摘要本設(shè)計(jì)將介紹一種微型手動(dòng)縫紉機(jī)。它由機(jī)身、曲柄機(jī)構(gòu)、手搖機(jī)構(gòu)、壓腳壓桿機(jī)構(gòu)、面板、送布牙、滑板、傳動(dòng)桿、針架、調(diào)壓器、針桿、引線環(huán)、機(jī)針、鉤線機(jī)構(gòu)、切線機(jī)構(gòu)構(gòu)成包括上壓板、中壓板及底座，上壓板、中壓板及底座之間通過一主軸相連，其中中壓板內(nèi)設(shè)有一凹槽，用于穿針。針線盒上帶有可以將其固定在桌面上的緊固螺栓螺母。這種手動(dòng)縫紉機(jī)是一種采用單線縫合的方法，不需要底線。手動(dòng)縫紉機(jī)的發(fā)明使人們擺脫了繁重的大型縫紉機(jī)的束縛，便攜、小巧、方便是它的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞單線縫和、手動(dòng)縫紉機(jī)、曲柄機(jī)構(gòu)目錄第1章緒論111縫紉機(jī)的發(fā)展過程112我國縫紉機(jī)發(fā)展概況113縫紉機(jī)分類與型號2131按用途分類2132按結(jié)構(gòu)分類314我國縫紉機(jī)的分類與型號規(guī)定4141分類方法4142型號的意義415研究開發(fā)手動(dòng)縫紉機(jī)的意義5第2章產(chǎn)品設(shè)計(jì)721手動(dòng)縫紉機(jī)主要用途722手的縫紉機(jī)的縫紉原理723手動(dòng)縫紉機(jī)的主要功能724改良手動(dòng)縫紉機(jī)的設(shè)計(jì)方案8第3章手動(dòng)縫紉機(jī)材料的選擇931機(jī)針9311機(jī)針的選擇9312機(jī)針的材料9313機(jī)針的機(jī)械性能1032縫紉線10322縫紉線的基本要求10323縫線材質(zhì)11324縫針刺料的基本形式11325線跡的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1133針板孔11第4章手動(dòng)縫紉機(jī)的主要機(jī)構(gòu)1342挑線機(jī)構(gòu)13411挑線機(jī)構(gòu)及其功用13412挑線機(jī)構(gòu)的類型1442鉤線機(jī)構(gòu)1443送料機(jī)構(gòu)1444壓送料機(jī)構(gòu)17441縫紉機(jī)的送料方式1846四桿機(jī)構(gòu)19第5章驅(qū)動(dòng)外力的計(jì)算2051彈簧的勁度系數(shù)的計(jì)算2052外作用力的計(jì)算2153壓板的剪力和彎矩計(jì)算22533上壓板的彎矩計(jì)算24第6章手動(dòng)縫紉機(jī)的使用說明2661使用方法26結(jié)語28參考文獻(xiàn)29第1章緒論11縫紉機(jī)的發(fā)展過程幾千年前古人類縫制服裝的方式是把兩塊毛皮用帶尖的工具拼接在一起來遮體和御寒。以后很長的時(shí)間里，雖然面料、針和線等不斷更新，手工縫制的方法卻一直沒有變化，直到縫紉機(jī)的誕生替代了手工縫制，加速了傳統(tǒng)文明向現(xiàn)代文明的進(jìn)化?？p紉機(jī)制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)有一百五十多年的歷史。1845年,第一臺縫紉機(jī)是美國人伊萊亞斯豪發(fā)明的,它的構(gòu)造非常簡單,而且只能用一根線縫紉,機(jī)針和鉤針是其主要機(jī)件。但是公開演示證明,豪的發(fā)明要比敏捷的縫紉手工操作效率高出五倍。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，縫紉機(jī)的發(fā)展進(jìn)入高潮。除了美、英、德、法各國已大量生產(chǎn)外，蘇、意思、捷、日等國家也相繼引進(jìn)并開始成批生產(chǎn)，縫紉機(jī)的推廣和使用，使世界服裝工業(yè)獲得突飛猛進(jìn)發(fā)展。20世紀(jì)70年代，由于電子技術(shù)的發(fā)展，特別是微型電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用縫紉機(jī)工業(yè)又獲得了新生命，縫紉機(jī)進(jìn)入電子時(shí)代。目前，世界上生產(chǎn)縫紉機(jī)的國家共有50多個(gè)，縫紉機(jī)的品種有4000多種，進(jìn)如80年代以來，各國縫紉機(jī)的生產(chǎn)正向系類化、專業(yè)化、自動(dòng)化、工序聯(lián)動(dòng)化等方向發(fā)展。綜上所述，分析縫紉機(jī)的演變和發(fā)展，從品種結(jié)構(gòu)的變化來看，我們可以吧縫紉機(jī)的發(fā)展大體分為四代。第一代是杠桿結(jié)構(gòu)的簡易縫紉機(jī)；第二代是凸輪或連桿結(jié)構(gòu)的普通鑄鐵縫紉機(jī)；第三代是多半能或多能的中高速鋁合金縫紉機(jī)；第四代是電子模擬式全自動(dòng)專用縫紉機(jī)。參考文獻(xiàn)112我國縫紉機(jī)發(fā)展概況我國縫紉機(jī)工業(yè)最早起源于1904年,至今已有80余年的歷史了1890年前后,采用美國的老狗牌縫紉機(jī)作為帽子制造業(yè)的生產(chǎn)工具1900年以后,美國勝家公司的縫紉機(jī)在上海、廣州等地大量輸入由于縫紉機(jī)的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過手工縫紉機(jī),使用也方便,所以許多手工業(yè)者,生產(chǎn)工廠和家庭都樂意采用這樣,我國縫紉機(jī)的社會擁有量逐漸增加,縫紉機(jī)修理行業(yè)也隨之?dāng)U大。從解放前到解放后，我國的縫紉機(jī)工業(yè)掙脫了殖民主義者壟斷的鎖鏈，出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。目前，在全國已形成了一個(gè)以上海、天津、陜西、北京、廣州等五大縫紉機(jī)生產(chǎn)基地為主的比較完整的生產(chǎn)體系。參考文獻(xiàn)513縫紉機(jī)分類與型號131按用途分類縫紉機(jī)的種類繁多，但就其用途來看，可作如下大體的分類（圖11）縫紉機(jī)的分類（1）微型縫紉機(jī)是種體積小、重量輕、攜帶方便的微小縫紉機(jī)，最小的只有打火機(jī)那么大?？呻S身可帶，供旅行、野外作業(yè)縫補(bǔ)衣褲之用。（2）輕小型縫紉機(jī)大多是簡單的鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)和直線瑣式線跡縫紉機(jī)，適用于簡單的縫機(jī)。國外普通學(xué)校開設(shè)縫紉課時(shí)，一般都使用這種縫紉機(jī)作教具。（3）家用縫紉機(jī)這種縫紉機(jī)在整體縫紉機(jī)工業(yè)總產(chǎn)量占絕大部分，主要供家庭縫紉用。（4）工業(yè)用縫紉機(jī)主要是指工業(yè)縫紉機(jī)生產(chǎn)所用的縫紉機(jī)。（5）特殊縫紉機(jī)具有特殊用途的縫紉機(jī)。132按結(jié)構(gòu)分類根據(jù)用途上的大體分類，可對縫紉機(jī)作大概的了解，下面介紹幾種反應(yīng)縫紉機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分類方法。（1）按使用動(dòng)力分腳踏式縫紉機(jī)手搖式縫紉機(jī)電動(dòng)式縫紉機(jī)（2）按鉤線機(jī)構(gòu)分?jǐn)[梭縫紉機(jī)旋轉(zhuǎn)梭縫紉機(jī)旋轉(zhuǎn)鉤線縫紉機(jī)彎鉤縫紉機(jī)（3）按挑線機(jī)構(gòu)分針桿挑線縫紉機(jī)凸桿挑線縫紉機(jī)連桿挑線縫紉機(jī)滑桿挑線縫紉機(jī)變動(dòng)擺桿挑線縫紉機(jī)旋轉(zhuǎn)盤挑線縫紉機(jī)（4）按實(shí)現(xiàn)的線跡分；雙線鎖式線跡縫紉機(jī)雙線鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)單線鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)三線包縫線跡縫紉機(jī)雙線復(fù)合鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)多線交合鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)除了上述分類發(fā)法外，還可以按照送不機(jī)構(gòu)、潤滑方式等進(jìn)行分類。本設(shè)計(jì)屬于微型彎鉤凸輪挑線單線鏈?zhǔn)骄€跡縫紉機(jī)。14我國縫紉機(jī)的分類與型號規(guī)定1958年以前，我國生產(chǎn)的縫紉機(jī)一直沿襲國外縫紉機(jī)的編號和名稱，沒有國內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。1958年輕工業(yè)部制制訂了縫紉機(jī)部頒標(biāo)準(zhǔn)，以及又經(jīng)幾次的修訂，與1975年1月頒布了QB15975試行標(biāo)準(zhǔn)，即家用縫紉機(jī)指導(dǎo)性技術(shù)文件，它的某些規(guī)定也適用于工業(yè)和服務(wù)行業(yè)的縫紉機(jī)。參考文獻(xiàn)1141分類方法QB15975標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國縫紉機(jī)按使用對象劃分類別。因此我國縫紉機(jī)分為以下三類（1）家用縫紉機(jī)（2）工業(yè)縫紉機(jī)（3）服務(wù)性行業(yè)用縫紉機(jī)。142型號的意義QB15975標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，縫紉機(jī)機(jī)頭型號由兩個(gè)漢語拼音字母及兩組阿拉伯?dāng)?shù)字組成。（1）型號的第一個(gè)漢語拼音字母，代表縫紉機(jī)的使用的對象，見表11。（2）型號的第二個(gè)漢語拼音字母,代表縫紉機(jī)的主要機(jī)構(gòu)和線跡，見表12（3）型號的第一組數(shù)字代表使用對象、主要機(jī)構(gòu)和線跡相同，但縫紉物、性能等不同的順序代號。（4）型號的第二組數(shù)字代表在原來的基礎(chǔ)上有了改進(jìn)的代號。本次所設(shè)計(jì)的縫紉機(jī)的型號是JI12型，家庭用機(jī)、針桿挑線、旋轉(zhuǎn)鉤鉤線、單線鏈?zhǔn)骄€跡。15研究開發(fā)手動(dòng)縫紉機(jī)的意義從近來的銷售形勢來看，縫紉機(jī)市場全球化是主要趨勢，所以加強(qiáng)和推進(jìn)全球貿(mào)易是企業(yè)需要面對的一個(gè)考驗(yàn)。開發(fā)一種低成本，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，可隨身攜帶，可隨意放置，操作容易，適用性強(qiáng)使用方便，可以廣泛用于家庭、軍營、旅館等場合作縫補(bǔ)之用，易被廣大消費(fèi)者接受的小型手動(dòng)縫紉機(jī)非常有必要。該縫紉機(jī)具有自動(dòng)進(jìn)布和調(diào)節(jié)針腳間的松緊的功能，達(dá)到專業(yè)效果；產(chǎn)品采用精美彩色禮品包裝，除做為理想的家庭日用外，也適合作為禮品及會議贈品等。手動(dòng)縫紉機(jī)體積小，重量輕，便于攜帶存放，它能縫制多種縫紉效果，像平縫，拷邊，之字縫，鎖眼等等，比較適合城市居民和小服裝店賣家。小服裝店的賣家在賣服裝的時(shí)候總會有買家會碰到褲子太長的問題，如果有臺家用縫紉機(jī)在，所有問題都能迎刃而解。表11我國縫紉機(jī)型號中第一字母的意義參考文獻(xiàn)1表12我國縫紉機(jī)機(jī)型號中第二個(gè)字母的意義參考文獻(xiàn)1第2章產(chǎn)品設(shè)計(jì)21手動(dòng)縫紉機(jī)主要用途小型手動(dòng)縫紉機(jī)是種體積小、重量輕、攜帶方便的微小縫紉機(jī)。1能夠輕松自如的縫紉懸掛著的窗簾，壁掛等；2用本機(jī)縫制自行設(shè)計(jì)的手帕，圍裙，枕套等，別有一番情趣；3穿在身上的衣褲，裙等突然脫線，適用本機(jī)可以在不脫下的情況下，非常容易的縫妥。4對10歲以上的兒童稍加指導(dǎo)，用本機(jī)可以縫制小衣物等，不僅是玩具，也是培養(yǎng)兒童勞動(dòng)習(xí)慣，訓(xùn)練縫紉技巧的好伴侶。它采用單線縫紉，作為普通家用縫紉機(jī)的升級替代品，小型手動(dòng)縫紉機(jī)功能強(qiáng)大、外觀時(shí)尚、輕便簡潔等優(yōu)勢很快贏得了消費(fèi)者們的青睞，快速走進(jìn)各發(fā)達(dá)國家居民的家庭。其本身設(shè)計(jì)同時(shí)也存在不足之處，比如說縫紉時(shí)前后推進(jìn)的縫料存儲空間小、縫紉經(jīng)常跳線。22手的縫紉機(jī)的縫紉原理小型手動(dòng)縫紉機(jī)采用的是最簡單的線圈縫合鏈?zhǔn)娇p合。若要縫出鏈?zhǔn)娇p合，縫紉機(jī)會在線的后面用相同長度的線打環(huán)?？椢镂挥卺樝旅娴囊粔K金屬板上，用壓腳固定。每次縫合開始時(shí)，針穿過織物拉出一個(gè)線圈。一個(gè)做線圈的裝置在針拉出前抓住線圈，該裝置與針同步運(yùn)動(dòng)。一旦針拉出織物，送布牙裝置就會將織物往前拉。參考文獻(xiàn)6當(dāng)針再次穿過織物時(shí)，新的線圈將直接穿過前一個(gè)線圈的中間。做線圈的裝置會再次抓住線，圍繞下一個(gè)線圈做線圈。這樣，每個(gè)線圈都會把下鏈?zhǔn)娇p合一個(gè)線圈固定到位。鏈?zhǔn)娇p合的主要優(yōu)點(diǎn)是可以縫得非常快。但也存在小缺點(diǎn)，它不是特別的結(jié)實(shí)，如果線的一端松開，可能整個(gè)縫紉會全部松脫。23手動(dòng)縫紉機(jī)的主要功能功能有縫紉布料，推進(jìn)布料，夾緊布料，允許把握，傳遞動(dòng)力，支撐重量，防止生銹，防止打滑，穿透布料等。手動(dòng)縫紉機(jī)功能系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖。如圖21圖21紉布料功能圖24改良手動(dòng)縫紉機(jī)的設(shè)計(jì)方案241優(yōu)選草圖確定方案產(chǎn)品開發(fā)過程中，特性要求著產(chǎn)品外形和結(jié)構(gòu)。手動(dòng)縫紉機(jī)既要求人性化又要有造型美感，初步草圖的產(chǎn)生是對外型的改變，但又不能脫離產(chǎn)品原來的結(jié)構(gòu)。圖22方案草圖第一種方案原產(chǎn)品。其本身設(shè)計(jì)也存在著一些不足之處，比如說縫紉時(shí)前后推進(jìn)的縫料存儲空間小、縫紉經(jīng)常跳線。第二種方案在原有的基礎(chǔ)上對外形機(jī)架上做了改變，對壓布板、上壓板、下壓板的形狀或長度進(jìn)行了一定改變。根據(jù)原設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)原理不變將下壓板的長度增加，上壓板的高度升高，合理的調(diào)節(jié)彈簧的位置，使得彈簧靠近送布牙位置之間的空間增大，從而提升了縫料前后推進(jìn)儲存空間量。第3章手動(dòng)縫紉機(jī)材料的選擇在設(shè)計(jì)中，材料的選擇和設(shè)計(jì)是密不可分的。材料以自身的性能特點(diǎn)影響著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和價(jià)格，任何一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，只有與選擇材料的性能特點(diǎn)相一致才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和要求。不同的材料給人不同的質(zhì)感和觸感。在手動(dòng)縫紉機(jī)材料的選擇上，工作零部件以金屬鋼為主，在外殼材料上以樹脂塑料為主，防滑部位用橡膠材料。31機(jī)針311機(jī)針的選擇機(jī)針是一切縫紉機(jī)刺斷機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)件之一，其作用是穿刺縫料，形成線環(huán)。機(jī)針各部分名稱尺寸見圖31，其中作用是穿刺縫料，形成線環(huán)，針柄是機(jī)針最粗的一端，固定在針桿上。圖31機(jī)針機(jī)針桿即針柄至孔的一段，其兩側(cè)有兩線槽，引入線槽和引出線槽。引入線槽長而深，作用是容納面線，減少面線與縫料的摩擦力；引出線槽短而淺，作用是增加面線與縫料的摩擦，以促使面線環(huán)的形成和穩(wěn)定。針尖用作穿刺縫料，針孔供穿縫線用。同一類型的機(jī)針柄和針桿，長度相同，以針的直徑大小分號，針號與直徑大小成正比，即針號小直徑也小。本設(shè)計(jì)的手動(dòng)縫紉機(jī)針型DHK143。312機(jī)針的材料針一般用T9A、GCR6等專門制成的線材制造6。其技術(shù)要求線材直徑公差為01MM，表面無脫碳，無氧化，有規(guī)定的鐵素體晶格和滲碳體數(shù)量。材料應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)，檢測項(xiàng)目有直徑，表面質(zhì)量，抗拉強(qiáng)度，延伸率，斷面收縮，滲碳體的形成，晶粒大小和表面結(jié)構(gòu)等。313機(jī)針的機(jī)械性能（1機(jī)針的受力。有兩種一是從刺穿方向來的力，使針彎曲，產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。二是刺穿縫料的反作應(yīng)力，產(chǎn)生拱彎。機(jī)針刺穿方向彎曲偏移，會使針碰腳或觸到機(jī)針板。彎曲和拱彎兩力組合，會導(dǎo)致斷針。2機(jī)針偏移。針身細(xì)長的機(jī)針在縫紉機(jī)過程中產(chǎn)生顫動(dòng)。其原因針刺入縫料是碰到了織物的線；針線的張力過大；縫料移動(dòng)時(shí)，針尚未離開等。預(yù)防措施使用帶加強(qiáng)節(jié)的或較粗的機(jī)針，降低針線張力；調(diào)整縫紉機(jī)等。32縫紉線縫線，是服裝縫紉中不可缺少的材料。他是連續(xù)不斷的纖維，用來縫合衣料及織物，或在衣服上進(jìn)行裝飾或其他公益性加工。321縫線種類按原料可分為天然纖維，化學(xué)纖維和混紡三大類，他們的各有特點(diǎn)。322縫紉線的基本要求（1）縫合性縫紉線在指定縫料上在正常操作條件下以最高縫速進(jìn)行縫紉，能縫出均勻而一致的線速。（2）耐用性即縫線在指定的縫紉操作中的應(yīng)力特征性及線縫中的耐久性。（3）美觀性指縫線在縫紉前后體現(xiàn)的外觀，包括在織物上的配合效果，整潔的線跡和色彩的協(xié)調(diào)。323縫線材質(zhì)縫線材質(zhì)包括天然的（棉紗），人造的（多友紗或精紗），混紡的（混紡紗包精紗）?？p線有左旋和右旋之分，一般都采用左旋線。市場常用的有棉紗線、絲線、滌棉線、滌綸線以及尼龍線等?？p線質(zhì)地應(yīng)和縫料質(zhì)地一般，還要注意根據(jù)機(jī)針的粗細(xì)選用縫線，即粗針用粗線，細(xì)針用細(xì)線。324縫針刺料的基本形式縫紉機(jī)在縫紉工作時(shí)，針桿帶動(dòng)縫針引導(dǎo)線刺穿面料進(jìn)行縫紉的機(jī)構(gòu)，稱為刺料機(jī)構(gòu)（此料機(jī)構(gòu)、穿針機(jī)構(gòu)、針桿機(jī)構(gòu)）（如圖32）。圖32縫針刺料針桿在機(jī)頭的針桿孔內(nèi)只做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)針引導(dǎo)縫線刺穿面料，完成縫紉的機(jī)構(gòu)。4325線跡的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)單線鏈?zhǔn)骄€跡從縫料上面看，似一條虛線，從地面看似一條鏈條。如圖（圖32）；這種線跡的特點(diǎn)是容易解開。如果將線行的尾部解開，并歐諾個(gè)縫紉上面最后一個(gè)環(huán)線抽出線是一端，就很容易自尾端至頭部將線跡完全抽掉，如從縫料的底部抽線，線跡只會被拉緊而不會散開，其中一個(gè)特點(diǎn)是線跡彈性極強(qiáng)，線跡伸長一倍縫線也不會中斷。圖32單線鏈?zhǔn)綀D33針板孔正常情況下，針板孔的直徑不得大于機(jī)針直徑的05倍。如果針板孔過大，當(dāng)機(jī)針向下運(yùn)動(dòng)穿刺縫料時(shí)，縫料被擠進(jìn)空中。同樣當(dāng)機(jī)針向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，被擠進(jìn)針板孔內(nèi)的縫料又跟隨機(jī)針向上抬起，這樣，將延誤線環(huán)的形成，同樣線環(huán)的尺寸（寬度）也將被縮小。第4章手動(dòng)縫紉機(jī)的主要機(jī)構(gòu)41針線機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)在工作時(shí)，為了縫料縫合在一起，機(jī)針要做穿刺縫料的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)縫料的不同，機(jī)針穿刺縫料的運(yùn)動(dòng)有垂直方向、水平方向、直線或曲線。因機(jī)針是安裝在針桿上的，所以，針桿的運(yùn)動(dòng)決定了機(jī)針的運(yùn)動(dòng)，使針桿運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)叫針桿機(jī)構(gòu)。針桿機(jī)構(gòu)的任務(wù)是驅(qū)動(dòng)針桿引導(dǎo)面線穿過縫料，想成面線線環(huán)，為縫料線相互交織做準(zhǔn)備?？p紉機(jī)的用途不同，其針桿機(jī)構(gòu)的類型亦不相同。大多數(shù)的機(jī)針是做垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。圖41機(jī)針的運(yùn)動(dòng)形式42挑線機(jī)構(gòu)在縫紉過程中，向機(jī)針和鉤線機(jī)構(gòu)傳送面線的機(jī)構(gòu)稱為挑線機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)作用是；在個(gè)運(yùn)動(dòng)期（一個(gè)工作循環(huán)）中，放、收面線和送布牙機(jī)構(gòu)配合，完成一個(gè)線跡的最后終結(jié)工作。在運(yùn)動(dòng)配合關(guān)系的上，它從屬于針桿機(jī)構(gòu)和鉤線機(jī)構(gòu)。411挑線機(jī)構(gòu)及其功用縫紉機(jī)在縫紉時(shí)形成線跡的過程中，起著輸送，回收針線并收緊線跡的作用機(jī)構(gòu)，稱挑線機(jī)構(gòu)。當(dāng)縫針（機(jī)針）下行刺料時(shí)，將縫線從其卷裝中拉出來，提供線環(huán)形成時(shí)增多的用線量；當(dāng)縫針向上回退時(shí)，回收線環(huán)形成后多余的用線量，并收緊線跡。412挑線機(jī)構(gòu)的類型挑線機(jī)構(gòu)類型很多，工業(yè)縫紉機(jī)中中常用的挑線機(jī)構(gòu)可歸納為四類，即凸輪式、連桿式、旋轉(zhuǎn)式、針桿式。本設(shè)計(jì)采用的是旋轉(zhuǎn)式。42鉤線機(jī)構(gòu)鉤線機(jī)構(gòu)是指在縫紉過程中，鉤取面線線環(huán)并引導(dǎo)語底線形成交織的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中起著鉤線、分線、過線、脫線及放底線的作用。形成線跡的線環(huán)，不但要有刺布機(jī)構(gòu)和挑線機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)配合，還要有成縫器的鉤線與穿套或嵌套。旋轉(zhuǎn)鉤；鉤的尖嘴用來穿過直針線環(huán)，將其拉長，擴(kuò)大以便直針第二次穿刺縫料后穿入而形成單式鏈?zhǔn)较熔E。鉤線機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)鉤、送布牙、和機(jī)針等組成，他們的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)布料的縫制動(dòng)作。圖42線鉤運(yùn)動(dòng)鉤線機(jī)構(gòu)主要配合機(jī)針的運(yùn)動(dòng)，二者協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)才能形成鏈?zhǔn)骄€跡。當(dāng)縫紉機(jī)針從上方初始位置帶著縫線穿過縫料并降至極限位置時(shí)，鉤尖順時(shí)針快速退回30度，脫下前一次鉤住的線環(huán)。當(dāng)機(jī)針回退253MM時(shí)，在機(jī)針孔處形成新的環(huán)。此刻，針鉤逆時(shí)針快速前移30度，鉤尖鉤住線環(huán)，機(jī)針繼續(xù)回退，回到初始位置。針尖總是在一定角度范圍內(nèi)如此循環(huán)往復(fù)，達(dá)到鉤線的目的。如圖42所示。43送料機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)，又稱為送布牙機(jī)構(gòu)，縫料輸送器等。送料機(jī)構(gòu)的送料方式可以分為2大類；摩擦送料和精確送料。送料方式不同，執(zhí)行的機(jī)構(gòu)也不同。送布牙是上表面具有相同高度的鋸齒牙的扁平零件，它和壓腳配合將縫料移送一個(gè)針距，形成一個(gè)線跡。不同縫紉機(jī)上采用的送布牙是不相同的，在單針平縫機(jī)上，送布牙可有一排或三排的牙齒，一般為三排牙齒，后者能防止縫料橫向移動(dòng)，送料穩(wěn)定，雙排牙齒便于縫邊線縫，多用在包縫機(jī)上。圖43下送料當(dāng)凸輪以等速順時(shí)針轉(zhuǎn)過角時(shí)，從動(dòng)件件（送布牙）從最遠(yuǎn)位置回到最低位置。隨后在彈簧等力的作用下，凸輪以加速遞時(shí)針轉(zhuǎn)過角，從動(dòng)件由最低位置回到原來最高位置完成一個(gè)周期行程。圖43凸輪機(jī)構(gòu)通過簡單的凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)送布牙的上下運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)輸送布料的功能。同時(shí)，此凸輪機(jī)構(gòu)還實(shí)現(xiàn)了線勾與縫紉線的配合運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)對送布牙的行程進(jìn)。旋轉(zhuǎn)周期約為2秒，其中左右運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長且基本上為勻速運(yùn)動(dòng)，而上下運(yùn)動(dòng)時(shí)間短且為加速運(yùn)動(dòng)。對送布牙位移進(jìn)行坐標(biāo)分析如圖44和圖45所示左右運(yùn)動(dòng)位移坐標(biāo)分析可得圖44所示圖44送布牙左右運(yùn)動(dòng)位移上下運(yùn)動(dòng)位移坐標(biāo)分析可得圖45所示圖45送布牙上下運(yùn)動(dòng)行程四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)能夠最終帶動(dòng)傳動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)（圖46），傳動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)勾線板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而線勾依附著在勾線板上，當(dāng)勾線板在一個(gè)周期內(nèi)作來回旋轉(zhuǎn)時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了勾線動(dòng)作。圖46傳動(dòng)桿對傳動(dòng)桿進(jìn)行行程圖解圖47傳動(dòng)桿行程圖44壓送料機(jī)構(gòu)為了得到連續(xù)、平整、針距均的線跡，縫料就必須適時(shí)地、有節(jié)奏得到進(jìn)行移動(dòng)?？p紉機(jī)的壓送料機(jī)構(gòu)，就是承擔(dān)使縫料移動(dòng)以形成理想連續(xù)的機(jī)構(gòu)。在縫紉機(jī)過程中，該機(jī)構(gòu)起著向前或向后推送縫料以一定針局的作用。壓料和送料是兩個(gè)單獨(dú)機(jī)構(gòu)。但是兩者必須配合起來才能發(fā)揮作用，所以，通常作為一個(gè)整體進(jìn)行綜述?？梢哉f，壓料是送料的必要條件，沒有壓料就送不了料，而且，只有壓得穩(wěn)才能送的順。本設(shè)計(jì)采用送布牙送料的機(jī)構(gòu)是摩擦送料的一種?？椢镂挥卺樝旅娴囊粔K金屬板上，用壓腳固定。每次縫合開始時(shí)，針穿過織物拉出一個(gè)線圈。一個(gè)做線圈的裝置在針拉出前抓住線圈，該裝置與針同步運(yùn)動(dòng)。一旦針拉出織物，送布牙裝置就會將織物往前拉。在縫紉機(jī)形成線跡的過程中，壓料（壓腳）機(jī)構(gòu)的主要作用克歸納為如下兩點(diǎn)。防止縫料升浮，保證線跡的形成。當(dāng)機(jī)針和挑線桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓腳將縫料壓在針板平面上，這樣既可保證線環(huán)的穩(wěn)定性，避免因成縫器鉤不住線環(huán)而產(chǎn)生“跳針”，又便于挑線桿收緊線跡，避免出現(xiàn)“浮線”。協(xié)助送布機(jī)構(gòu)，保證縫跡的形成。為使送料牙能順利的移送縫料，在送布牙和份縫料之間應(yīng)有足夠的摩擦力，壓腳壓力就是產(chǎn)生這個(gè)摩擦力的決定因素。由于壓腳下壓縫料，使縫料與送布牙之間產(chǎn)生較大的摩擦力，致使縫料在送料牙的帶動(dòng)下，周期性地向前移動(dòng)，最終形成連續(xù)的縫跡。當(dāng)針再次穿過織物時(shí)，新的線圈將直接穿過前一個(gè)線圈的中間。做線圈的裝置會再次抓住線，圍繞下一個(gè)線圈做線圈。這樣，每個(gè)線圈都會把下一個(gè)線圈固定到位。鏈?zhǔn)娇p合的主要優(yōu)點(diǎn)是可以縫得非常快。但是，它不是特別的結(jié)實(shí)，如果線的一端松開，可能整個(gè)縫紉會全部松脫。大多數(shù)縫紉機(jī)使用一種更結(jié)實(shí)的縫線，叫做鎖縫。441縫紉機(jī)的送料方式將縫料按一定量一定方式移送的機(jī)構(gòu)稱為的構(gòu)建稱為縫料輸送器，一般由送布牙和壓腳組成。有些機(jī)種機(jī)針或其他構(gòu)件也參與送布，以滿足不同性質(zhì)的縫料對送布牙機(jī)構(gòu)的要求?？p料輸送方式（送布方式）很多，不同機(jī)種加工不同縫料要采用不同的送布方式。綜合現(xiàn)在縫紉機(jī)的送布機(jī)，可分為兩大類；一是摩擦式（齒式）送布，二是托架或夾板式送布。此小型手動(dòng)縫紉機(jī)的送布方式屬于，摩擦式送布6。圖48送布方式圖圖49四桿機(jī)構(gòu)簡圖45四桿機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，既以最短邊的鄰邊作機(jī)架。他的特點(diǎn)是（1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作；（2）能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（3）具有急回特性，減小空行程損失。如圖49四桿機(jī)構(gòu)的簡圖。四桿機(jī)構(gòu)是手動(dòng)縫紉機(jī)的整體框架和動(dòng)力來源，通過四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)銷、凸輪機(jī)構(gòu)、線勾等的運(yùn)動(dòng)。圖49是對四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置簡單的描述。粗線為上壓板處于最高位置時(shí)的情況，虛線為上壓板壓到最低位置的情況。可以依據(jù)銷的運(yùn)動(dòng)軌跡行程來設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)尺寸。銷在槽內(nèi)做簡單的上下擺動(dòng)，其位移如圖49所示的EE10MM。第5章驅(qū)動(dòng)外力的計(jì)算51彈簧的勁度系數(shù)的計(jì)算根據(jù)胡克定律（參考文獻(xiàn)3）可知FKXK彈簧勁度系數(shù)X彈簧變形量對彈簧進(jìn)行測量；MX237481其中，X1為彈簧正常狀態(tài)下的長度；X2彈簧安裝在手動(dòng)縫紉機(jī)中，而縫紉機(jī)未工作時(shí)的長度；X3為彈簧正常工作并被壓縮至最短時(shí)的長度?？傆?jì)算公式為（51）8/NODMDGKG線材鋼性模數(shù)D線徑DO外徑DM中徑N總?cè)?shù)NC有效圈數(shù)其中，DMDODNCN2本設(shè)計(jì)所用的彈簧用的材料為琴鋼絲其中琴鋼絲的線材鋼性模數(shù)G800本設(shè)計(jì)所用彈簧線徑D1MM，總?cè)?shù)N15圈。利用公式計(jì)算可得（52）215015/80K800/（14513）425/M根據(jù)四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以畫出機(jī)構(gòu)簡圖，如圖51畫機(jī)構(gòu)簡圖圖51機(jī)構(gòu)簡圖對此機(jī)構(gòu)進(jìn)行自由度計(jì)算F3N2PLPH3X32X401（53）既此機(jī)構(gòu)只有一個(gè)自由度，由于該四桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)與其自由度數(shù)相等，故滿足機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間具有確定相對運(yùn)動(dòng)的條件。52外作用力的計(jì)算對縫紉機(jī)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，并畫簡單的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)關(guān)系表示并進(jìn)行計(jì)算用圖51分析圖52受力分析圖KX（54）12FCOSKX2X34253722/10006375N從圖中數(shù)學(xué)關(guān)系可知；F1F2/COS6375/50/60765N根據(jù)力的平衡及力臂杠桿原理得公式F6860F160作用力計(jì)算FF160/6860176560/6860358N所以，確定了外驅(qū)動(dòng)力為358N53壓板的剪力和彎矩計(jì)算531下壓板的剪力計(jì)上壓板為手動(dòng)縫紉機(jī)的主壓板，是力的主要承受者。對于上壓板材料、形狀的設(shè)計(jì)必須從受力情況進(jìn)行分析，考慮材料在各段的受載情況。參考小型訂書機(jī)機(jī)架材料，本設(shè)計(jì)主要板件都采用鍍鋅板件。鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。鍍鋅是一種經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)而有效的防腐方法，全世界鋅產(chǎn)量的一半左右均用于此種工藝，具有成本低、附加值高的特點(diǎn)。根據(jù)截面法計(jì)算內(nèi)力的基本步驟3“切、代、平”，計(jì)算壓板的內(nèi)力的為、首先根據(jù)靜力平衡方程求支座反力和，為推導(dǎo)計(jì)算的一般過程，暫且用和代替。、用截面假想沿處把壓板切開為左、右兩段，如圖所示，取左段壓板為脫離體，因壓板原來處于平衡狀態(tài)，所以被截取的左段壓板也同樣保持平衡狀態(tài)。從圖中可看到，左段壓板上有一向下的支座反力、向下的已知力作用，要使左段壓板不發(fā)生豎向移動(dòng)，則在截面上必定存在一個(gè)豎直方向的內(nèi)力與之平衡；同時(shí)，、對截面形心點(diǎn)有一個(gè)力矩，會引起左段壓板轉(zhuǎn)動(dòng)，為了使其不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，在截面上必須有一個(gè)力偶矩與之平衡，才能保持左段壓板的平衡。和即為壓板橫截面上的內(nèi)力，其中內(nèi)力使橫截面有被剪開的趨勢，稱為剪力；力偶矩將使壓板發(fā)生彎曲變形，稱為彎矩。根據(jù)公式【4】進(jìn)行計(jì)算FAFBF0550XFB60F60680MN從上面的分析可知，用截面法將壓板切開分成兩段，同一截面上的內(nèi)力，取左段壓板為脫離體和取右段壓板為脫離體所得結(jié)果雖然數(shù)值相等，但方向卻是相反的，為此根據(jù)剪力和彎矩引起壓板的變形情況來規(guī)定它們的正負(fù)號。其中已知驅(qū)動(dòng)作用力F358N，由靜力平衡方程參考文獻(xiàn)【4】解得FA405N；FB763NF；代入公式計(jì)算得QA405N；FQB405N；FQBF358N；分析剪力并畫圖54圖53上壓板受載分析圖54上壓板剪力圖圖55上壓板彎矩圖533上壓板的彎矩計(jì)算根據(jù)作用在壓板上的已知載荷，求出靜定壓板的支座反力以后，壓板橫截面上的內(nèi)力可利用前面講過的“截面法”來求解，如圖所示簡支壓板在外力作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在討論距支座距離為的截面上的內(nèi)力。（1）計(jì)算各段彎矩力；（2）畫彎矩圖，如圖56；MA0MB2F2655131NMC0圖56U形截面（3）確定截面的形心位置。選參考軸為X軸，Z軸為對稱軸，將圖形分為、三個(gè)矩形。則120521AA3712YY302512312570256CAYYY（4）計(jì)算三矩形截面對X1軸的慣性矩。根據(jù)平移軸定理；YWC123322133322450751500518219YYBHBHMAA3193704065WM（5）求最大彎矩。作梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)圖53上壓板受載分析與圖55彎矩圖可知上壓板在B點(diǎn)處產(chǎn)生最大彎矩，336MAX87061850125044FLMKNAAX29ZMPAW通過參考文獻(xiàn)8查得鍍鋅板許應(yīng)力約為214MPA00053MPA214MPA即滿足MAXAX0M說明截面是安全的。上壓板的設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)。第6章手動(dòng)縫紉機(jī)的使用說明61使用方法持機(jī)用右手四指托住機(jī)座，大拇指自然地放在機(jī)身上蓋頂端，平穩(wěn)地持住整機(jī)。如圖（1）所示。圖1圖2穿線如圖（2），將線軸上的線輕輕拉出。穿過引線圖A，然后引入夾線調(diào)節(jié)片B再穿過引線圈。C引過的線頭暫放在機(jī)針旁邊，另將穿線器從機(jī)針前面（向機(jī)身結(jié)合部）穿過機(jī)針孔，再將線頭引入穿線器小孔中，退出穿線器拉出頭線約23公分壓線板壓住即可待用（見圖2）放布用右手食指抬起壓板，將準(zhǔn)備好待縫的織物（厚度不超過08毫米）平整地放入壓板下，輕輕放回壓板壓住織物；如圖（3）圖3圖4縫紉操作用左手持織物，右手大拇指輕輕地迅速下壓上蓋頂端壓到底后，大拇指再下壓，如此反復(fù)，送布機(jī)構(gòu)自動(dòng)將被縫物向左送出。持機(jī)右手逐漸右移，左手持布配合縫紉節(jié)奏輕輕地將被縫物向左方移動(dòng)，直至縫紉結(jié)束