机械原理课程设计--缝纫机导针及紧线机构设计及运动分析

缝纫机的机构分析和工作原理完美版讲解缝纫机是一种用于缝合各种织物和纺织品的机械设备，它通过一系列的机构来完成缝纫的工作。

下面将从机构分析和工作原理两个方面来详细讲解缝纫机的工作原理。

一、机构分析：1.传动机构：缝纫机的传动机构是由电机、皮带轮、链轮和传动杆等组成。

电机通过皮带轮和链轮传动，驱动传动杆来实现机械部件的运动。

2.送布机构：缝纫机的送布机构主要由铁齿轮、摇杆和送布齿组成。

电机驱动铁齿轮通过摇杆和送布齿的升降来实现送布。

3.上下机构：缝纫机的上下机构由上下锥齿轮、头簧和线杆等组成。

电机驱动上下锥齿轮的相互啮合来实现缝纫机头的上下移动。

4.针杆机构：缝纫机的针杆机构主要由针杆、针棘轮和曲柄等组成。

电机驱动曲柄带动针棘轮旋转，通过针杆的上下运动来完成针的穿刺和提升。

5.压脚机构：缝纫机的压脚机构主要由压脚杆、压脚弹簧和脚踏板等组成。

电机通过传动机构带动压脚杆的上下移动，以实现对织物的压紧。

二、工作原理：当缝纫机开机时，电机通过传动机构的传动，驱动各个机构协同工作，完成缝纫的工作。

具体工作过程如下：1.织物进料：织物由送布机构送入缝纫机，通过铁齿轮的旋转，带动摇杆来实现送布齿的升降，将织物逐步送入缝纫区域。

2.针眼穿刺：电机驱动曲柄带动针棘轮旋转，通过针杆的上下运动，使得针在织物上形成针眼，完成针的穿刺。

3.线迹形成：通过线杆及其配件，将线从线杆上穿过针眼，形成线迹。

4.织物前进：电机驱动上下锥齿轮相互啮合，带动缝纫机头上下移动，使得针在织物上提升，织物在缝纫区域持续前进。

5.继续穿刺：针织物前进的同时，针杆不断提升和下降，实现针的连续穿刺。

6.压紧织物：通过压脚机构驱动压脚杆的上下运动，实现对织物的压紧，保证针线的牢固度。

通过以上的工作原理，缝纫机可以实现对织物的缝合。

不同类型的缝纫机还可以通过调整不同的机构，完成不同的缝纫效果，满足不同的需求。

总结：缝纫机是一种机械设备，通过一系列的机构来实现对织物的缝合。

机械原理缝纫机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握缝纫机的基本机械原理，包括传动系统、缝合原理及辅助装置的工作机制。

2. 学生能够描述缝纫机各部件的功能，并解释其如何协同工作完成缝纫过程。

3. 学生能够运用所学的机械原理知识，分析并识别常见缝纫机故障的原因。

技能目标：1. 学生能够运用图示和模型，展示缝纫机的内部构造及其工作原理。

2. 学生通过动手实践，掌握缝纫机的正确操作方法，包括穿线、调节线张力、更换针和压脚等。

3. 学生能够设计并实施简单的维修方案，解决基本的缝纫机故障问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学习的兴趣，激发他们对缝纫机技术发展的探究欲望。

2. 增强学生对于传统手工艺和现代机械技术的尊重和认识，提升其职业自豪感和技能价值观念。

3. 通过团队合作学习，培养学生之间的互助精神和集体荣誉感。

本课程设计针对初中年级或高中一年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合。

课程性质为技术与实践相结合的学科，旨在通过具体的学习成果，使学生不仅掌握必要的机械原理知识，而且能够将知识应用于实际操作中，培养解决实际问题的能力。

通过课程的学习，期望学生能够达到以上所述的具体、可衡量的学习成果，为后续的深入学习奠定基础。

二、教学内容1. 缝纫机发展历史简介：使学生了解缝纫机技术进步的过程，激发学习兴趣。

- 教材章节：第一章 绪论2. 缝纫机基本构造与功能：详细介绍缝纫机的各个部件及其作用。

- 教材章节：第二章 缝纫机的基本构造3. 缝纫机工作原理：讲解传动系统、缝合原理及辅助装置的工作机制。

- 教材章节：第三章 缝纫机的工作原理4. 缝纫机操作与使用：教授正确使用缝纫机的方法，包括穿线、调节线张力、更换针和压脚等。

- 教材章节：第四章 缝纫机的操作与使用5. 缝纫机故障诊断与维修：分析常见故障原因，教授简单的维修方法。

- 教材章节：第五章 缝纫机的故障诊断与维修6. 实践操作：安排学生进行实际操作，巩固所学知识，提高动手能力。

机械原理课程设计缝纫机一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述缝纫机的基本机械原理，包括传动系统、缝合机制和操控系统的工作原理。

2. 学生能够掌握并运用所学的机械原理，分析缝纫机各部件的功能和相互之间的关系。

3. 学生能够解释缝纫机在工业和生活中的应用，并了解其发展历程。

技能目标：1. 学生能够运用所学的机械原理，设计并制作一个简单的缝纫机模型，展示传动和缝合的基本过程。

2. 学生能够通过实际操作，掌握缝纫机的基本使用方法，包括穿线、调节线迹和缝纫技巧。

3. 学生能够运用批判性思维和问题解决能力，分析并解决缝纫机在操作过程中可能出现的故障。

情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对机械原理学习的兴趣，认识到机械在生活中的重要性，增强对技术学习的积极性。

2. 学生能够培养团队协作意识，通过合作完成缝纫机模型的设计和制作任务，体验合作学习的乐趣。

3. 学生能够树立创新意识，勇于尝试新的设计思路，培养解决实际问题的能力。

课程性质：本课程为机械原理的实践应用课程，结合实际生活中的缝纫机为载体，使学生能够将理论知识与实际操作相结合。

学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容将结合学生的认知水平和动手能力，注重培养学生的实践操作技能和问题解决能力。

教学要求：教师在教学过程中应注重启发式教学，引导学生主动探索机械原理，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与讨论和实际操作，确保课程目标的实现。

通过教学评估，及时调整教学策略，提高课程质量。

二、教学内容1. 缝纫机概述- 了解缝纫机的发明背景、发展历程及其在生活中的应用。

- 教材章节：第一章 机械发展史2. 缝纫机基本结构与原理- 学习缝纫机的传动系统、缝合机制、操控系统等基本结构。

- 掌握缝纫机各部件的工作原理及其相互之间的关系。

- 教材章节：第二章 机械传动原理；第三章 缝纫机结构与原理3. 缝纫机操作与使用- 学习缝纫机的穿线、调节线迹、缝纫技巧等基本操作方法。

缝纫机工作原理引言概述：缝纫机是一种常见的家用和工业用的机械设备，用于缝制各种织物和纺织品。

它的工作原理涉及到多个关键部件和机械原理。

本文将详细介绍缝纫机的工作原理，包括供给线的过程、针和线的相互作用、运动传动机构以及缝纫机的控制系统。

一、供给线的过程1.1 上线轮和下线轮缝纫机的上线轮和下线轮是供给线的关键部件。

上线轮通过与下线轮的磨擦力将线从线轴上拉出，并将其传送到针脚处。

下线轮则通过与织物的磨擦力将线坚固地固定在织物上。

1.2 引导装置引导装置位于上线轮和下线轮之间，用于引导线的路径。

它通常由一组小孔组成，线通过这些小孔顺利地从上线轮传送到下线轮。

1.3 线的张力控制缝纫机还配备了线的张力控制装置。

通过调整张力控制装置，可以控制线的张力，确保线在缝制过程中保持适当的紧绷度，以避免线的松弛或者断裂。

二、针和线的相互作用2.1 针的运动缝纫机中的针通过上下运动来穿透织物，并形成缝线。

针的上下运动是由缝纫机的驱动装置控制的，通常是通过驱动轮和传动杆实现的。

2.2 线的穿透当针从上方向下方穿透织物时，线从线轴上被拉出，并通过针眼穿过织物。

针在穿透织物的过程中，线被坚固地固定在织物上。

2.3 线的锁定在针穿透织物后，线通过缝纫机的锁线装置进行锁定。

锁线装置通过将线环绕在织物的背面，形成一个结子的锁定点，确保线不会轻易松脱。

三、运动传动机构3.1 主动轮和从动轮缝纫机的运动传动机构包括主动轮和从动轮。

主动轮由机电驱动，通过传动带或者齿轮将动力传递给从动轮。

从动轮通过传动杆和其他连接件将动力传递给针和其他工作部件。

3.2 运动传递主动轮的旋转动力被传递给从动轮，从而使针和其他工作部件进行相应的运动。

运动传递机构通常采用齿轮传动、皮带传动或者链条传动等方式，确保运动的平稳和准确。

3.3 运动控制缝纫机的运动传动机构还配备了运动控制装置，通过调整运动控制装置，可以控制针的速度、行程和运动方式，以满足不同缝制需求。

工业缝纫机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解工业缝纫机的基本结构及其工作原理，掌握缝纫机各部件的功能和相互关系。

2. 学生能够掌握工业缝纫机的操作流程，了解不同缝纫技巧及其适用场合。

3. 学生能够了解工业缝纫机在服装制造业中的应用，认识到其在现代工业生产中的重要性。

技能目标：1. 学生能够正确操作工业缝纫机，完成基本缝纫任务，如直线缝、曲线缝等。

2. 学生能够运用所学知识解决实际操作中遇到的问题，如调整缝纫机速度、线张力等。

3. 学生能够运用工业缝纫机设计和制作简单的服装或布艺作品，提高实践操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习工业缝纫机课程，培养对服装制作工艺的兴趣和热情，激发创新意识。

2. 学生能够认识到工业缝纫机在提高生产效率、降低劳动强度方面的重要作用，增强社会责任感。

3. 学生在团队协作中，学会尊重他人意见，培养良好的沟通与协作能力。

本课程针对初中或高中年级的学生，结合学生动手能力强、好奇心重的特点，注重实践操作和实际应用。

课程旨在培养学生掌握工业缝纫机的基本知识和技能，提高学生在实际生产中的应用能力，同时培养学生的情感态度价值观，使学生在学习过程中形成积极向上的人生态度。

二、教学内容1. 工业缝纫机的基本结构：缝纫机各部件名称、功能及相互关系，包括针杆、送布牙、挑线杆、梭子、压脚等。

2. 工业缝纫机的工作原理：讲解缝纫机的工作流程，如线迹形成、缝纫速度与线张力的控制等。

3. 工业缝纫机的操作技巧：直线缝、曲线缝、倒缝、锁眼等基本缝纫技巧，以及不同面料、线材的适用方法。

4. 缝纫机维护与故障排除：介绍日常保养方法，常见故障的识别与解决方法。

5. 实践操作：设计并制作简单的服装或布艺作品，如手帕、购物袋等，巩固所学知识。

教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。

教学大纲安排如下：第一课时：工业缝纫机的基本结构及工作原理第二课时：直线缝、曲线缝等基本缝纫技巧第三课时：不同面料、线材的适用方法及缝纫机操作注意事项第四课时：缝纫机维护与故障排除第五课时：实践操作，制作简单的服装或布艺作品教学内容注重科学性和系统性，旨在帮助学生全面掌握工业缝纫机的相关知识，提高实践操作能力。

贵州民族学院《机械原理》课程论文（设计）《缝纫机主要机构》学院计算机与信息工程学院专业电子信息班级09 电子姓名刘玲学号************指导教师葛一凡摘要：本文主要介绍缝纫机机头的传动结构及缝纫机机的工作原理。

关键词：缝纫机原理结构首先：缝纫机机头的传动结构1.缝纫机机头结构简图如下：(1)上轮(2)上轴(3)挑线凸轮(4)挑线杆(5)小连杆(6)针杆(7)送布凸轮(8)牙叉(9)牙叉滑块(10)针距座(11)送布曲柄(12)送布轴(13)牙架(14)送布牙(15)抬牙曲柄(16)抬牙轴(17)摆轴偏心凸轮(18)摆轴(19)大连杆(20)摆轴滑块(21)下轴曲柄(22)下轴(23)摆梭托,摆梭引线机构：(1),(2),(3),(5),(6)挑线机构：(1),(2),(3),(4)钩线机构：(1),(2),(19),(18),(20),(21),(22),(23)送布机构：(1),(2),(7),(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18)图上未画的压紧杆部分也属于送布机构还有自成一体的第五大机构：绕线机构。

由于它是辅助机构，故未在图上画出②.缝纫机线迹形成过程这样才能形成双线连锁线迹呢？从上图中看他的交合情况，要使两根线交合必须把面线绕在布线上面的线团上，底线绕在缝料下面的轮上，当面线从布的上面线团拉出，通过缝纫机机针引入缝料的下面并形成一个环，绕过轮然后再向上收紧，在两层缝料间和底线间组成一个交合点，周而复始上述动作，即形成一组双线连锁线迹。

下面通过梭摆钩线形成一个线迹的过程来分析各机构的动作要求（1）线环的形成：机针从最高位置向下运动，在缝针没有接触缝料之前，挑线杆向上运动完成收紧上一个线迹的工作，并从线团里拉出形成下一个线环所需的面线，与此同时，送布牙也完成向前推送缝料的动作，开始向针缝下方运动，此时摆梭逆时针旋转也到极限位置，在这期间挑线杆是向下运动的，以松驰面线，供机针向下引线用，接着机针开始回升，由于机针短曹一侧的缝料对面线的阻力作用，此段面线滞留在缝料之下，加上梭床盖对机针长槽一侧面线的阻拦作用，结果就在机针短槽一侧形成了一个梨行的线环，在线环形成最佳状态时，挑线杆暂停向下运动，以免影响线环的形状，这时送布牙在针板之下向原来位置退回，所以对线环和缝料均无影响。

1设计任务 (2)1-1设计题目 (2)1-2机构简介 (2)1.3设计要求及原始数据 (3)2设计方案及过程 (4)2.1设计选定数据 (4)2.2机构各构件尺寸确定 (6)2.3机构两个位置的运动简图 (6)2.4对两个位置进行速度和加速度分析 (6)2.5 B点的运动轨迹及位移、速度、加速度线图 (10)3设计总结 (12)4心得体会 (12)参考文献 (12)1.设计任务1.1 设计题目缝纫机导针机构设计及其运动分析1.2 机构简介机构示意图：该机构由G轴上齿轮1驱动齿轮2, 0：轴上还固接有曲柄0：A和0：C,曲柄滑块机构0：AB的滑块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构OODC的连杆上点E为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。

1.3压力角a = 20°,齿顶高系数h；=l f顶隙系数c* = 0.25 o 杆0』摆角范围：仗乂“ °2.设计方案及过程2.1 设计选定数据齿轮设计由传动比公式. / / 200212 — nx / m — Zz ! Z\ —---------- 二0. 8333240得：可取zl二42 z2=35 贝ij：⑴标准中心距m (z4+z7 ) 1.5 <42+35〉d= ------------- = --------------- =57. 75 mm2 2⑵齿轮正确啮合时的床力角d・cos a =d‘ e cosad cos a 54xcos20°即:6=arccos—: ------ arccos ------------- 二20. 6<d/ 55⑶分度圆直径di=mzi=l. 5 x 32 =63 mmd2=mz2=l. 5 x 40 =52. 5 mm⑷基IM1直径dbi=d】cos a =63 x cos20c =59. 20064 mmdb2二&cos u =52. 5x cos20° =49. 33386 mm⑸齿轮机构的传动类型正传动⑹齿顶高h a i= h a m=l. 5x1 =1. 5 mm*ha2=h a m =1. 5x1 =1. 5 mm⑺齿根高hfi= (ha+c ) m = 1. 5 x (1+0.25) =1. 875 mmh；2= (ha +c ) m = 1. 5 x (1+0. 25) =1. 875 mm⑻齿顶圆直径dai= (zi+2 ha ) m=di+ 2h a =63+2=65 mmda2=(z?+2 h a)m=d：+ 2h a =52. 5+2=54. 5 nrn⑼齿根圆直径d*i= (Zi+2h a*_2c*) m = (46-2x1-2x0. 25) xl. 5=59. 3081 mmdf：= (z?+2ha-2c ) m = (35-2x1-2x0. 25) xl. 5=49. 2 mmQO)齿距P= n m =3. 14 x 1. 5 =4. 71 mm(ID基圆齿距(法向齿距)Pb二p・cos a =4. 17 x cos20° =4. 426 mm(12)齿厚S= n m/2 =3. 14 x 1. 5 x 0. 5 =2. 355 mm(13)齿槽宽e= n m/2 =3. 14 x 1. 5 x 0. 5 =2. 355 mm(14)顶隙c= c m =0. 25 x 1. 5 =0. 375 mm杆长计算对于杆AB：H 360：A = — = — =18 mm2 2由杆长O2A/AB=O. 35,得18AB =—-二51. 43 mm0.352.2 机构各构件尺寸确定齿轮参数列表如下：由上述计算可得到齿轮啮合传动的重合的大于1,满足连续传动要求, 齿厚大于0.4m(m=1.5),所以也满足要求，所以设计的齿轮参数正确。

实验一缝纫机头机构综合分析
一．实验目的及意义
1、了解缝纫机头的基本构造与组成，增强对机械零件及机构的感性识。

2、了解各个部件的运动及机构类型。

3、缝纫机机构中连杆机构的特点表现为具有多种多样的结构和多种多样的特性，通过对这
一典型机构的运动分析，进一步加深对机构的认识。

二．实验设备及工具
1
2
1
（
1
714、上轮15
（2
以保证
机针继续
图1-2
(1)
(17)摆
摆梭
注：
②
k、继续收线形成绞合点；l、周而复始形成了线迹。

更简单地说：送布---放线---引线---刺布---退针---成环---钩线---扩环---脱钩---紧环---绞合。

四、实验步骤
1、由手轮转动上轴，观察各机构的运动情况，认清哪些构建是活动构件，那些事固定构件，
了解缝纫机的结构及传动原理。

2、检查机针最高位置时的指针是否为零，必要时可松开手轮离合器加以校正。

3、转动上轴，依次观察并记录机针在最高位置开始刺布，到最低位置退出布料等时刻的指针
读数。

4、转动上轴，依次观察并记录摆梭逆时针摆动和顺时针摆动交接时刻的指针读数。

5、转动上轴，依次观察并记录挑线杆在最高位置、中间休止、再下降，到达最低位置等时刻
的指针读数。

6、转动上轴，依次观察并记录送布机构开始送布、送布结束等时刻的指针位置。

以上3－6步应反复三次，取各次读数的平均值作为实验数据，填入测试数据表。

五、缝纫机工作循环图
图6 缝纫机工作循环图
表1 家用缝纫机四个主要机构在工作周期中的特殊点（配合图6）。

《机械原理》教学大纲（学分3.5，学时56）一. 课程的性质和任务机械原理是机械类专业中，研究机械共性问题的一门主干技术基础课，它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，初步具有确定机械运动的方案、分析和设计机构的能力。

培养学生对机械技术工作的适应性和开发创新的能力。

同时为学习机械性质的专业课程打下基础。

二. 课程内容、基本要求与学时分配第一章绪论2学时1. 了解本课程的研究对象、内容以及在培养机械高级工程技术人才中的地位、作用和任务。

2. 了解机械原理科学发展。

第二章平面机构结构分析3学时1.了解机构结构分析的内容与目的、运动副及其分类。

2. 了解运动链、机构和机构运动简图。

3. 掌握机构自由度、高副低代。

4. 了解平面机构的组成原理。

第三章平面机构运动分析5学时1.了解机构结构运动分析的目的与方法。

2. 掌握速度瞬心法与其在机构速度分析中的应用。

3. 掌握用解析法（杆组法）对二级机构运动分析和编程计算。

第四章平面机构力分析3学时1. 了解平面机构力分析的目的和方法。

2. 掌握构件惯性力的确定、质量代换法。

3. 掌握用解析法（拆杆组法）做机构的动态静力分析。

第五章机械中的摩擦及机械效率4学时1.了解机械中的摩擦及机械效率分析的目的。

2.掌握移动副摩擦、转动副摩擦、螺旋副摩擦。

3.了解机械的效率。

4.掌握简单机械的自锁及其结构。

第六章机械的平衡2学时1. 掌握刚性转子静、动平衡的原理与方法。

2. 了解平面四杆机构的平衡原理。

第七章机械运转及其速度波动的调节4 学时1.掌握单自由度机械系统等效动力学模型（等效构件、等效力和等效力矩，等效质量和等效转动惯量）及运动方程式。

2.了解力为位置函数的运动方程式的求解。

3.掌握周期性速度波动的调节方法。

4.掌握飞轮转动惯量的确定。

5.了解非周期性速度波动调节的基本概念。

第八章平面连杆机构及其设计5学时1. 了解铰链四杆机构的基本型式、演化和应用。

机械原理课程设计 缝纫机一、课程目标知识目标：1. 学生能理解缝纫机的基本机械原理，掌握其结构组成及各部件功能。

2. 学生能描述缝纫机的工作原理，包括传动系统、缝纫机制和送布系统的工作方式。

3. 学生能运用所学的机械原理知识，分析缝纫机在操作过程中可能出现的故障及其原因。

技能目标：1. 学生能够运用图示和模型，进行缝纫机简单部件的拆装和组装。

2. 学生能够通过实际操作，掌握缝纫机的正确使用方法，完成基础缝纫技巧。

3. 学生能够运用问题解决策略，对缝纫机进行简单的故障排查和维护。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学习的兴趣，激发其探索机械设备工作奥秘的热情。

2. 增强学生对传统工艺和现代机械技术结合的认识，提高对技术创新的尊重和重视。

3. 培养学生的团队合作意识，通过小组合作完成任务，增强集体荣誉感和责任感。

课程性质：本课程为实践性较强的机械原理应用课程，结合实际机械设备进行分析和操作。

学生特点：学生为初中年级，具备基本的机械原理知识，动手能力较强，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：结合学生特点，通过理论讲解与实际操作相结合的方式，提高学生对缝纫机机械原理的理解和应用能力。

在教学过程中，注重培养学生的动手实践能力和问题解决能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容1. 缝纫机概述- 缝纫机的发展历史- 缝纫机的分类及特点2. 缝纫机结构与原理- 缝纫机的结构组成：机头、机架、电机、控制系统等- 缝纫机的工作原理：传动系统、缝纫机制、送布系统3. 缝纫机操作与使用- 缝纫机的基本操作方法- 缝纫技巧及实际应用4. 缝纫机维护与故障排除- 缝纫机的日常维护与保养- 常见故障及其排除方法5. 实践活动- 模型拆装与组装：缝纫机简单部件的拆装和组装实践- 实际操作练习：缝纫机操作技巧训练及缝制作品制作教学内容安排与进度：第一课时：缝纫机概述，了解缝纫机的发展历史和分类特点第二课时：缝纫机结构与原理，学习缝纫机的结构组成和工作原理第三课时：缝纫机操作与使用，掌握缝纫机的基本操作方法和缝纫技巧第四课时：缝纫机维护与故障排除，学习日常维护保养和故障排除方法第五课时：实践活动，进行模型拆装、实际操作练习和作品制作教材章节关联：本教学内容与教材中“机械原理及其应用”章节相关，涉及缝纫机的基本原理、结构与操作，结合实践活动中所用的教材和工具，确保教学内容的科学性和系统性。

缝纫机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解缝纫机的基本结构及其工作原理；2. 学生能掌握缝纫机的操作步骤和安全使用方法；3. 学生能了解不同针法及其在缝纫中的应用。

技能目标：1. 学生能正确操作缝纫机，进行基本缝纫；2. 学生能运用不同针法完成简单的缝纫作品；3. 学生能通过实际操作，培养动手能力和创造力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对传统手工艺的尊重和热爱；2. 学生通过团队合作，学会分享与交流，培养团队协作精神；3. 学生在创作过程中，培养耐心、细致和精益求精的品质。

课程性质：本课程为实用技术类课程，旨在让学生在实际操作中掌握缝纫技能，培养动手能力和创造力。

学生特点：考虑到学生所在年级，具备一定的手工制作基础和观察能力，对新鲜事物充满好奇心。

教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注个体差异，引导学生主动参与，确保学生在课程中能取得实际的学习成果。

通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。

二、教学内容1. 缝纫机基本结构及工作原理- 缝纫机的各部件名称及功能- 缝纫机的工作原理及操作流程2. 缝纫机操作技能- 缝纫机的安装与使用- 缝纫机的基本操作步骤- 缝纫机的保养与维护3. 针法技巧与应用- 平缝、链缝、重叠缝等基本针法- 不同针法在实际作品中的应用4. 实践操作- 制作简单的手工艺品（如环保购物袋、围裙等）- 创意设计，运用所学针法进行创作教学内容安排与进度：第一课时：缝纫机基本结构及工作原理学习第二课时：缝纫机操作技能训练第三课时：针法技巧学习与应用第四课时：实践操作，完成简单手工艺品制作教材章节关联：《劳动与技术》教材第三章“缝纫技术”部分，涵盖了本课程教学内容的相关知识点，为学生提供了系统的学习资料。

通过以上教学内容的安排，使学生能够循序渐进地掌握缝纫技能，为后续的实践操作打下坚实基础。

三、教学方法1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解缝纫机的基本结构、工作原理及安全操作知识，使学生系统掌握理论知识。

目录1．设计题目 (2)2．原始数据 (3)3．齿轮设计 (4)4．杆件长度的计算 (6)5．主要计算结果 (7)6．用解析法对滑块进行B运动分析 (9)7．用图解法对两个极限位置和一个一般位置进行运动分析 (12)8．E点的运动轨迹 (17)9． MATLAB程序代码 (19)10 B点的位移、速度、加速度数据 (20)11 E点的坐标数据 (21)12．参考书目 (22)1 设计题目缝纫机导线及紧线机构设计及其运动分析结构示意图:该机构由1O轴上齿轮驱动齿轮2，2O轴上还固接有曲柄AO2和CO2，曲柄滑块机构ABO2的滑块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构DCOO32的连杆上点E为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。

原始数据3 齿轮设计由传动比公式知可取146z =，140z =。

1，标准中心距12() 1.25(4640)53.7522m z z d mm +⨯+===2，齿轮啮合时的压力角由 cos cos d d αα''=得cos 73.75cos 20arccosarccos 20.716554d d αα'===' 3，分度圆直径11 1.254657.5d mz mm ==⨯=22 1.254050d mz mm ==⨯=4，基圆直径11cos 57.5cos 2054.03232b d d mm α==⨯=22cos 50cos 2046.98463b d d mm α==⨯=5，变位系数由 12122()tan x x inv inv z z ααα+'=++ 即 122()20.7165tan 20204640x x inv inv +=++得 120.20108x x += 取 120.05108,0.15x x ==6，中心距变动系数12cos 4640cos 20(1)(1)0.2002cos 2cos 20.7165z z y αα++=-=⨯-='7，齿高变动系数12()0.00108yx x y ∆=+-=8，齿轮机构的传动类型正传动9，齿顶高*11()(10.051080.00108) 1.25 1.3125a a h h x y m mm=+-∆=+-⨯=*22()(10.150.00108) 1.25 1.43615a a h h x y m mm=+-∆=+-⨯=10，齿根高**11()(10.250.05108) 1.25 1.49865f a h h c x m mm =+-=+-⨯= 375.125.1)15.025.01()(2**2=⨯-+=-+=m x c h h a f11，齿顶圆直径11257.52 1.312560.125a a d d h mm =+=+⨯=222502 1.4361552.8723a a d d h mm =+=+⨯=12，齿根圆直径111257.52 1.4986554.5027f f d d h mm =-=-⨯= 2222502 1.37547.25f f d d h mm =-=-⨯=13，齿顶圆压力角11127.01616arccos arccos 26.016730.0625b a a r r α=== 22223.49232arccosarccos 27.296726.43615b a a r r α=== 14，分度圆上的齿厚11 1.252tan 20.05108 1.25tan 20 2.0099722ms x m mm ππα=+=+⨯⨯⨯=22 1.252tan 20.15 1.25tan 20 2.0999822ms x m mm ππα=+=+⨯⨯⨯=15，齿顶厚11111130.06252() 2.0099728.75230.0625(26.016720)0.95719a a a a r s s r inv inv r inv inv mmαα=--=⨯-⨯⨯-=22222226.436152() 2.0999825226.43615(27.296720)0.91351a a a a r s s r inv inv r inv inv mmαα=--=⨯-⨯-=经检验 10.40.4 1.250.5a s m mm >=⨯= 20.40.4 1.250.5a s m mm >=⨯=16，重合度112211[(tan tan )(tan tan )][46(tan 26.0167tan 20.7165)2240(tan 27.2967tan 20.7165)] 1.6835a a a z z εααααππ''=-+-=⨯-+⨯-= 经检验(1.1~1.2)a ε>4 杆件长度计算由针杆冲程H 可得2361822O AH l mm === 由20.3O A ABl l = 得60AB mm =设D 的两个极限位置为12,D D所以，在132D O D ∆中12380102sin229sin 33.2674322D D O D l l mm αα'''--==⨯⨯=3901449054θβ=-=-=由余弦定理得258.02470CD O C l l mm+===233.65311CD O C l l mm -===所以，有以上两方程得45.83891CD l mm =212.18580O C l mm =由于 1.3DECDl l = 所以 1.345.8389159.59058DEl mm =⨯=5 主要计算结果57.5mm6 用解析法对滑块进行B运动分析23cos sin()02O A AB l l ϕπθ--=所以 2cos cos 0O A AB l l ϕθ+=223sin cos()sin sin 2B O A AB O A AB y l l l l ϕπθϕθ=--=+由以上两式可得2sin B O A AB y l l ϕ=-18sin By ϕ=-对应的位移曲线如下对上式求导得sin 218cos 2.71(0.3cos sin 2433.53972cos 65.03096B v ϕϕϕϕϕϕ=--=⨯-对应的速度曲线如下再对上式求导得2222322223225.4cos 2(10.09cos )0.1215sin 218sin [1(0.3cos )]5.4cos 2(10.09cos )0.1215sin 210442.03827sin 580.11324[1(0.3cos )]B a ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ--=-----=-⨯-⨯-对应的加速度曲线图如下7 用图解法对两个极限位置和一个一般位置对应的速度加速度计算，并将结果与解析法的结果比较22224.0855460O An rad s πω==1 极限点一：90ϕ=1.1速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=B A BA v v v →→→=+大小： ? 22O A O A ω ?方向： B A → 2O A ⊥ BA ⊥由图可得（图见坐标纸）Bv =100 4.35435BA mm v pa sμ=⋅=⨯=4357.2560BA ABAB v rads l ω===1.2加速度分析加速度比例尺：2()2000a mm s cm μ=BABAnB A a a a a τ→→→→=++大小： ？ 22O A l ϕ ？ 2AB AB l ω 方向： B A → 2A O → BA ⊥ B A → 由图可得（图见坐标纸） 22000 3.67200Ba mma a s μπ'=⋅=⨯= 方向水平向右0ABα=由解析法得到的结果如下B v =433.53972BA mm v s=7.22566AB rad s ω=27309.4285B mm a s = 方向水平向右0ABα=2极限点二： 270ϕ=2.1速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=BA BA v v v →→→=+大小： ？ 22O A O A ω ？ 方向： B A → 2O A ⊥ BA ⊥ 由图可得（图见坐标纸）B v =100 4.35435BA mm v pa sμ=⋅=⨯=4357.2560BA ABAB v rads l ω===2.2加速度分析加速度比例尺 ：2()2000a mm s cm μ=BA BAnB A a a a a τ→→→→=++大小： ？ 22O A l ϕ ？ 2AB AB l ω方向： B A → 2A O → BA ⊥ B A → 由图可得（图见坐标纸）22000 6.813600B a mm a b sμπ'=⋅=⨯= 方向水平向左ABα=由解析法得到的结果如下Bv =433.53972BA mm v s =7.22566AB rad sω=213574.64975B mm a s = 方向水平向左ABα=3 一般位置 24ϕ=3.1速度分析速度比例尺：()100v mm s cm μ=B A BAv v v =+大小： ？ 2O A l ϕ ？ 方向： 2B O → 2O A ⊥ AB ⊥ 由图可得（图见坐标纸）100 1.8180BA v mm v ab sμ=⋅=⨯=180360BA BAAB v rads l ω===100 3.45345B v mv pb sμ=⋅=⨯=3.2加速度分析加速度比例尺：2()1000a mm s cm μ=nB A BA BAa a a a τ=++大小 ？ 22O A l ϕ 2AB AB l ω ？方向 2B O → 2A O → B A → AB ⊥由图可得（图见坐标纸）21000 6.356350Ba mma b s μπ'=⋅=⨯= 方向水平向右由解析法得到的结果如下183.35694BA mm v s=183.35694 3.05559560BA BA BA v rad s l ω===345.80677B mv s=26382.97554B mma s = 方向水平向右8，E 点的运动轨迹3O 点坐标为323cos 34cos 19.98470O O O x l mm θθ=-=-=-323sin 34sin 27.50658O O O y l mmθθ===D 点坐标233cos cos 19.9847029cos D O O O D x l l θαα=-+=-+233sin sin 27.5065829sin D O O O D y l l θαα=+=+三角形23O O D中，由余弦定理可得2O D l ==由正弦定理有2321sin sin()O O O D l l γθα=+所以23221sin()34sin(54)arcsin[]arcsin[]O O O DO Dl l l θααγ++==由余弦定理得2222222cos 2O D CD O C O D CDl l l l l γ++=所以2222222222222coscos22O D CD O C O D CD O C O D CDO D CDl l l l l l arc arc l l l l γ+-+-==所以212()ψβπαγγ=----所以cos E D DE x x l ψ=+ sin E D DE y y l ψ=+并且54θ=，2334O O l mm=，329O D l mm=，212.18580O C l mm=，45.83891CD l mm=，59.59058DE l mm=，2120β=联立以上各方程可以画出E 点轨迹如下9， MATLAB程序代码位移曲线x=[0:0.0001:2*pi];y1=18*sin(x);y2=60*sqrt(1-0.09*(cos(x)).^2);y=y1-y2;plot(x,y);速度曲线a=[0:1:360]x=a*pi./180;y1=18*cos(x);y2=2.7*sin(2*x);y3=sqrt(1-0.09*(cos(x)).^2);y=(y1-y2./y3)*24.08554plot(x,y);加速度曲线a=[0:0.0001:360];x=a.*pi./180;y1=18.*sin(x);y2=5.4.*(cos(2*x));y3=(1-0.09.*(cos(x)).^2);y4=0.1215.*(sin(2*x)).^2;y5=(1-0.09*(cos(x)).^2).^1.5;y=(0-y1-(y2.*y3-y4)./y5).*24.08554^2;plot(x,y);E点的运动轨迹曲线a=[10.*pi./180:0.0001:80.*pi./180];b=54.*pi./180;o3x=-34.*cos(b);o3y=34.*sin(b);dx=o3x+29.*cos(a);dy=o3y+29.*sin(a);o2d=sqrt(34.*34+29.*29-2.*34.*29.*cos(a+b));r1=asin(34.*sin(a+b)./o2d);r2=acos(((o2d).^2+45.83891.^2-12.18580.^2)./(2.*(o2d).*45.83891)); ex=dx+59.59058.*cos(120.*pi./180+a+r1+r2-pi);ey=dy+59.59058.*sin(120.*pi./180+a+r1+r2-pi);plot(ex,ey);11. B点的位移、速度、加速度数据12. E点的坐标数据（与对应）13，参考书目朱如鹏主编，机械原理.—修订2版.—北京：航空工业出版社，1998.8韩立竹，王华编著，北京：国防科技出版社，MATLAB电子仿真与应用，2001.1 C++书目王洪欣主编，机械原理课程上机与设计，南京：东南大学出版社，2005.8。

实验一缝纫机头机构综合分析缝纫机头机构是缝纫机的核心部件，是实现缝纫功能的主要部件。

它由多个零部件组成，包括活动臂、动脚及踏板、上下丧盖、线针头装置、扭转轴、摇臂轴和剪线刀等。

首先，我们来分析活动臂的机构。

活动臂主要由四个部分组成：压脚、脚踏板、活动臂推杆和底盘。

活动臂推杆通过连杆机构与脚踏板相连，通过脚踏板的运动带动活动臂推杆上下运动，从而实现缝纫机头的起落。

压脚通过活动臂推杆与底盘相连，通过压脚上下移动来控制缝纫机头与缝纫物料之间的压力。

然后，我们来分析上下丧盖的机构。

上下丧盖主要由上下盖板、上下盖板拉簧、上下盖板门轴和上下盖板按钮组成。

上下盖板通过上下盖板拉簧与上下盖板按钮相连，通过按下上下盖板按钮来控制上下盖板的开合。

上下盖板门轴使得上下盖板可以顺利地打开和关闭。

接下来，我们来分析线针头装置的机构。

线针头装置由线针、线针臂、线针杆和线针轴组成。

线针臂通过线针杆与线针轴相连，通过线针杆的上下运动，带动线针臂上下运动，从而完成线针的动作。

然后，我们来分析扭转轴的机构。

扭转轴主要由扭转手柄、扭转轴和扭转压脚组成。

扭转手柄通过与扭转轴相连，通过旋转扭转手柄，带动扭转轴旋转，从而控制缝纫机头的运动方向。

扭转压脚通过扭转轴与底盘相连，在扭转轴的作用下，扭转压脚可以左右摇摆移动，实现缝纫的方向调整。

最后，我们来分析剪线刀的机构。

剪线刀主要由刀片和剪刀臂组成。

剪线刀通过剪刀臂与底盘相连，通过剪刀臂的动作，完成剪线刀的剪线操作。

综上所述，缝纫机头机构是缝纫机最关键的部件之一，它由多个零部件组成，实现了缝纫机头的各项功能。

每个部件都发挥着重要的作用，相互协作，完成缝纫任务。

了解和分析缝纫机头机构的细节，可以使我们更好地理解缝纫机的工作原理，并在维护和修理缝纫机时，能够更加准确地找到故障的原因和解决办法。

缝纫机机构的设计与分析缝纫机是现代化生产中的主要设备之一，它采用了一系列复杂的机构，实现布料的缝纫加工。

这些机构设计的好坏直接影响到缝纫机的稳定性、效率和加工质量。

因此，本文将对缝纫机机构的设计与分析进行介绍。

一、缝纫机机构的类型缝纫机机构按其使用范围可以分为家用和工业用两类。

根据缝纫方式，可以分为单针和双针两类。

根据缝纫方式的不同，缝纫机机构也会有所不同。

通常，家用缝纫机主要采用机械式缝纫机，因为它的使用比较简单，结构也比较简单，维修成本低。

而工业缝纫机则采用更为复杂的电子式控制系统，以满足生产需求。

缝纫机机构主要由下面几个部分构成:1. 传动机构传动机构主要由电机、皮带及齿轮组成。

它的作用是将电机产生的动力传递到缝纫机的各个部位，从而实现缝纫功能。

2. 皮带轮机构4. 上下摆臂机构上下摆臂机构由上摆臂及下摆臂组成。

它的作用是将线针穿过布料，并形成线迹。

5. 针杆机构缝纫机的缝纫原理主要由沉锁线原理、简单钩原理和复杂钩原理组成。

其中，沉锁线原理是缝纫中最重要的一种原理。

沉锁线原理：沉锁线主要通过下面的零件进行实现:磨针、指板、下刀、拉钩等。

它的作用是将两根线固定在布料上，从而形成缝纫。

简单钩原理：简单钩主要由上下部分组成，上部分为钩扣，下部分为钩身。

它的作用是在缝纫过程中，通过钩身将线材穿过布料，并结合钩扣固定线材，形成缝纫效果。

缝纫机机构在设计时需要符合下面的一些要求:1. 必须具备足够的稳定性。

3. 必须能够满足不同缝纫需求。

4. 必须具备较高的加工精度，以保证产品质量。

1. 通过控制传动机构的设计，提升缝纫机的性能。

六、总结。

一、设计要求 1.1 设计题目缝纫机导针及紧线机构设计及其运动分析 1.2 机构示意图该机构由O 1轴上齿轮1驱动齿轮2，O 2轴上还固接有曲柄O 2A 和O 2C 。

曲柄滑块机构O 2AB 的滑块为缝纫机针杆，曲柄摇杆机构O 2O 3DC 的连杆上点E 为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成协调和紧线过程。

1.3 原始数据N1=200rmp ，n2=270rpm ，模数m=1.5 mm ，L=40mm ，针杆冲程H=38mm ，1β=30，2β=120，3β=150，1α=10，2α=75 ，O 2O 3=36mm ，O 3D=28mm ，DE/DC=1.35,O 2A/AB=0.3。

齿轮参数：压力角，齿顶高系数，顶隙系数。

杆O 3D 摆角范围：1α≤α≤2α二 机构设计与分析2.1齿轮机构传动设计 关于齿数选择的分析1ω=2πn 1/60=20.94 rad/s2ω=2πn 2/60=28.27 rad/s假设这对齿轮标准啮合，就有0.5m*(Z 1+Z 2)=O 1O 2且1ω*Z 1=2ω*Z 2。

但解得Z 1=41.36，Z 2=30.64均不是整数，所以重新考虑，设啮合角k ，COSk=0.5m（Z 1+Z 2）COS α/ O 1O 2由上式可以得到Z1/Z2=27/20,而齿数必须是整数，先假设Z1=27，Z2=20，可以解得COSk=0.6134，k=52.16。

如果Z 1，Z 2更大，就只能有Z 1=54，Z 2=40，两者之和成倍增长，COSk 将大于1，所以就只能有Z 1=27，Z 2=20。

但是这样会造成啮合角过大，已经超过了50°，渐开线函数表都查不到其inv 值，所以只能在20到40的范围内找一个合适的Z 2值，使得Z1/Z2在误差范围内尽可能趋近于27/20=1.35。

取Z 2=20,21,22……，最终可以发现Z 1=31，Z 2=23；Z 1=50，Z 2=37两组数据误差最小，但后一组数据的COSk 值超过了1，所以取Z 1=31，Z 2=23为佳，对应的k=45°11′20.68″设变位系数X 1，X 2，由tan iiX inv inv Zk αα=+∑∑可以解得X 1+X 2=15.06，这显然比较不合常理，综合考虑变位比较常理化以及齿数之比标准化，果然Z 2应该在30.64周围选取，发现当Z 1=39，Z 2=29（k=27°26′27″）或Z 1=42，Z 2=31（k=17°41′4″）比较合适，误差不大，分别解得变位系数和2.375和-0.4727，显然取后者更合适，所以得到齿数的最终方案Z 1=42，Z 2=31。

武汉工程大学机械原理课程设计说明书课题名称：缝纫机导针及紧线机构专业班级：2012级过控三班小组成员：指导教师：课题工作时间：2014.6.16至2014.4.26摘要我们这次设计运用解析法建立了所设计的五杆机构的运动特效数学模型，利用Matlab运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。

然后基于Visual Basic程序设计运动仿真，绘出相应铰接点运动特性曲线，并将用解析法基于Matlab环境下运行的结果与Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。

进而对此次设计的可行性进行了验证。

另外，基于Visual Basic在进行三维实体模型设计的局限性，我们还运用Solidworks对机构进行了三维实体模型设计，并进行了仿真运动。

由于时间有限，设计中仅运用onCosmosmoti对机构进行了仿真运动及动画制作，而为对机构中各零件进行轨迹跟踪，以及对零件的速度、加速度进行分析。

关键字：齿轮连杆机构，解析算法，Visual BasicAbstract： hinge point motion curve, and the analytic method is based on the results of running under Matlab environment with the Visual Basic programming simulation exercise values. And thus the feasibility of the design were verified. In addition, the Visual Basic-based three-dimensional solid model during the design limitations, we use Solidworks for the institutions of the three-dimensional solid model design andsimulation exercise. Due to time constraints, we only use Cosmosmotion simulationexercise for institutions and animation, but not in all parts of the body trajectory tracking, as well as parts of thevelocity, acceleration, force, reaction force, torque and finite elementanalysis.Key words:Gear linkage；Parsing algorithm：Visual Basic第一章前言1.1. 机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是使学生较全面、系统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生“初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。