缝纫机原理

第七章 缝纫原理

第一节 第二节 第三节 第四节
缝纫机结构部件工作原理 缝机线迹的特点及形成 缝口强度 缝制质量因素
第一节 缝纫机结构部件工作原理


一、机针 二、机梭 三、挑线杆 四、送料板 五、线迹的形成
一、机针

机针按形状可分为直机针和弯机针。直 机针根据机缝的线迹不同又可分为单机 针、双机针、三机针等，弯机针用于撬 边机、扎驳机等。

机线强度的损耗还与机线的捻向有关。捻向从 左向右统一的顺时针的Z捻和捻向从右向左的 逆时针的S捻，在机线穿过针孔和曲挡时，造 成了机线的变形。 针孔一侧的机线变得更有捻力，而变得更松 弛。受到单纱数量的影响， 可能会形成图中c的情况， 在线迹的形成中使机线更 有捻力。这样在穿过针孔 时，机线的捻数变得很少， 机线强度损耗的就越小。
3 4E D 2 3 tan tg Po S 3 3D 8 tan

当机针穿透薄面料时（h = (D/2tanα) - S） 的最大穿透为
4h 2 tan2 (tan ) 3DD 2h tana 3 D
（二）机线通过机针穿过面料的过程

在机针穿透面料时，线迹是机针穿过针孔带着机线形 成的。起始状态机线是不运动的，然后向形成线套的 方向移动，最后向挑线杆方向移动。
锁式线迹的机针对机线的压力
Ps TH e

' ' ' (1 2 3 )
e 3' rfg
' ' (1 2 )
一、缝口强度的定义和测定

缝口强度，是指缝口的牢固强度。在服 装穿用过程中，缝口处总会受到各种拉 力。缝口所能经受的最大拉力就是缝口 的强度。除特殊规定外，缝口强度一般 指垂直于缝口的作用力。
二、缝口破坏形式



当缝口所受的拉力达到缝口强度时，缝 口将遭到破坏。 但是，由于缝口的组成情况不同，缝口 的破坏型式也有所不同。 基本有两种缝口破坏形式。
(三) 包缝的链式线迹

形成包缝的链式线迹的钩针进行的是复杂的三维运动。钩 针a1钩住机针上的线圈，绕过面料的边缘，把线圈带到下 一个针孔的位置，如图中b所示。面料向前运动一个线迹 的长，钩针钩住线圈，直到机针穿入其中。机针穿过面料 和线圈a1，去形成下一个线圈a2，钩针空转到面料的下面。 然后重复以上的过程，如图中c所示。当线圈a2从面料中 穿出时，开始拉伸机线，直到它被钩住为止。

张力器为固定的部件， 机线通过位于在螺柱 （4）上的两弹性垫 片（1和5）。通过螺 丝（3）对弹簧（2） 的调节来改变机线的 松紧。平缝机的松线 钩（6）是有弹性的。
形成平缝线迹时拉力计算公式
T=T0eμ φ + m0aR(eμ φ -1)
μ
其中， T – 机线上的拉力，N； m0 – 机线的质量，kg； a – 机线的加速度，m/s2； R – 面料上机线弯曲的角度； μ – 机线在张力器中的摩擦力； φ – （φ 1 – φ 2）。
四、送料板

大多数的缝纫机都有送料装置，送料板 是齿状的，运动的轨迹为椭圆形的。通 过它和压脚、底板的作用可以有规则地 传送面料。
五、线迹的形成



线迹形成的过程是针通过针孔带着线穿 进面料、形成线圈、进行交织、拉伸机 线、沿线迹的方向传送面料等过程。 （一）锁式线迹 （二）链式线迹 (三) 包缝的链式线迹
P max2
Eh
机针穿透力与其相关系数的关系


可以看出最大的穿透力随着其相关系数（摩擦 系数μ，机针直径D，面料厚度h，针尖夹角α） 增加而增加，引起穿透力变化最大的是摩擦系 数和直径机针，图中虚线和实线所示。 通常情况下根据面料的厚度来选择机针的型 号。通过图中的点划线可以看出，机针的夹角 对机针穿透力的影响只体现在薄面料上，对于 厚面料的影响几乎没有。
T e e
π
H
1 0.5 π rfg
0.5 π

其中， μ – 机线与机针间的摩擦系数； α’ – 机线绕过针孔的夹角； r – 机针棱框上的半径； f – 机线的厚度； g – 考虑机线在拉力的作用下变形而加的校正系数。
链式线迹的机针对机线的压力
Pl
双线链式线迹的形成过程

双线链式线迹的形成过程是带线弯针抓住面线 线圈a，同时底线线圈b穿过线圈a。由于面料 沿线迹而移动，线圈b 尺寸增加，同时机针穿 过线圈b，带线弯针回到初始的位置，再重复 完成这一动作。




链式线迹的形成过程中前四个与锁式线迹相同，余下 的是其特有的： a.机线随机针穿透面料； b.机线在曲挡处形成线圈； c.钩针钩住线圈； d.面料被传递一个线迹的长； e.钩针把线圈送到机针下； f.机针进入前一线迹的线圈中； g.钩针放开线圈； h.拉伸机线，形成线迹。
(一) 机针穿透面料的过程

机针在穿透的过程时，产生了压力P、 面料的弹力q、摩擦力μN，这些力之间是 相互作用的，如图7-1-2所示。压力是沿 着机针的轴向的，一般的情况下与面料 垂直，面料的弹力与机针的轴向相垂直， 摩擦力是由于压力P和机针与面料接触面 间的摩擦系数μ产生的。
P
X
μN
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L S
缝纫线的耗量的计算公式
L = mllX

其中，L – 为缝纫线的耗量，cm； m – 单位缝迹上（1cm）的线迹数量； l – 缝迹的长度，cm； lX – 单位线迹上的缝纫线的耗量，cm。 单位线迹上的缝纫线耗量也可以通过公式来计 算得出。
图解机缝线迹的耗量
三、线迹的强度


(一)缝纫线断裂型

此种形式的缝口破坏发生在构成缝口的 面料具有较高强度的场合。由于面料的 强度较高，而缝纫线的强度相对较小， 因此缝口受到拉力作用时，首先被拉断 的是缝纫线，伴随缝纫线的断裂，有时 可能也会发生面料的破损，但是首先出 现的是缝纫线的断裂，或者说，缝口的 破坏是由缝纫线的断裂所造成的。因此 这种缝口破坏叫做缝纫线断裂型。


1）机线随机针穿透面料； 2）机线在曲挡处形成线圈； 3）钩线器钩住线圈并扩展开； 4）线圈绕过旋梭，线圈绕钩线器一周，并进 入旋梭内，从机针中抽出的机线形成了A线圈 进入旋梭中，从线迹中来的B线圈，位于旋梭 的外部； 5）拉伸机线； 6）传送面料向前移动一个线迹的长。
图示单线锁式线迹的形成过程
(二)面料破损型

此种型式的缝口破坏发生在用高强度的 缝纫线缝合强度比较低的面料场合。在 这种场合，当缝口受到拉力时，缝纫线 一般不会被拉断，而是缝口附近的面料 被拉破，使缝口遭到破坏，其实际过程 是，当缝口受到拉力作用，面料被拉破 之前，首先是平行于缝口的纱线(经纱或 纬纱)发生位移，或者叫做纱线的滑脱。
线迹编织的方向

影响机线捻数变化的 因素还会出现在线迹 交织的过程中，线迹 的交织可以是右向， 也可以是左向的。右 图a所示的是Z捻向的 交织，使工作区的机 线更有捻力，线迹中 机线的捻数下降。图b 所示的S捻向的情况与 Z捻向的正相反。
aa a
b
第三节 缝口强度

一件服装都由若干衣片组合而成。 衣片与衣片相互结合的部位称为缝口。 服装缝制质量的好坏，集中表现在缝口 的性能上，而缝口强度是缝口性能中最 为重要的。


挑线机构包括挑线杆、张力器和松线钩等部件。 平缝机的挑线杆是起到供给机针和旋梭机线的 作用，绕过旋梭拉伸上线，带线的挑线杆进行 上下的复杂运动轨迹。 常用的挑线杆可分为针式挑线杆，需要与张力 器、松线勾等配合使用；连杆式挑线杆结构简 单，应用于大多数的缝纫机；旋转异型式挑线 杆用于高速缝纫机上。
二、机梭

缝纫机在工作时，机梭轴心位于横向或 纵向的截面上，每旋转两周形成一个线 迹。机梭旋转的轴心沿线迹的方向（平 缝线迹）或与线迹垂直（曲折线迹）。 对于双针或多针的缝纫机，机梭轴心位 于纵向的截面上。

旋梭包括梭床1，可拆卸的旋梭板8，旋梭 架2，带卡锁7的梭芯壳6和定位钩4。
三、挑线杆
（二）链式线迹

链式线迹的交织过程是通过弯针连续地从一个 线圈穿过另一个线圈，如图所示。 单线链式线迹的形成过程是弯针抓住线圈a， 由于面料的移动，在机针的下方增加了线圈的 尺寸。机针穿过线圈后，弯针回到初始的位置 再重复以前的动作。
单线平缝链式线迹的形成

单线平缝链式线迹的形成是靠钩针的摆动和旋转来完 成的。如图旋转钩针的较尖菱角1，钩住线圈a1，并且 扩展它，同时面料向前移动一个线迹的长，较厚菱角2 继续挂住这个线圈，较尖菱角1去钩住下一个线圈，并 且穿过前一个线圈，这样形成了链式线迹。
三、影响缝口强度的因素
缝口强度的大小，受许多因素的互相影响，其主 要的影响因素有以下几个方面： 缝口的形式 线迹的形式 面料的性能 缝纫线的性能 面料在缝制中的损伤 线迹密度
四、针织物的缝口强度

针织服装大多为非常合体的内衣，因此 要求缝口平展，不能太厚，使人穿着舒 适。从这个角度考虑，使用平缝线迹 或双重锁链线迹进行缝制比较适宜。
在缝合的过程中线迹受到摩擦力、温度、拉力、 弯折等作用，从而降低了缝纫线的拉伸强度。 拉伸强度降低的多少与线的结构、缝纫机的转 速、线上的拉力和线迹的密度有关。 机线的强度不但消耗在穿过针孔的过程中，还 有面料、跳线杆和其他的地方。所以在平缝机 机线强度上的损失是非常大的，最高可以到达 40%，平均损失为13%～15%。
h
α

机针穿透厚面料时（h > (D/2tanα) - S） 的最大穿透为
D bD 1 b P max1 ED bh 3 2 6 tan b tan 6

机针穿透薄面料时（h ≤ (D/2tanα) - S） 的最大穿透为

链式线迹的机线绕过针孔的角度小于锁式线迹。当然机线绕过针 孔的夹角还与针孔两侧的棱角半径有关。可以看出机针的结构直 接影响了缝制的质量。
锁式线迹所用机针的曲挡在缝制时会卡住机线，明显地降低机线 的强度，甚至拉断机线。

（三）形成线圈的过程

在机针从最下的位置向上运动时，在曲 挡的位置上形成线圈，方便了钩线器和 曲针钩住线圈，这样形成了线迹。
第二节 缝机线迹的特点及形成

为了保证机缝缝口的强度，很重要的一 个指标是线迹的脱落性，使服装在穿着 的过程中不过早地脱落。
一、线迹的脱落性
锁式线迹、单线链式、双线链式
二、缝纫线的耗量


缝纫线的耗量是在缝制服装时，准备面辅料时 必不可少的数据。为了计算缝纫线耗量需要知 道单位线迹上的缝纫线耗量。单位线迹上的缝 纫线耗量可以通过实验法和计算法求得。 它可以通过实验来获得，拆开已缝的线迹可得 到缝纫线的长度，或缝前测量好线的长度，然 后再缝并测量好缝迹的长。实验方法可以测量 出不同面料厚度、不同种类和密度的线迹上的 耗量。

TC e

' ' (1 2 )
e 1' rfg
' 3
T e e
0.5 π C
0.5 π
1

0.5 π rfg
锁式线迹的机针对机线的压力产生在挑线杆一侧，而链式的是在 形成套结的一侧。锁式线迹在挑线杆下落的时候，拉力TH小于拉 力TC，是由于这时在拉伸前一个线迹留下的多余机线。
双线包缝链式线迹的形成

双线包缝链式线迹的形成运用了钩针和线叉。钩 针带着底线，而线叉是用来钩住钩针上的底线。 钩针从左向右进入线圈A中，带着线圈B经过面料 边缘，线叉向左迎着钩针运动，并去抓住线圈B。 图中c所示，线叉扣住线圈B，绕过面料，把线圈 带到机针下面，这时面料向前运动一个线迹的长。 机针穿过面料，线叉放开线圈B，并回到初始状态。 这时线迹和线轮中的机线被拉伸。
（一）锁式线迹

锁式线迹的交织的过程，是通过钩线器 和梭芯来完成的。钩线器钩住上线，并 且带动它绕着梭芯旋转半周，上线在这 时拉紧，这样形成了套结。

拉伸机线一般是由挑线杆来完成的。挑 线簧是通过调节垫片的松紧来控制机线 上的拉力。当形成线迹时，挑线杆的穿 线孔开始下降，然后再上升。
单线锁式线迹的形成过程：