从纺织工程发展史来看，牵伸曾用过不同的方法。手工纺纱时，先将原料弹松、梳理、制成条子，在条子中抽引一定数量的纤维，一面回转加捻，一面抽引，如此连续进行，纺成所需的纱。捻合是靠锭子转动来完成的。这种捻合牵伸曾应用于初期的机器纺纱上，如走锭牵伸。自从1738年L.保罗应用罗拉牵伸以来，罗拉牵伸机构成了纺纱机上广泛应用的部件，遂使牵伸与加捻卷绕分开进行。

散状纤维原料加工成纤维层或条子，再成为粗纱、细纱，必须经过逐步变细的过程，所以几乎每种纺纱的主要机器或工序都有牵伸作用。牵伸的实质是纤维沿集合体的轴向作相对位移，使其分布在更长的片段上。其结果是使集合体的线密度减小，同时纤维进一步伸直平行。借助于气流而实施的牵伸称为气流牵伸，而借助于表面速度不同的罗拉实施的牵伸称为罗拉牵伸，罗拉牵伸被广泛应用于各种类型的传统纺纱中，而气流牵伸多用于非传统纺纱中。实现罗拉牵伸需具备3个条件：至少有两个积极握持的钳口（加压）；每两个钳口之间要有一定的距离（隔距）；每两个钳口要有相对运动（速度差）。

图1 简单罗拉牵伸

图1为两对罗拉组成的一个牵伸区，上下一对罗拉构成一个钳口。在上罗拉分别施加一定的压力（），才能使上下罗拉构成强有力的握持，其输出罗拉表面线速度，大于喂入罗拉表面线速度才能形成牵伸，两钳口间的距离一般大于纤维的品质长度，以避免纤维被两钳口同时握持而被拉断。因此，罗拉的加压、隔距和表面线速度比构成了罗拉牵伸的三要素。在生产上因喂入半制品或输出半制品质量的变化，常要调节这三个基本参数。

纤维集合体被抽长拉细的程度即被牵伸的程度用牵伸倍数E表示。在实际罗拉牵伸过程中，又分为实际牵伸倍数和机械牵伸倍数。

①实际牵伸倍数。

  （1）

式中为牵伸前、后集合体的长度；为牵伸前、后集合体的线密度（定量）。

②机械牵伸倍数（又称理论牵伸倍数）。

   （2）

式中分别为喂入和输出罗拉的表面线速度。

③牵伸效率。须条在实际牵伸中，由于纤维散失、罗拉滑溜、须条的回弹收缩及捻缩等因素影响，使实际牵伸倍数与机械牵伸倍数常不相等。实际牵伸与机械牵伸之比称为牵伸效率。

   （3）

在纺纱工艺中，牵伸效率常小于l，但当纤维散失是主要影响因素时，牵伸效率也会大于1。为了控制纺出须条的定量，降低须条的重量不匀率，必须根据实际情况调整机械牵伸倍数。在实际生产中常使用一个经验数值即牵伸配合率（牵伸效率的倒数）来进行调整。生产中根据同类机台、同类产品的长期实践积累，找出牵伸配合率的变化规律，在工艺设计时需根据牵伸配合率及实际牵伸倍数计算出机械牵伸倍数，这样才能生产出预定定量的须条。

④总牵伸和部分牵伸。一个牵伸装置常由几对牵伸罗拉组成，相邻两对罗拉间的牵伸倍数称为部分牵伸倍数，而最后一对（喂入）罗拉与最前一对（输出）罗拉间的牵伸倍数称为总牵伸倍数，并且总牵伸倍数等于各部分牵伸倍数的乘积。根据工艺要求按总牵伸倍数来分配部分牵伸倍数的大小称为牵伸分配。

按照牵伸区中对纱条施加压力的机件型式，可将罗拉牵伸分成如下几种：①简单罗拉牵伸。每对罗拉都能握持纤维，罗拉钳口几乎在一个平面上，罗拉对数可以有2～5对。②轻质辊或控制辊牵伸。将简单罗拉牵伸中的中间上罗拉改为木制或钢制的轻质小辊，称为轻质辊或控制辊。成为控制纤维运动的附加压力机件，在牵伸区中形成附加摩擦力场，改善牵伸效果。③胶圈牵伸。它的主要结构是后罗拉上套有胶圈，胶圈以后罗拉速度慢速运动，托住须条使纤维不易提早变速。胶圈前端有胶圈销，比较靠近前罗拉，能使纤维接近前罗拉时才变速。胶圈牵伸是现代牵伸机构的主要型式之一。图2a、2b是胶圈牵伸的典型例子。只有下胶圈，而上面有轻质辊或控制辊的称为单胶圈牵伸机构。中上罗拉有周向凹槽使纱条通过时不被握持。这时，3对罗拉仅有一个牵伸区，称为滑溜牵伸。④针排牵伸。在2对罗拉间有许多针排（图2c）以接近于后罗拉的速度运动，用以输送并控制纤维。纤维被前罗拉钳口握持快速通过针排，受到梳理而伸直。也可以把针辊装在罗拉牵伸区中起类似的作用而使机构简化。⑤曲线牵伸。各对罗拉的钳口不在一个平面上（图2d、2e），牵伸时须条成曲线状态。须条受到牵伸力作用压紧在罗拉上而产生附加摩擦力场。曲线牵伸有三上四下、五上三下等型式。

图2 牵伸型式

每一牵伸机构常由1～3个牵伸区组成。牵伸区承担的部分牵伸依喂入纱条情况、牵伸型式、机械条件而异。把各种型式的牵伸区合理地组合起来，形成机构简单、效果良好的牵伸机构，并合理地分配各牵伸区的部分牵伸，能增加总的牵伸量而使产品质量提高。纱条经过牵伸后纤维间联系减弱，在下一个牵伸区承受牵伸的能力相应减小，所以过多的牵伸区不一定能使总牵伸增加很多。有时在一牵伸区后用集合器使纱条中纤维集合紧密，然后再加以牵伸。例如4对简单罗拉的牵伸，可有3个牵伸区。它们的牵伸分配由后向前逐渐增加，称为连续牵伸或渐增牵伸。如果中间牵伸区用集合器，使经过后区牵伸的须条紧密起来，牵伸倍数等于或近于1，则4对罗拉的牵伸机构，实际上仅使用两个牵伸区，称为双区牵伸。双区牵伸的特征是在两个牵伸区中间增加集合区。