在缫制生丝的过程中,卷绕机构是缫丝机的核心运动机构,其作用是使丝线在小?上形成多层交替覆盖的网状面,最终形成具有一定形状的卷装,卷装成形均匀性的好坏对成品丝品质起着关键作用。随着丝制品产业的飞速发展,能够实现高速、大卷装且卷装成形均匀的缫丝机已成为提高生丝生产能力和质量的关键。现今常用的缫丝机在轴向上不能很好的实现“等速导丝”,在周向上难以维持成形角度和卷绕张力恒定,从而导致卷绕成形均匀性较差。针对上述问题,本文分别在轴向和周向上提出了保证成形均匀性良好的工艺要求,并基于此要求,设计了新型轴向成形机构和周向成形均匀性控制系统。主要研究内容及结果如下:1)综述了卷绕成形轴向和周向均匀性的研究现状,分析了各自存在的问题,在此基础上,根据丝线卷绕原理提出了保证轴向成形均匀性的工艺要求,同时将卷绕过程近似看作三轴带传动模型,提出了保证周向成形均匀性的工艺要求。2)基于轴向成形均匀性的工艺要求,建立了轴向成形机构执行件——络交杆的理想运动特性曲线边界条件,并采用6段三次Hermite插值多项式拟合出络交杆理想运动特性曲线方程。3)研究分析一阶对二阶自由节曲线非圆齿轮副节曲线的设计和校验方法,提出运用一阶对二阶自由节曲线非圆齿轮副设计新型轴向成形机构,建立了轴向成形机构的运动学数学模型,推导了非圆齿轮副节曲线计算模型,编写了轴向成形机构设计与分析软件,得到了满足轴向成形均匀性工艺要求的非圆齿轮副节曲线。4)基于周向成形均匀性的工艺要求,设计了以激光位移传感器和直流电压变送器为输入端、以STM32F429单片机为计算装置、以步进电机驱动器和步进电动推杆机为输出端的周向成形均匀性控制系统。5)研制了卷绕装置试验台,进行了生丝卷绕试验,并将试验得到的卷装与传统卷绕机构所得卷装进行对比分析,结果表明,本文所设计的卷绕装置试验所得的卷装“凹心”现象不明显,平整段较宽,且均匀性较传统卷绕机构更良好,验证了本文所设计的卷绕装置在实际缫丝作业中的可行性及优越性。