三维编织复合材料是一种全新的复合材料,同时由于其独有的特性,较广泛地应用于军事、航空航天、民用以及医疗领域。利用三维编织预制体增强复合材料时,因其具有纤维多向取向,立体编织等特性,使得复合材料的综合力学性能得到更好发挥,因此受到大量科研工作者的重视。目前,对于这种三维编织复合材料而言,变截面和变径预制体的制备是三维编织技术中的瓶颈之一,因而限制了其在实际生产中的应用。在已有的三维编织设备中,较为突出的问题是编织设备无法实现自动化,需要大量人工进行辅助编织,这样不单降低了效率同时还增加了人工成本,鉴于此,对于主动三维编织携纱器的研究就有明显的意义。本文利用已发展成熟的增减纱工艺并结合当前增减纱技术,研制出一种可自动实现增减纱的携纱器,从而准确高效地完成预制体的编织工作。本论文基于三维编织技术,论述了实现可变径预制体的编织方法,并通过对不同编织工艺对比分析,提出了可以实现增减纱的主动携纱器的设计方案:一个携纱器带有多根纱线,通过化学粘合的方式来完成增纱的过程,进而改变编织纱线束的数目,从而达到这种变截面和变径织物的编织目的。本文基于Creo三维设计软件平台完成携纱器各零部件的结构设计与装配工作,其中,该主动携纱器主要包括储纱和增减纱部分。并利用该软件的相关模块对所设计的零部件进行虚拟装配,验证各零部件之间是否存在干涉,从而为后续携纱器样机的加工及其装配奠定了理论基础。针对该主动携纱器的实现自动增减纱的工作要求,本文对化学粘合剂的选用及其特性对比进行了论述,同时对化学粘结的可靠性进行了计算和分析,其中包括对主副纱线粘结效果的计算检验和增纱装置的强度进行了分析验证,并得到携纱器的设计可以满足设计需要结论,从而为后续的设计工作夯实了基础。论文最后利用ANSYS分析软件对携纱器增减纱装置中的重要零部件进行了静力学分析,在验证其工作的可靠性同时并对其参数进行优化,进而得到更为合理设计数据,从而为后续的加工和分析奠定了基础。