进入21世纪以来,“高质高产”已经成为梳棉工艺发展追求的目标。现阶段的“高产”主要靠“高速”来实现,但高速往往难以保证“高质”,尤其靠提高分梳部件——刺辊、锡林、道夫的速度来实现,这必定会对梳理材料造成极大的损伤。梳棉机的主要任务是解除喂入纤维间的横向联系,清除杂质,只有这些任务得到充分完成,才能保证高质。而梳理工作全由包覆在分梳部件上的针布完成,故针布成为决定梳棉机产量和质量的核心部件。从最初的手工针布到弹性针布,再到现在大量使用的金属针布,针布的每一次发展都极大地促进了梳棉机产量的提升。目前针布的发展方向主要集中在规格参数的优化及延长针布使用寿命两个方面,而对针布分梳理论的研究却鲜有人为之。因此,对刺辊乃至整个梳棉机分梳理论的创新研究势在必行。本文着眼于梳理关键器材——刺辊齿条的研究,探求螺旋倾角与梳理质量的关系。传统嵌入式刺辊针布由8根（6或10根）齿条缠绕在刻有螺旋沟槽缠绕的空心铁胎上,螺旋倾角较大,文中记为θ,其中每根齿条的倾角一致。自锁式刺辊针布由一根齿条螺旋缠绕并靠齿条间的相互自锁包覆在铁胎上,螺旋倾角较小,文中假设为0°。本文从螺旋倾角出发对嵌入式和自锁式刺辊针布单个锯齿的分梳理论进行探讨,比较倾角大小对短绒和纤维束比例两个指标的影响。在此基础上提出一种新型齿条的设计方法,为生产实践提供理论依据。首先,利用几何知识证明螺旋倾角的存在使得单个锯齿的投影宽度和相邻两齿间纤维束的密度增大。投影宽度增大,锯齿与被梳纤维（束）的摩擦路径增大,纤维所受摩擦力增大,被梳走纤维束的比例增高;相邻两齿间纤维束密度增大,被梳纤维与周围纤维束间的约束力增大,在锯齿高速分梳过程中,纤维断裂概率增加。其次,将刺辊锯齿的分梳过程分为“拍”、“劈”、“梳”3个阶段,即为初始接触阶段、进入阶段和分梳阶段,来讨论螺旋倾角对纤维受力的影响。初始阶段,齿尖接触纤维层,故螺旋倾角对纤维受力影响较小;进入阶段,锯齿分劈纤维束,主要通过建立数学模型,分析倾角分别为0°和θ时纤维做绕齿运动过程所受摩擦阻力的不同。分析表明:倾角大于0°时,因投影宽度增大即锯齿与纤维包围弧度的增大,纤维所受的摩擦阻力也随之增大,纤维损伤加重;在最后梳理过程中,倾斜锯齿使得锯齿对纤维的纤维握持力较大,被梳走的纤维根数增多,即束纤维比例增大。最后,借助于有限元分析软件ANSYS Workbench中的显示动力学模块对锯齿的分梳进行仿真,比较倾角分别为0°、1°、2°时,纤维层所受的拉应力、压应力、应变及纤维层的总位移4个指标结果的变化。结果表明,4个指标随着倾角角度的增大,变化规律一致,均呈上升趋势;倾角为0°时,4个指标的结果均最小,因此对于单个锯齿来讲,倾角为0°时最有利于锯齿的分梳。基于上述分析,本文提出了一种新型齿条。以嵌入式刺辊齿条为基础,将齿条上每个齿扭过一定角度（大小等于螺旋倾角）,使得锯齿0°分梳;此外,齿条仍螺旋包卷,保证刺辊对纤维的横向均匀抓取。本文采用AT5610×05611型刺辊齿条,齿条由南通金轮科创股份有限公司制作,并在南通双弘有限公司同台FA231C型梳棉机上进行实验。将已上机运行一年的AT5610×05611型号齿条、同型号新齿条及新改型齿条分别记为A、B、C,对3种齿条的生条质量在AFIS仪器上进行检测。实验结果表明:C的除杂效率最高,且优势明显,A、B除杂效果基本一致;三者短绒含量一致。