环锭纺纱工艺至今已有近180年的历史，尽管自20世纪50年代以来，出现了多种形式的新型纺纱方法，如转杯纺、喷气纺、摩擦纺、静电纺、涡流纺等，突破了钢领、钢丝圈的限制，大大提高了生产效率。但是，环锭纺纱机由于价格低、纺纱质量好、适纺范围广等优点，目前在世界各国的纺纱技术中仍占主导地位，并将在今后相当长的时期内发挥重要作用，在我国尤其如此。钢领、钢丝圈是环锭纺纱机上的关键专用配件，与锭子配套共同完成纱线的加捻和卷绕，其质量的好坏及配套是否合理，直接关系到纺纱质量、生产效率及纺纱厂的经济效益。随着高速纺纱锭子的推出及逐渐成熟，钢领、钢丝圈已成为限制环锭纺纱机纺纱速度的主要障碍之一。通过对钢领、钢丝圈的调研、分析发现制约其高速的主要因素是源于对钢丝圈的受力及运动的研究不够深入，从而导致不能设计出具有最优几何形状的钢领、钢丝圈。本文首先根据达朗贝尔原理采用动静法，对钢丝圈进行受力分析，结果表明，空气阻力及哥氏惯性力对钢丝圈的受力影响显著，认为随着纺纱向高速化方向发展及对纱线质量要求的不断提高，今后的研究中应考虑空气阻力及哥氏惯性力的影响。然后从理论上分析了考虑空气阻力影响时的钢丝圈三维倾斜运动，并借助于数码高速摄影手段对理论分析的结果进行验证。在对钢丝圈进行受力及运动分析的基础上，结合对国内常用平面钢领、钢丝圈几何形状的研究，提出了钢领、钢丝圈配合设计、制造的理念，从而更有利于钢领、钢丝圈的配套使用和管理，使其优良纺纱性能得以充分发挥。另外通过对钢丝圈安装过程的分析，提出了更为合理的钢丝圈安装方法，从而避免了安装过程中对钢领、钢丝圈接触区域的损伤。本文对钢领、钢丝圈受力及运动机理的深入研究为新型钢领、钢丝圈的设计奠定了理论基础。本文提出钢领、钢丝圈配合设计的理念，便于钢领、钢丝圈的使用和管理，并可作为其设计的依据。