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一、粗紗的卷繞過程
    （一）管紗的形狀  粗紗經過加捻后，需要卷繞在筒管上，以便運往細紗工序進一步加工。繞成的管紗形狀，中間呈圓柱體，兩端呈截頭圓錐體，如圖6-4-1所示。粗紗的卷繞首先是沿著筒管軸向逐圈卷繞在筒管上，第一層繞完后，改變軸向卷繞的方向，卷繞第二層，依次逐層卷繞，直到滿紗，這樣逐圈逐層卷繞便于在細紗機上退繞。卷繞過程中，粗紗沿著筒管軸向的卷繞高度逐層縮短，使兩端繞成截頭圓錐的形狀，以免兩端脫圈、冒紗，難于退繞而成為壞紗。

（二）粗紗卷繞的條件  為了將管紗繞成上述的形狀，粗紗卷繞時，必須符合以下四個條件：
    1.管紗的卷繞速度與卷繞直徑成反比  粗紗卷繞時，任一時間內管紗的繞取長度，必須和前羅拉輸出的長度相等，即��

式中：nw——管紗的卷繞轉速(r/min)；
��    L——單位時間前羅拉輸出紗條的長度(mm/min)；
dx——管紗的卷繞直徑(mm)。
    由式(6-4-1)可知，由于前羅拉的輸出速度是常量，且管紗的卷繞直徑逐層增大，因此管紗卷繞轉速，在同一層內相同，而隨著卷繞直徑的變大應逐層減慢，即與管紗的卷繞直徑成反比。
    2.筒管與錠翼有相對運動  粗紗通過錠翼壓掌的引導卷繞到筒管上，筒管和錠翼必須有相對運動，才能實現卷繞。由于筒管和錠翼同向回轉，因此兩者的轉速應有差異。筒管回轉速度大于錠翼回轉速度的稱為管導，錠翼回轉速度大于筒管回轉速度的稱為翼導。管導與翼導時的壓掌導紗方向、筒管繞紗方向各不相同，如圖6-4-2所示。
    由于加捻過程中,錠翼轉速恒定不變，因此采用翼導時，筒管轉速隨著卷繞直徑的增加而增大，致使管紗回轉不穩定，動力消耗不平衡，而且斷頭后，管紗上的紗頭在回轉氣流作用下退繞飄頭，易影響鄰紗。此外，采用翼導還會因傳動慣性而使開車啟動時張力增加而導致斷頭。所以在棉紡粗紗機上，都采用管導式卷繞。在卷繞中，筒管轉速與錠翼轉速之差為卷繞的轉速nw，即
��                       ｎw＝ｎb－ｎs                     （６-4-2）
式中：ｎb——筒管的回轉速度(r/min)；
��    ｎs——錠翼的回轉速度(r/min)，即錠子轉速。
    由式(6-4-2)可知，筒管的回轉速度由恒速和變速兩部分組成，筒管的恒速與錠速相等，筒管的變速為卷繞速度，與管紗的卷繞直徑成反比。
    3.筒管的升降速度與管紗的卷繞直徑成反比  粗紗逐圈軸向排列是由 升降龍筋帶動筒管作升降運動而實現的，每繞一圈粗紗，升降龍筋需移動一個圈距。升降龍筋的升降速度為：

式中：a——粗紗軸向卷繞圈距(mm)。
    如果粗紗線密度不變，軸向卷繞圈距是個常量。由式(6-4-3)可知，升降龍筋的升降速度在同一卷繞層內相同，而相繼各層逐層減慢，即筒管的升降速度與管紗的卷繞直徑成反比。
    4.升降龍筋的升降動程逐層縮短  為了使管紗繞成兩端呈截頭圓錐體的形狀，升降龍筋的升降動程需要逐層縮短，以使管紗各卷繞層高度逐層縮短。
二、粗紗機的卷繞傳動系統
（一）粗紗機卷繞傳動系統的發展  國產粗紗機的發展主要體現在對卷繞傳動系統的改進上。過去粗紗機的卷繞傳動系統由機械式變速裝置、差動裝置、升降裝置、擺動裝置及成形裝置等組成，各機構間的內在聯系見圖6-4-3所示。其代表機型有A456、FA401、FA423、EJ521等。

進入二十世紀九十年代，數控電路、變頻技術及微電子技術開始在紡織設備上使用，粗紗機的卷繞傳動系統中取消了傳統的鐵炮變速裝置、成型裝置和張力微調裝置，用兩個電機在先進的工業計算機和變頻器的控制下完成粗紗的卷繞成型以及牽伸、加捻的同步運轉，其傳動系統如圖6-4-4所示。其代表機型有FA425。同時粗紗機的卷繞傳動部分也有了大的改變，不僅取消了變速、成型、張力補償裝置和差動裝置，而且取消了除牽伸以外的所有工藝參數變換齒輪，采用PLC及工業計算機，通過變頻、伺服系統控制多臺電機分別傳動錠翼、羅拉、卷繞部分和龍筋，以代替原有的傳動系統。其代表機型有FA468、FA491。

（二）粗紗機的卷繞傳動機構
⒈變速裝置　變速裝置的主要作用是通過改變輸入軸與輸出軸的傳動比，將輸入的恒速運動變成隨筒管卷繞直徑增大而逐層減小的變速運動，以滿足筒管轉速、龍筋升降速度逐層降低的要求。在我國，粗紗機一直采用上下鐵炮式無級變速裝置。如圖6-4-5所示。主動鐵炮由主軸傳動, 速度恒定，主動鐵炮通過皮帶傳動被動鐵炮，移動皮帶的位置，則被動鐵炮變速。當空管卷繞時，鐵炮皮帶處于起始位置，即主動鐵炮的大端傳動被動鐵炮的小端，被動鐵炮轉速最大。每卷繞一層粗紗后，成形裝置控制鐵炮皮帶移動一小段距離，主動鐵炮直徑減小，被動鐵炮直徑增大，轉速減慢。利用皮帶隨粗紗卷繞直徑的逐層移動，使被動鐵炮轉速逐層減慢，以滿足工藝的要求。

式中：nｎ——末輪轉速，與首輪同向為正值，異向為負值；
��    nm——首輪轉速；
��    n0——轉臂的轉速，與首輪同向為正值，異向為負值；
��    id ——首輪至末輪的傳動比，兩輪同向為正值，異向為負值。正負可以由外嚙合一次取一個負號,內嚙合一次取一個正號推算之。

在變速傳動轉臂式差動裝置中，id為恒速傳動比，1-id為變速傳動比。雖然差動裝置的類型不同，但所起的作用是一樣的。由主軸和變速裝置傳來的速度，經差動裝置合成后傳向筒管，變速裝置只負擔其中一小部分的轉速，而絕大部分的速度是由主軸來承擔的。
    （2）差動裝置不一致系數的計算  由式(6-4-5)可知，筒管的速度由恒速部分和變速部分組成，恒速部分等于錠速，變速部分是卷繞速度，其變化規律和管紗的卷繞直徑成反比。如果筒管的恒速和錠速不等，其差值就要加入到卷繞速度中去。隨著卷繞速度逐層減慢，這個差值在卷繞速度中占的比例逐層增大，從而破壞了卷繞規律，引起卷繞張力的變化，增加了粗紗長片段不勻。筒管的恒速與錠速之差對錠速比值的百分率，稱為不一致系數F。當F=0時，說明卷繞規律正常；當F≠0時，則F的絕對值越大，卷繞規律的破壞越嚴重。兩類差動裝置不一致系數Ｆ的計算公式如下：

（3）差動裝置的工藝要求
    ①符合工藝要求  差動裝置的傳動比id與ib、is 等傳動比配置得當，不一致系數為零，才能保證卷繞速度符合規律。
②機械效率高，磨損小  當差動裝置中首輪、末輪、轉臂的回轉方向相同時，軸與軸套間的相對速度減小，則磨損也隨之減小，且三者速度越接近，磨損越小。同時，如果在傳動中齒輪與齒輪的齒能相互交替接觸，可使齒輪磨損較為均勻，既能延長齒輪的使用壽命，又能使整個差動裝置運轉較為平穩。為此，id值的大小和符號都必須合理配置。
    ③機構簡單，保養維修方便  為了簡化機構，便于維修，差動裝置一般采用四齒輪式，若能配備兩個以上質數齒輪，則有利于減少齒輪的重復磨損而延長其使用壽命。
    ④平衡狀態好，回轉時振動小  差動箱重量大，回轉速度高，動能消耗大，機器因振動而易走動變形，所以對動平衡要求較高。因此采用不轉箱體可減少差動裝置的不平衡因素。
    ⒊擺動裝置
    擺動裝置的作用  擺動裝置位于差動裝置輸出合成速度齒輪和筒管軸端齒輪之間，其作用是將差動裝置輸出的合成速度傳遞給筒管。在新型粗紗機上則位于卷繞變速傳動齒輪與筒管軸端齒輪之間，將變頻器輸出的變速傳至筒管。筒管既要作回轉運動，又要隨升降龍筋上下移動，因而這套傳動機構的輸出端也必須隨升降龍筋的升降而擺動，故稱為擺動裝置。
    擺動裝置有齒輪式、鏈條式、萬向聯軸節—— 花鍵軸結合式等多種。目前，國內外新型粗紗機多采用萬向聯軸節—花鍵軸結合式擺動裝置，如圖6-4-7所示。右側齒輪ｎ位于主軸上，ｎ及與之相嚙合的輪系位置是固定的；左側的輪系和筒管軸等隨升降龍筋一同運動�；ㄦI軸1在花鍵套筒2內可以自由伸縮，以補償龍筋升降時產生的傳動距離變化。萬向聯軸節的結構如圖6-4-8所示，撥叉1、 3分別固裝在主動軸和被動軸上，兩軸間的夾角應小于45°。撥叉及十字頭2可以自調轉向，以適應升降龍筋升降時產生的傳動方向的變化。在這種擺動裝