机械设计学-第02章 机器的组成及典型机器的功能分析(黄靖远、高志、陈祝林版教程)

输送缝料功能
一个线迹形成后，缝料应相 对机针移动一个线迹距离。
③送布牙返回 原位，为移动 下一个线迹作 准备。
①机针退出缝料， 送布牙上升并压 入缝料，利用摩 擦力使缝料移动 一个线迹
②送布牙下降， 和缝料脱离接触， 以便进行下一个 形成线迹的功能 动作。
2.辅助功能
调节面线和底线的阻尼功能
锁式线迹的交接点绞合在缝料中间时线迹才美观整齐。
三、家用缝纫机的功能分析
1.主要功能 引面线造环功能
机针的特殊机构使面线在缝料底部 形成线环。
机针的特点：引入槽长而深，引出 槽短而浅。
钩面线扩环，使底面线交织功能
为实现此功能，先要扩大面线环，并绕 过藏有底线的梭心套，使底线传入面线环， 而后被面线抽紧。
供给和收回面线功能
线环的形成及扩环过程需要把面线 供给给机针和摆梭，而底线穿过面线环 后又需要收回面线，以便抽紧底线，形 成交织。
家庭和个人生活中应用的机械 如洗衣机、 冰箱、钟表、照像机、运动器械、家用机器人、 假肢、假腿、自行车、轮椅等。
各种机械武器 如枪支、坦克、大炮等。
3.按功能分类
工艺类的机械包括： 金属冷加工设备、金属 热加工设备、矿石破碎 机械、矿石粉磨机械、 食品机械、橡胶机械， 木工机械等。 非工艺类机械包括： 交通运输机械、物料 搬运机械、动力机械， 各类阀门、泵、压力 容器等。
第二章 机器的组成及典型机器的功能分析
➢PART Ⅰ 本章主要内容
机器的定义、组成及分类 家用缝纫机功能分析 点钞机功能分析（自学+讨论）
➢PART Ⅱ 本章重点
机器的定义、组成 家用缝纫机的工作原理
机器的定义、组成及分类
一、机器的定义
★机器：由两个或两个以上相互联系配合的构 件所组成的联合体，通过其中某些构件的限 定的相对运动，能转变某种原动力和运动， 以执行人们预期的工作，在人或其它智能体 的操作和控制下，实现为之设计的某种或某 几种功能。
2.从机构学的角度
机构：各组成部分间具有一定的相对运 动的装置。能传递、转换运动或实现某 种特定的运动。运动变换是其特征。
不考虑机械能的转换和利用问题，一 切机器都可以看作机构或复合机构组成。
3.从结构学的角度
机器是由一系列基本零件（机架、箱体、 齿轮、轴、轴承、联轴节等）组装而成。
4.从专业角度
界上出现的第一台缝纫机。
1841年，法国的蒂莫尼埃设计和制造了实用的双线 链式线迹缝纫机。
1846年，美国的豪取得曲线锁式线迹缝纫机专利， 缝纫速度为300针/分，效率超过五名手工操作的缝纫 师。
1851年，美国机械工人胜家独立 设计并制造出胜家缝纫机，缝纫速
度为600针/分，并于1853年取得美 国专利。此后，缝纫机便开始大量
缝纫机功能演示
点钞机功能分析
银行部门的点钞机都是典型的机电一体化机械。
一、点钞机的功能要求及机型的发展演化 1.早期对点钞机功能要求的基本认识：
用于生产，并逐步增加了钉钮扣、
锁钮孔、加固、刺绣等功能。
此后人们对缝纫机进行了不断的改进和优化，使缝 纫机逐渐演变成近代意义的缝纫机。
1975年美国发明了微型计算机控制的家用多能缝纫 机。专业性工业缝纫机发展更为广泛，缝纫速度越来 越高。
二、家用缝纫机的总功能
总共能：将线按一定规律缝于缝料上，可使一根或 多根线通过自连、互连或交织，在缝料上形成一定形 式的线迹。 家用缝纫机采用上下两根缝线互相交织，交织点位 于缝料中间的双线锁式线迹。 线迹整齐美观，缝合牢固，缝纫迅速。 各机构间的运动配合要求精度高。
家用缝纫机（sewing machine）功能分析 一、缝纫机的概述
缝纫机是用一根或多根缝纫线，在缝料上形成一种或多种 线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器。
缝纫机发明前的二个思维突破：（1）针尾引线；（2）双 线互锁交织 1790年，英国的圣托马斯发明缝 制靴鞋用的单线链式线迹的手摇缝 纫机，这台缝纫机是用木材做机体， 部分零件用金属材料制造，它是世
3.控制功能
机械控制功能 : 缝纫机的功能由凸轮和 连杆机
的相位配合实现
(1) 缝针工作区：人眼获得 信息
现代机器的控制功能
人机控制功能
（2）手轮：人手控制气Baidu Nhomakorabea
接口
（3）机针前方布面：人手引 导针迹
（4）脚踏板：输入动力和控 制速度
电子控制功能 : 现代缝纫机的程序控制 可以实现
调节和改变线迹。（绣 花、锁扣眼）
该定义强调了“功能”和“控制”。
二、机器的组成
1.原有观点(传统观点)
原动机：把自然界的能或其它非机械能变为机械能。如内燃机、 电动机等。 传动机：把机械能变为其他形式机械能或非机械能。如发电机、 空气压缩机等。 工作机：接受机械能完成生产过程（改变工件物理性质、状态、 形状或位置）。如各种机床、起重机、纺织机等。 控制器：包括机械装置和电子控制系统。
面线松紧阻尼靠旋动夹面线螺母实现，底线松紧阻尼靠拧动压 紧底线螺纹来实现。
调节压脚压紧力的功能
压紧缝料压力过大 压紧缝料压力过小
缝料皱缩遭受损伤
送料呆滞缝料溜滑
调节送布针距的功能
送布针距会影响线迹密度，提高线迹密度会增加缝纫牢度， 但过密则会影响缝料强度。
绕底线功能
把梭心装到绕线轴上，由高速转动的手轮使摩擦轮带动绕线 轴旋转，从而使梭心缠绕底线。
以主要部件研究机器的组成。 如机床由床身、三箱两架、床腿等组成。
5.从功能观点
机器所完成的功能称为机器的总共能。 除了总功能外还有辅助功能。
三、机器的分类
1.传统的分类方法(按产业划分) 例如：农业机械、林业机械、矿山机械、冶金机械、 化工机械、造纸机械、食品机械、纺织机械、工程机 械、交通运输机械、物料搬运机械、橡胶机械、塑料 机械等。
2.按服务领域
能量转换机械 将热能、化学能、电能等转换为适 合于应用的机械能的各种动力机械；以及将机械能转 换为所需的其他能量（电能、热能、势能等）的能量 变换机械。 生产各种产品的机械 包括应用于第一产业的农、 林、牧、渔业机械和矿山机械等。
从事各种服务的机械 包括交通运输机械、 物料搬运机械、办公机械，各种工业机器人 （机械手）、医疗器械，通风、采暖和空调设 备，除尘、净化、消声等环保设备。