对比各类编织方法的优缺点,提出实现变径织物编织携纱器的设计方案——通过改变携纱器中参与编织纱线束的数量,来达到编织变径三维织物的目的。本设计依靠三维设计软件CREO完成携纱器各个零部件的设计和装配工作,携纱器主要包括利用涡卷弹簧控制使纱线张紧力在某一范围内变化的纱线张紧装置和使用电机、金属卡、橡胶块和刀片等实现自动增减纱的装置。运用ANSYS分析软件,对携纱器中的关键零部件进行力学性能分析和优化,进而对所设计的携纱器进行样机的加工与装配,并进行试验验证和效果分析,为后续的研究奠定了良好的基础。为了实现自动增纱或减纱,本文对该携纱器进行了控制系统的设计,主要包括硬件电路的设计、控制电路原理图的设计以及软件部分的设计。文中选用单片机芯片作为控制中枢,利用无线通信模块实现无线控制,执行元件的通电时间由继电器控制,并将该控制电路以实物的形式表现出来进行仿真调试,最终携纱器能够实现自动增、减纱。