剑杆织机是织造加工设备的主要机型之一,它以产品的品种适应性较广、翻改品种较快、整机机械性能较好等优点,在近代织机中得到广泛应用。剑杆织机中,打纬机构是关键部件之一,其结构形式、运动性能的优劣直接决定剑杆织机的质量与效率。现代科技的进步与飞速发展,对剑杆织机提出了更高要求,高速度、高精度、高效率已经是一种不可阻挡的发展趋势。与国外先进剑杆织机相比,国产剑杆织机的工作速度、运动精度及可靠性都还存在较大差距。如何解决高速剑杆织机工作速度与织造性能之间的矛盾,使得产品向高稳定化、高速化、高精度化发展成为我国高速织机设计制造亟需攻关的课题。本文以剑杆织机打纬机构为研究对象,通过建立三维参数化模型、多体系统动力学分析、运动精度分析、运动精度可靠性及其优化研究,对打纬机构的运动性能、各误差因素对机构精度的影响及提高运动精度可靠性等问题进行了系统深入研究。主要研究内容如下：首先,采用解析法推导出共轭凸轮的轮廓曲线方程,利用Pro/E的开发工具Program模块进行了剑杆织机共轭凸轮打纬机构的三维参数化设计；克服了以往共轭凸轮打纬机构设计方法繁琐、设计的可观性较差、很难形成仿真动画、不便于进行后续分析的缺陷。其次,运用虚拟样机技术、多刚体动力学与柔性多体动力学理论,以ADAMS软件为平台,分别建立剑杆织机打纬机构的多刚体动力学模型和考虑打纬摇轴柔性的多柔体动力学模型,并进行多体系统动力学仿真分析,研究多刚体模型和多柔体模型对打纬机构动态特性的影响规律。第三,综合运用凸轮机构反转原理、有效长度理论、转换机构法、机构运动学等多种手段,分别建立共轭凸轮打纬机构在考虑尺寸误差、运动副间隙误差及凸轮副磨损误差三种情况下的打纬摇轴摆角误差的计算模型,建立出各摆角误差与凸轮转角之间的关系；并运用Maple数值分析计算软件对剑杆织机打纬机构的运动精度进行仿真分析。通过分析打纬机构的基本尺寸误差、运动副间隙及凸轮副磨损对机构运动精度的影响,研究提出了剑杆织机打纬机构设计中提高运动精度的有效技术途径。第四,基于打纬机构中打纬摇轴摆角位置误差的三种计算模型,应用Taylor级数展开法推导出打纬机构运动精度可靠性求解的精确解析方程式,对打纬机构运动精度可靠度进行分析求解,并运用Maple软件进行了仿真分析,获得了剑杆织机打纬机构的基本尺寸误差、运动副间隙误差及凸轮副表面磨损三种误差因素对打纬机构运动精度可靠性的影响规律。根据可靠性指标的几何原理,建立机构运动精度可靠性指标及可靠度求解数学模型,并运用改进粒子群算法对打纬机构运动精度可靠性进行优化求解,为高速剑杆织机的设计制造提供一种新的有效途径。论文的研究成果,系统地揭示了各主要误差因素对打纬机构运动精度及其可靠性的影响规律,找出了提高打纬机构精度的技术方向,为高速剑杆织机打纬机构的分析、设计及制造提供了一整套分析理论与研究方法,对国产剑杆织机的高速化、高精度化具有重要的理论指导意义和实用价值。