随着转杯纺纱机速度的提高，为保证成纱质量、提高生产效率，新一代高速转杯纺纱 机均配有自动接头、自动落筒、自动清洁、成纱质量自动监测及工艺参数、成纱质量自动显示系统。
留头机构是经过控制(电气或机械式)系统来控制转杯纺纱机的各转动部件 (如喂给罗拉、分梳辊、引纱罗拉、卷绕罗拉及纺纱杯等)的关车及开车顺序，以弥补它们之间的惯性差异，使关车后仍能保持正常的纺纱条件，使再次开车时能顺利地集体生头。
目前，普遍采用的留头机构有两种类型：一类为拉纱法留头机构，另一类为卷绕罗拉倒顺转留头机构。留头的重点是开车时，使各运动机件能按所需的时间顺序发生动作，能对机件的惯性及动作的可靠性进行相对有效的控制。
在BD系列、AS系列及 RU11 型转杯纺纱机上，均有半自动接头装置。它是一种附属设备，在接头后不影响机器的正常工作。
半自动接头装置采用一套杠杆机构，当杠杆在工作位置时，先使纱筒脱离卷绕罗拉， 并将纱筒制动后固定于某一位置，同时确定接头所需的引纱长度。当清洁完纺纱杯后，将引纱送进引纱管，然后按动控制杆，使杠杆脱离工作位置，纱筒顺势落在卷绕罗拉上，引纱胶辊与引纱罗拉接触，由引纱胶辊与夹持器握持的引纱头被放松，引纱被吸入纺纱杯，接头操作完成。
转杯纱的接头强度与进入纺纱杯凝聚槽中的纤维根数有关。纤维太多，接头粗，捻度减少；纤维太少，接头细，捻度增多。要获得最佳接头强度，必须严控接头时间。据测定，纺纱杯转速4.5×10⁴r/min 时的接头时间应为0.55s，转速5.5×10⁴ r/min 时的接头时间应为0.45s，转速6.7×10⁴r/min时的接头时间应为0.33s，即纺纱杯转速越高，接头的时间应该越短，人的动作也就越难达到一定的要求。一般纺纱杯速度高于6×10⁴r/min 时，一定要采用自动接头。目前，Autocoro型 、RU14 型 、BDA10 型等转杯纺纱机，均配有自动接头装置。尽管各自的结构不同，但转杯纺纱机都有如下功能：
为了满足最终成品质量的需要，并延长落纱周期，转杯纺纱机的卷装逐渐加大；为减轻劳动强度，在转杯纺纱机上先后采用了半自动落筒(落筒输送带)和全自动落筒装置。全自动落筒装置通常包括以下几个部分：
随着微机技术的发展及转杯纺纱机自动化程度的提高，使转杯纺纱实现纺纱过程中的质量监控成为可能，其中 RU14 型转杯纺纱机的监控系统比较完善，它采用三级控制。
第一级为纺纱器的电子控制管理系统：它以12个纺纱器为一组，对每个纺纱器作自动相连监测，在每个纺纱器上有信号指示灯，灯持续不灭表示纺纱器存在严重故障，灯快速闪亮表示纺纱有质量问题。
第二级为自动接头的电子控制管理系统：它通过微机编程调节各参数，控制接头与换筒。
第三级为中央控制管理系统：其功能有控制停车生头程序，监测操作运转顺序，控制纺纱器的电子设备，测量输出长度，定长落筒，进行质量控制。
目前，纺纱杯转速最高已达13×10⁴r/min，速度的提高使转杯纺的经济线密度减小，生产效率提高，但高速带来了转杯纺适纺性能的矛盾，同时还必须有适应高速的传动机构和纺纱器的核心部件作保证。
转杯纺成纱时，纱线在纺纱杯凝聚槽剥离点处的强力低，而纺纱张力 P 不能超过这个数值，如果 PQ，则会因断头而无法纺纱。设Tt为纱线线密度，w 为纺纱杯角速度，R为纺纱杯半径，它们与纺纱张力 P 的关系为： 即随着纺纱杯速度w 的提高，纺纱张力P呈平方倍增加，为满足正常纺纱时 P
纺纱杯直径过小，对纤维的适纺性能差， 正常的情况下，为了使纤维在纺纱杯凝聚槽中能伸直平行，并减少加捻过程中搭桥纤维的产生，纺纱杯直径与所纺纤维长度之比至少要 在1. 1以上。这样，高速时的小纺纱杯(如φ38mm), 只可以纺一般长度的棉纤维，而不能纺其他纤维。
转杯纺的高速传动机构包括高速轴承及轴承的拖动方式两方面。纺纱杯轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承又可分为直接轴承和间接轴承，滑动轴承又可分为空气轴承和磁性轴承。
目前，生产上使用较多的是直接滚动轴承和间接滚动轴承。采用直接滚动轴承的机 型有BD200RN型、BD200SN型、HS系列、M1/1型、BDA10型和国产的SQIA 型、FA601A 型等。采用间接滚动轴承的机型有 RU11 型、M2/1型、RU04型、RU14型、Autocoro型及国产的 FA611A 型等。近年来，空气轴承技术有了突破性进展，我国已研制成功转速为(6～8)×10⁴r/min、采用动压空气轴承和中频电动机传动的纺纱杯结构，并在 ZZF—168 型转杯纺纱机上使用。
直接滚动轴承：滚珠处于长时间的高速摩擦状态，限制了速度的进一步提升，速度一般在 4×10⁴r/min左右，通过用弹性夹持代替固定夹持等措施。可使速度有所提高，但目前用于转杯纺纱的直接滚动轴承速度最高只能达到8×10⁴r/min (如BDA10 型机)，因为直接滚动轴承随着速度的提高，噪音增大，寿命缩短。
间接滚动轴承：采用这种轴承可使纺纱杯速度大幅度的提升。设纺纱杯轴的直径为9mm,托盘直径为70mm，当纺纱杯转速为10×10⁴r/min 时，托盘轴承的转速可降到1.25～10⁴r/min, 这个转速普通滚动轴承就能实现，因此使用这种间接滚动轴承的 RU14 型 、Autocoro型等机型的最高转速已达10×10⁴r/mmin。
空气轴承：是依靠轴与轴承座之间形成的气膜来支承动静元件做相对回转运动。从理论上讲，空气轴承的寿命是无限的，而且具有噪音低、动力消耗小的优点，并能实现高速。空气轴承可分为静压空气轴承、动压空气轴承和复合型空气轴承三种。
纺纱杯轴承的传动方式主要有龙带集体传动和单锭单电动机传动。直接滚动轴承和间接滚动轴承均采用龙带集体传动；由于龙带的速度有限，因而限制了纺纱杯速度的进一步提升。单锭单电动机传动大多数都用在空气轴承和磁性轴承。新型的 Autocoro—240型及日本AR300 型转杯纺纱机均采用双盘轴承和转速变换器相结合的方式，使纺纱杯的转速提高到12×10⁴r/min和13×10⁴r/min。国产的ZZF—168型转杯纺纱机采用动压空气轴承和中频电动机单锭传动纺纱杯，其优点为结构相对比较简单、耗电省、噪音低、适应高速。机械轴承因受材料限制，极限速度难以再提高，而空气轴承尚有潜力。
转杯速度的提高，相应对整机的速度提高提出了要求。因此，转杯纺纱机的物理运动机构也有了很大的发展，如采用同步齿形带传动代替传统的齿轮传动，增加了传动的可靠性，并降低了噪音。采用无级变速器来调节喂给和输出速度，在不停车时即可改变工艺。使调节方便，且便于自动控制。