现代缝纫机原理与设计
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2.4 勾线器、勾线机构的分类与技术特征

2.4.1 勾线器的分类与技术特征

勾线器的作用是勾住线环、分线和扩大线环、让线环套过、让线环脱离勾线器。勾线器是缝纫机线迹形成过程中的执行器件,锁式线迹缝纫机的勾线器是具有特殊结构的“梭”。

1.勾线器的分类

勾线器是缝纫机线迹形成过程中重要的执行器件,锁式线迹缝纫机的勾线器是“梭”。其分类主要有:

(1)按勾线器运动特征分

1)回绕轴线作往复摆动进行工作的梭,称摆动梭,简称摆梭。

2)回绕轴线作单一方向旋转运动进行工作的梭,称旋转梭,简称旋梭。

3)仅作往复运动进行工作的梭,称直梭,已经很少采用了。

(2)按勾线器内梭芯和梭的回转轴的相对位置分

1)梭芯与梭的旋转轴同心的梭,称中央梭。

2)梭芯与梭的旋转轴不同心的梭,称偏心梭。

(3)摆梭的分类 根据摆梭的形状可分为:

1)船式摆梭(图2-16),为中央梭。

2)桶式摆梭(图2-17),为偏心梭。

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图2-16 船式摆梭

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图2-17 桶式摆梭

3)鹰嘴式摆梭(图2-18),为偏心梭。

4)还有圆柱式摆梭、环式摆梭(图2-19)等,均为中央梭。

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图2-18 鹰嘴式摆梭

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图2-19 圆柱式摆梭与环式摆梭

a)圆柱式摆梭 b)环式摆梭

(4)旋梭的分类

1)根据旋梭的安装位置可分为:

①安装在水平轴上进行工作的旋梭,称卧式旋梭;由于旋梭的旋转是在垂直面上进行的,又称垂直旋梭(图2-20a)。

②安装在垂直轴上进行工作的旋梭,称立式旋梭;由于旋梭的旋转是在水平面上进行的,又称水平旋梭(图2-20b)。

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图2-20 旋梭的安装位置

a)垂直旋梭 b)水平旋梭

2)根据旋梭的定位槽形式可分为:

①明槽式旋梭(图2-21a)。

②暗槽式旋梭(自动剪线用,图2-21b)。

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图2-21 旋梭的定位槽形式

a)明槽式旋梭 b)暗槽式旋梭

3)根据旋梭的脱线勾形式可分为:

①标准型旋梭(图2-22a)。

②厚料型旋梭(图2-22b)。

③薄料型旋梭(图2-22c)。

④超薄料型旋梭(图2-22d)。

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图2-22 旋梭的脱线勾形式

a)标准型 b)厚料型 c)薄料型 d)超薄料型

4)根据旋梭润滑形式可分为:

①手工供油旋梭。

②自动供油旋梭。

a.半自动强制供油旋梭(图2-23a)。

b.全自动封闭式强制供油旋梭(图2-23b)。

c.全自动开放式强制供油旋梭(图2-23c)。

d.垂直轴全自动封闭式强制供油旋梭(图2-23d)。

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图2-23 旋梭自动供油形式

a)半自动强制供油旋梭 b)全自动封闭式强制供油旋梭 c)全自动开放式强制供油旋梭 d)垂直轴全自动封闭式强制供油旋梭

2.勾线器的技术特征

勾线器是缝纫机线迹形成过程中的执行器件,需要有多种功能性要求,所以梭的结构特征也十分特殊。典型的摆梭勾线器、旋梭勾线器的主要组成结构及其技术特征如下:

(1)摆梭勾线器 以使用最普遍的船式摆梭勾线器为例。摆梭勾线器中的摆梭工作状态是回绕轴线作往复摆动式运动的,由于有往复摆动的冲击,所以一般应用在运转速度不高的缝纫机上。

摆梭勾线器主要由摆梭体、梭床和梭芯套等组成,如图2-24所示。

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图2-24 摆梭勾线器

1—梭芯套 2—梭芯 3—摆梭体 4—梭芯套定位圈 5—梭床体 6—梭床盖 7—梭床圈 8—压圈簧

A—梭尖 B—摆梭锥形面 C—摆梭弧面线 D—导轨 E—梭芯套轴 F—梭床导轨槽 G—梭床盖缺口 H—梭门 J—梭皮

摆梭勾线器主要组成结构的技术特征如下:

1)摆梭体。摆梭体坐在梭床体的导轨上,由固定在驱动轴上的摆梭托的往复摆动推动,摆梭体回绕驱动轴的轴线作往复摆动运动,完成梭的勾线、分线(扩大线环)、脱线的功能,是主要执行勾线器功能的器件。

摆梭体外缘有一个凸起的圆弧形的导轨(图2-24中D),这个导轨能在梭床体上相同圆弧形导轨槽(图2-24中F)中,进行回绕轴线作往复摆动运动。

摆梭体梭尖(图2-24中A)用以勾住针线线环。

在摆梭体梭尖勾住线环并继续摆动时,由摆梭体(图2-24中B)上凸起的锥形大弧面,完成由梭尖A勾住的针线线环、分线、扩大线环,并依靠摆梭体上凸起的锥形大弧面高度,能让线环顺利地套过自身和摆梭体内的梭芯套构件。

弧面(图2-24中C)是在摆梭体继续摆动时,用以收紧线迹中的梭线和从梭芯中抽出梭线的结构。

摆梭体中的梭芯套轴(图2-24中E)是放置梭芯套并能保证梭芯套不轴向移动的结构。

2)梭床。梭床的作用 是保证摆梭体能够稳定地回绕轴线作往复摆动运动。

梭床的主要组成构件有梭床体、梭床圈、压圈簧、梭芯套定位圈、梭床盖等,如图2-24所示。

①梭床体。梭床体的作用是保证摆梭体能够稳定地回绕轴线作往复摆动运动。

梭床体是用螺钉固定在机壳体上的。梭床体上有一个圆弧形导轨凹槽(图2-24中F)的结构,其作用是让摆梭体外缘圆弧形凸起导轨(图2-24中D)能在圆弧形导轨凹槽内,顺利地回绕圆弧形导轨凹槽的轴线作往复摆动。导轨槽的轴线中心与勾线器驱动轴的中心线必须保持一致。为了方便摆梭体的装配、更换,这个导轨凹槽是L形的,即导轨凹槽的一个侧面是开放型的结构,有一个可拆卸的梭床圈结构件来承担这个侧面的约束。

②梭床圈。梭床圈(图2-24中7)是梭床体导轨槽L形形状的一个侧面开放型的结构的补充,承担这个侧面的约束。有了梭床圈才能形成完整的梭床体导轨凹槽的结构,是可拆卸的导轨凹槽一个侧面的结构件。用销钉限制梭床圈在梭床体的位置,由压圈簧构件压住梭床圈,使梭床圈能紧贴在梭床体的平面上,承担这个侧面的约束。

③压圈簧。压圈簧(图2-24中8)由螺钉固定在梭床体上,是固定梭床圈的弹性的结构件,形状如叉子,两个叉子由弹簧板的顶端压住梭床圈紧紧贴合在梭床体的平面上,形成可靠的梭床体导轨槽的结构。

④梭芯套定位圈。梭芯套定位圈(图2-24中4)是专门用来防止梭芯套摆动的结构件,同样由螺钉固定在梭床上,在梭芯套定位圈的上方有一个槽口,用来在梭芯套上嵌入一个固定柄。梭芯套安装在摆梭体内,摆梭体在摆梭托的推动下回绕轴线作往复摆动运动,在摆梭体内的梭芯套是不能往复摆动的,所以梭芯套上有一个固定柄,而这个固定柄就是用来防止梭芯套摆动的。

⑤梭床盖。梭床盖(图2-24中6)同样由螺钉固定在梭床上,其中间的缺口(图2-24中G)供机针通过和针线环的形成、导向,在收线的时候起稳定收线作用。

3)梭芯套。梭芯套是储存梭线、调节梭线张力、配合形成线迹的结构件。

梭芯套的主要组成构件有梭芯套体、梭芯、梭皮、梭门等,如图2-25所示。

①梭芯套体。梭芯套体(图2-25中1)是一个特殊的结构件,在梭芯套体中间有一个空心的轴,空心轴的内孔是专门为装在摆梭体中心安装轴上用的内孔,空心轴的外圆用以装配储存梭线的梭芯。梭芯套体外圆是一个薄薄的保护梭芯的套状结构。在梭芯套体顶部球面边有一个伸出的柄状结构,用以防止梭芯套体转动。梭芯套的顶部球面上还有一个梭门槽结构。

②梭皮。梭皮(图2-25中3)是一片弹性的异形钢片,由螺钉固定在梭芯套体的外表面上,梭线是从梭芯通过梭芯套体外周的引线槽引出后,夹在梭皮与梭芯套体外表面的弧面上再引出的。由于梭皮钢片是有弹性的,可通过调节梭皮固定螺钉,对夹在梭皮里的梭线的线张力进行调节,形成需要的梭线张力。

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图2-25 梭芯套

1—梭芯套体 2—梭芯 3—梭皮 4—梭门

③梭门组件。梭门组件(图2-26)是在梭芯套的顶端专门设计的一个结构,梭门组件是将梭芯套装配到摆梭体内或从摆梭体内拆卸下来的结构件,由梭门、梭门扳手、梭门簧等构件组成。图2-26所示是旋梭用梭芯套的梭门组件,与摆梭用梭芯套的梭门组件的结构相同。

a.梭门。梭门(图2-26中2)卡在梭芯套上的梭门槽中,并可以移动。梭门侧边的凸起部卡在梭芯套上的梭门槽中,承受装在梭芯套上的梭门槽里梭门簧的作用力。梭门中间的腰形孔在梭门簧的作用下,能将梭芯套卡在摆梭体上梭芯套安装轴的端部凹槽里,以限制梭芯套轴向运动。梭门一端的钩形结构,在将梭芯套从摆梭体内拆卸下来时,能将梭芯抓住在梭芯套体里。梭门另一端的两个凸起结构与梭门扳手配合,能使梭芯套从摆梭体上梭芯套安装轴的凹槽里退出。

b.梭门扳手。梭门扳手(图2-26中3)是与梭门另一端的两个凸起结构配合,使梭门卡在摆梭体上梭芯套安装轴端部的凹槽里退出,能将梭芯套从摆梭体内拆卸下来的结构件。

c.梭门簧。梭门簧(图2-26中4)是装在梭芯套梭门槽里的弹簧,其作用是推动卡在摆梭体轴端部凹槽里的梭门。

④梭芯。梭芯(图2-25中2)是将梭线绕在上面、存储梭线的结构件。中间是一个空心轴可以套在梭芯套体的空心轴上。空心轴的两端是两片薄片,中间是绕梭线、存储梭线的空间。

(2)旋梭勾线器 旋梭勾线器是形状与结构特别复杂的组件,是执行勾住线环、扩大线环、脱出线环等勾线运动的勾线器。

以使用最普遍的垂直型旋梭勾线器为例。旋梭勾线器的工作状态是回绕轴线作旋转运动,没有往复摆动的冲击,所以一般应用在运转速度比较高的缝纫机上。

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图2-26 梭门组件

1—梭芯套体 2—梭门 3—梭门扳手 4—梭门簧 5—梭皮 6—梭皮螺钉

旋梭勾线器主要由外梭、内梭、梭芯套、梭芯和定位钩等组成,如图2-27所示。

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图2-27 旋梭勾线器

1—外梭体 2—梭圈 3—大梭皮 4—内梭 5—梭芯 6—梭芯套 7—定位钩

A—梭尖 B—梭根 C—导轨 D—导轨凹槽 E—定位钩槽口 F—梭芯套轴

旋梭勾线器主要组成结构的技术特征如下:

1)外梭。固定在驱动轴上,在驱动轴的带动下,外梭回绕驱动轴的轴线作旋转运动,完成梭的勾线、分线、扩大线环、脱出线环的功能,是主要的勾线功能器件。

外梭主要由外梭体、梭圈、梭圈螺钉、大梭皮、大梭皮螺钉等组成。

①外梭体。外梭体(图2-28中1)是主要的勾线器件,形状十分复杂,作用是回绕驱动轴的轴线作旋转运动,完成梭的勾线、分线、扩大线环、脱出线环功能,是主要的勾线功能基础器件。

外梭体上有专门负责勾住线环的梭尖(图2-28中A)结构和起分线、扩大线环作用的梭根(图2-28中B)结构。外梭体内腔有与内梭凸起导轨配合,可使外梭体进行旋转运动的导轨凹槽(图2-28中D)结构。外梭体导轨凹槽呈L形,一侧为开放型,方便内梭的装配和修理。开放的一侧,由专门的梭圈构件封闭,形成外梭体完整的导轨凹槽结构。通过与驱动轴连接的轴孔结构,由固定螺钉将外梭体固定在驱动轴上。还有安装大梭皮结构的位置等。因此,外梭体在多个结构和功能的要求下,形状变得十分复杂。

②梭圈。梭圈(图2-28中2)是外梭体的内腔形成导轨凹槽结构的重要组成部分。为方便内梭装配和修理,外梭体的导轨凹槽呈L形,一侧为开放型,这一导轨凹槽的开放侧面,就有梭圈结构的器件来完成。梭圈呈L型半圆形的结构,由梭圈螺钉固定在外梭体的外圆上,一侧便是导轨槽的侧面。梭圈的尾部一般呈各种不同的形状,使旋梭套过线环、挑线器收紧线环时,能够稳定地脱线,不同的缝料厚度采用的形状不同。

③大梭皮。大梭皮(图2-28中3)是外梭体外圆上为分线、扩大线环,使线环顺利套过内梭、梭芯套和顺利脱线的器件。大梭皮由大梭皮螺钉固定在外梭体外圆表面上,是由多个曲线连接的圆弧状薄片。大梭皮前面尖角状的部分的作用是协助外梭体在勾住线环后,能顺利地进行分线并扩大线环。大梭皮中后部凸起曲线的作用是使线环的长线段部分可以向轴向方向推出,扩大线环,使线环能够顺利地套过内梭和梭芯套。

2)内梭。内梭的功能是保证外梭能够稳定地回绕轴线作旋转运动。内梭是内梭体一个独立的构件。

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图2-28 外梭

1—外梭体 2—梭圈 3—大梭皮

A—梭尖 B—梭根 D—导轨凹槽

内梭体(图2-29中4)是完成勾线功能的主要器件,形状十分复杂。内梭上的凸起导轨使外梭体能够围绕内梭作旋转运动,让线环套过内梭的床体。内梭又有内置绕有梭线的梭芯套的结构,所以能帮助旋梭完成勾线、分线、扩大线环、脱离线环的功能。内梭也是主要的勾线功能基础器件。

内梭体的外圆上有一个凸起的导轨,使外梭体上的导轨凹槽在这个凸起的导轨上稳定地旋转运动;导轨上有导齿,导轨端部有一个勾线嘴,以勾住由梭根送来的线环帮助实现分线,为扩大线环创造条件。内腔有专门装卸梭芯套的轴,轴头部有梭芯套上梭门卡住的凹槽,以固定梭芯套与内梭的轴向位置;在内腔圆周壁上有两个固定梭芯套圆周方向位置的凸点;在外圆处一端有一个特殊的延伸结构,延伸结构上有一个定位钩槽缺口(图2-29中E),是专门为限制内梭圆周方向运动的构件——定位钩凸端而设计的。因此,在多个结构和功能的要求下,内梭体形状也变得十分复杂。

3)梭芯套。梭芯套的功能与摆梭勾线器用的梭芯套相同,是安装梭芯并给缝线形成张力、储存底线、调节底线张力、配合形成线迹的构件。

梭芯套(图2-30)主要由梭芯套体、梭皮、梭门、梭芯等零部件组成,与摆梭勾线器用的梭芯套的结构基本相同,在梭芯套体、梭皮等构件的结构上有差异。

①梭芯套体。梭芯套体(图2-30中1)是一个特殊的结构件。在梭芯套中间有一个空心的轴,空心轴内孔是专门为装在内梭体的中心安装轴上用的,空心轴外圆用以装配储存缝线的梭芯。梭芯套体外圆是一个薄薄的保护梭芯的套状结构。在梭芯套体的外圆上有一个斜槽,作用是引出梭芯中的缝线。在梭芯套体外圆的斜槽位置有专门用来安装梭皮和梭皮螺钉孔的结构。梭芯套体的顶部球面上有一个T形梭门槽、梭门簧孔,是用来安装梭门组件的专用结构。这些构件的结构与摆梭勾线器用的梭芯套体基本相同,不同的是,在梭芯套体外圆上有一个缺口,作用是梭芯套安装到内梭体上时,防止梭芯套转动。

梭芯套体是梭芯套的一个基础结构件,梭芯套体虽然小,但是结构十分复杂承担了存储梭芯、形成和调节缝线张力,缝纫机在缝纫过程中底线供应顺畅、张力协调的功能。

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图2-29 内梭

4—内梭体 C—导轨E—定位钩槽 F—梭芯套轴

②梭门组件。梭门组件(图2-30中2、3、4)与摆梭勾线器用的梭芯套梭门组件的功能和结构相同。

③梭皮。梭皮(图2-30中5)与摆梭勾线器用的梭皮的功能和结构基本相同,形状有差异。

4)梭芯。梭芯(图2-31)与摆梭勾线器用的梭芯的功能和结构基本相同,略有差异。

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图2-30 梭芯套

1—梭芯套体 2—梭门 3—梭门扳手 4—梭门簧 5—梭皮 6—梭皮螺钉

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图2-31 梭芯

5)旋梭定位钩。旋梭定位钩(图2-32)是限制内梭圆周运动的构件,其一端固定在机壳体上,另外一端伸向内梭的定位钩槽,在定位钩上有一个凸端嵌在内梭的定位钩槽内,这样就限制内梭进行圆周方向的运动。因为内梭的定位钩槽内在线迹形成过程中是线环脱线的出口处,所以这个内梭的定位钩槽部分必须十分光滑无毛刺,也因为是线环脱离的出口处,定位钩凸端的宽度比内梭的定位钩槽小,留出一定的间隙让线环顺利地脱线。在脱离的瞬间,因外梭是逆时针方向转动的,且由于摩擦的作用,原来内梭的定位钩槽与定位钩凸端的接触面,带动内梭也有向逆时针方向转动的力,这样内梭的定位钩槽与定位钩凸端的接触面是在右侧的。由于线环脱离的位置也在这个接触面位置,所以,在线环脱离的瞬间,这个内梭的定位钩槽与定位钩凸端的接触面,会受到线环脱离拉动而瞬间分开,让线环顺利脱出。

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图2-32 旋梭定位钩

2.4.2 勾线机构的分类与技术特征

勾线机构是缝纫机中驱动勾线器运动的机构。

1.勾线机构的分类

由于勾线机构的工作状态,是由勾线器完成勾住线环,分线、扩大线环、脱出线环的功能决定的,而不同的勾线器采用的运动方式是不同的,有围绕轴心往复摆动式的摆梭勾线器、围绕轴心旋转的旋梭勾线器、往复摆动式的直梭勾线器,所以勾线机构的形式也不同。主要形式有:

(1)摆梭往复摆动式(图2-33) 适用于中低速缝纫机。

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图2-33 围绕轴心往复摆动式摆梭勾线器

(2)旋梭旋转式(图2-34) 适用于中高速缝纫机。

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图2-34 旋转式旋梭勾线器

(3)直梭左右摆动式(图2-35) 适用于低速缝纫机。直梭左右摆动式是早期的勾线器机构的形式,由于直梭在左右摆动时造成的振动大、工作效率低,已经很少采用了。

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图2-35 往复摆动式直梭型勾线器

2.典型勾线机构的组成结构和技术特征

勾线机构的形式很多,这里将典型的摆梭勾线机构和旋梭勾线机构的组成结构和技术特征进行介绍。

(1)摆梭勾线机构 摆梭勾线机构主要由驱动曲轴、大连杆、摆轴、摆杆叉、摆轴滑块、下轴曲柄、下轴、梭托等部分组成,如图2-36所示。

摆梭勾线机构是由机架、驱动曲轴、大连杆、摆轴组成的曲柄摇杆四杆机构,和由机架、摆轴叉、摆轴滑块、下轴(梭托)组成的导杆机构串联而成的。

摆梭勾线机构的驱动过程是:缝纫机主轴上的驱动曲轴作旋转运动,大连杆的上孔安装在驱动曲轴上,在曲轴的驱动下围绕主轴中心旋转;而大连杆的下孔与摆轴上的摇杆孔连接,受到摆轴摇杆孔的约束,随着摇杆孔围绕摆轴中心摆动。这样,就完成了从驱动主轴旋转运动,经大连杆的传递,转变成摆轴的摆动的过程。

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图2-36 摆梭勾线机构

1—驱动曲轴 2—大连杆 3—摆轴 4—摆轴叉 5—摆轴滑块 6—下轴曲柄 7—下轴 8—摆梭托 9—摆梭

摆轴上不仅有与大连杆连接的摇杆结构,而且还有摆轴叉的结构,当摆轴上的摇杆摆动时,在摆轴上的摆轴叉的也随着摆动,成为导杆机构运动的输入杆。摆轴上的摆轴叉上有导槽结构,导槽里安装有能够滑动的摆轴滑块,摆轴滑块中的轴销与固定在下轴一端的下轴曲柄连接,当摆轴的摆轴叉摆动时,摆轴叉导槽里滑动的摆轴叉滑块也随着摆动,但由于摆轴滑块与下轴曲柄为轴销铰接,受到下轴曲柄的约束,使摆轴滑块在摆轴叉导槽里随着摆轴叉的摆动而进行滑动的同时,摆轴滑块在下轴曲柄约束下围绕下轴中心进行摆动,通过下轴曲柄带动下轴进行摆动。这样,就完成了从摆轴的摆动,经摆轴叉、摆轴滑块、下轴曲柄的传递,转变成下轴的摆动的过程。

再通过下轴将摆动传递给安装在下轴另一端的梭托,由梭托推动摆梭围绕轴心进行往复摆动,使摆梭在往复摆动中执行勾住线环、分线、扩大线环、脱出线环的勾线运动。

摆梭勾线机构主要构件的技术特征如下:

1)驱动曲轴。驱动曲轴(图2-36中1)是整个勾线机构的驱动器,四杆中的曲柄构件。

驱动曲轴与主轴是一体的,当主轴转动时,曲轴部分的分轴中心以半径为R的距离围绕着主轴中心转动。半径R是主轴中心与分轴中心的距离,就是曲柄长度。主轴中心转动,带动安装在分轴上的大连杆的上端孔围绕着主轴中心转动,驱动机构运动。

2)大连杆。大连杆(图2-36中2)是勾线机构传递驱动曲轴运动,使摆轴进行上下往复摆动的构件,是四杆中的连杆构件。

大连杆是一个典型的连杆结构。连杆的上端孔连接着驱动曲轴的分轴部分,下端孔与摆轴上的摇杆部分连接。当驱动曲轴转动时,带动安装在分轴上的大连杆上端孔围绕着主轴中心转动。而连杆的下端孔连接着摆轴上的摇杆部分,受到摆轴上的摇杆运动的约束,并带动摆轴上的摇杆围绕着摆轴中心进行上下往复的摆动。

3)摆轴。摆轴(图2-36中3)是整个勾线机构的传递运动信号的关键构件,是四杆中的摇杆构件,又是下一个四杆中的导杆构件。

摆轴是勾线机构中结构和功能较复杂的构件。摆轴本身围绕机架上的摆轴孔中心摆动。摆轴上有一个摆轴摇杆和一个摆轴叉(图2-36中4),分别用以接收和传递运动信号的功能。

摆轴摇杆在驱动曲轴和大连杆的带动下,使摆轴进行上下往复摆动,是四杆中的摇杆构件;摆轴叉驱动铰接在下轴曲柄上的摆轴滑块(图2-36中5)在摆轴上的摆轴叉中进行滑动,是导杆机构中的导杆构件。

摆轴在驱动曲轴、大连杆的带动下,使摆轴上的摆轴摇杆上下往复摆动,带动摆轴上的摆轴叉同步上下往复摆动。在摆轴上摆轴叉内的摆轴叉滑块中的轴销与固定在下轴一端的下轴曲柄连接,受到下轴曲柄约束,在摆轴叉上下往复摆动时,摆轴叉滑块就在摆轴叉导槽中滑动,并围绕下轴中心进行上下往复摆动,也使下轴曲柄和下轴上下往复摆动。

4)下轴(下轴曲柄、摆梭托)。下轴是勾线机构驱动勾线器运动的执行构件,是导杆机构中的摇杆构件。

下轴由下轴、下轴曲柄、摆梭托三个部分组成。

①下轴(图2-36中7)。下轴一端固定着下轴曲柄,另一端固定着摆梭托。下轴本身是机架上的一根轴,传递下轴曲柄到摆梭托的摆动。

②下轴曲柄(图2-36中6)。下轴曲柄一端固定在下轴上,另一端铰接着摆轴滑块,摆轴滑块能在摆轴上的摆轴叉导槽内滑动,接受摆轴叉的摆动,同时通过下轴曲柄的约束带动下轴摆动。

③摆梭托(图2-36中8)。摆梭托是固定在下轴另一端的构件,是推动摆梭往复摆动从而进行勾线运动的构件。摆梭托有推动摆梭摆动的两翼结构,在两翼结构上有一个摆梭托簧,由摆梭托簧的两翼推动摆梭摆动。

5)摆梭。摆梭的组成结构和技术特征在前面已经介绍过了。

(2)旋梭勾线机构 旋梭勾线机构一般有两种形式:伞齿轮传动勾线机构和同步带传动勾线机构。

1)伞齿轮传动勾线机构。伞齿轮传动勾线机构主要由驱动轴、上伞齿轮、竖轴、下伞齿轮、下轴、旋梭等部分组成,如图2-37所示。

伞齿轮传动勾线机构是由机架、驱动主轴、上伞齿轮副、竖轴、下伞齿轮副、下轴、旋梭组成的齿轮传动机构。驱动过程:驱动主轴驱动上伞齿轮副带动竖轴,再由竖轴带动下伞齿轮副带动下轴,下轴带动旋梭旋转,完成勾住线环、分线、扩大线环、脱离线环的勾线运动。

伞齿轮传动勾线机构主要构件的技术特征如下:

①驱动主轴。驱动主轴(图2-37中1)是整个勾线机构的驱动器,是齿轮传动机构和同步带传动机构的驱动轴。

驱动主轴是缝纫机的主轴,其上固定着主动伞齿轮,带动竖轴上的被动伞齿轮运动。

②上伞齿轮副。上伞齿轮副(图2-37中2)是传递驱动主轴驱动力和改变旋转速度和方向的齿轮副。

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图2-37 伞齿轮传动勾线机构

1—驱动主轴 2、3—上伞齿轮副 4—竖轴 5、6—竖轴套 7、8—下伞齿轮副 9—下轴 10、11—下轴套 12—梭尖 13—梭芯套 14—旋梭 15—定位钩

上伞齿轮副的主动伞齿轮固定在驱动轴上,被动伞齿轮固定在竖轴上。伞齿轮副呈90°夹角,上伞齿轮副和下伞齿轮副的总速比为1∶2。

为了提高齿轮的运转性能,一般伞齿轮采用螺旋伞齿轮的齿形。通过上伞齿轮副的运动将驱动主轴的驱动力、速度、改变方向的方式传递给竖轴。

③竖轴。竖轴(图2-37中4)是传递驱动主轴驱动力和改变旋转速度和方向的轴。

竖轴是一根直轴,安装在机壳体中的竖轴套(图2-37中5、6)中转动。竖轴的上端安装上伞齿轮副的被动伞齿轮,下端安装下伞齿轮副的主动伞齿轮。竖轴在驱动主轴上的上伞齿轮副的主动伞齿轮的带动下进行传递驱动主轴驱动力和改变旋转速度和方向的转动。

④下伞齿轮副。下伞齿轮副(图2-73中7、8)是传递竖轴驱动力和改变旋转速度和方向的齿轮副。

下伞齿轮副的主动伞齿轮固定在竖轴上,被动伞齿轮固定在下轴上。伞齿轮副呈90°夹角,下伞齿轮副和上伞齿轮副的总速比为1∶2。

为了提高齿轮的运转性能,一般伞齿轮采用螺旋伞齿轮的齿形。通过下伞齿轮副的运动将竖轴的驱动力、速度、改变方向的方式传递给下轴。

⑤下轴。下轴(图2-37中9)是传递下伞齿轮副的驱动力、旋转速度并带动旋梭旋转的轴。

下轴的一端固定着下伞齿轮副的被动伞齿轮,另外一端固定着旋梭。下轴在下伞齿轮副的被动伞齿轮的带动下进行转动,并带动下轴另一端旋梭中的外梭旋转,使旋梭在旋转运动中执行勾住线环、分线、扩大线环、脱出线环的勾线运动。

⑥旋梭。旋梭(图2-37中14)是形状与结构特别复杂的组件,是执行勾住线环、分线、扩大线环、脱出线环的勾线运动的勾线器。

旋梭的结构组成和技术特征已经介绍过。

⑦定位钩。定位钩(图2-37中15)是限制内梭旋转方向运动的构件。

定位钩的结构组成和技术特征已经介绍过。

2)同步带传动勾线机构。同步带传动勾线机构主要由驱动轴、上同步带齿轮、同步带、下同步带齿轮、下轴、斜齿轮副、旋梭轴、旋梭等部分组成,图2-38所示。工作原理:由驱动轴驱动,上同步带齿轮带动同步带;由同步带带动下同步带齿轮,再由一个斜齿轮副过渡,进行变速和改变旋转方向,从而带动下轴旋梭,使旋梭在旋转运动中执行勾住线环、分线、扩大线环、脱出线环的勾线运动。

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图2-38 同步带传动的勾线机构

1—驱动轴 2—上同步带齿轮 3—同步带 4—下同步带齿轮 5—变速斜齿轮副 6—下轴 7—旋梭轴 8—旋梭

同步带传动勾线机构主要构件的技术特征如下:

①驱动轴。驱动轴(图2-38中1)是整个勾线机构的驱动器,是同步带传动机构的驱动轴。

驱动轴是缝纫机的主轴,其上固定着上同步带齿轮,驱动同步带运动。

②同步带齿轮副。同步带齿轮副(图2-38中2、3、4、5)是传递驱动轴驱动力,改变旋转速度和旋转方向的齿轮副。

同步带齿轮副的上同步带齿轮是固定在驱动轴上的主动齿轮,下同步带齿轮是固定在中间轴上的被动齿轮,中间由同步齿形带连接。

③下轴。下轴(图2-38中6)是传递同步带齿轮副的驱动力、旋转速度,并带动旋梭旋转的轴。

④斜齿轮副(图2-38中5)。斜齿轮副是传递下轴的驱动力、旋转速度,改变旋转方向给旋梭轴的齿轮副。

⑤旋梭轴(图2-38中7)。旋梭轴是传递斜齿轮副的驱动力、旋转速度给旋梭的轴。

旋梭轴的一端固定着斜齿轮副被动齿轮,另一端固定着旋梭。旋梭轴在斜齿轮副带动下进行转动,并带动旋梭轴另一端旋梭旋转,使旋梭在旋转运动中执行勾住线环、分线、扩大线环、脱离线环的勾线运动。

⑥旋梭。旋梭(图2-38中8)是形状与结构特别复杂的组件,是执行勾住线环、扩大线环、脱出线环的勾线运动的勾线器。

旋梭的结构组成和技术特征已经介绍过。

2.4.3 勾线器工作原理

1.摆梭工作原理

(1)摆梭勾线工作原理(图2-39a) 当机针带引缝线,从下极限位置回升到一定位置(2~3mm)形成针线线环时,摆梭的梭尖必须到达机针的轴心线的位置,以保证在形成针线线环的瞬间能勾住线环,实现勾线。

(2)摆梭分线、扩大线环工作原理(图2-39b) 摆梭的梭尖完成勾住线环后,摆梭继续顺时针方向摆动,线环被摆梭的梭尖勾住后逐步向摆梭的梭尖根部滑移,这时使线环在摆梭前和摆梭后分成两个线段,分别向摆梭前后两侧的锥形大弧面滑移。连接机针的线环长线段滑向摆梭的前侧面(梭芯套的顶面),连接缝料的线环短线段滑向摆梭的后侧面,这就实现了线环的分线。在摆梭继续顺时针方向摆动时,由摆梭前后的锥形大弧面结构的作用,完成扩大线环、套过梭芯套的顶面的过程。

(3)摆梭脱离线环工作原理(图2-39c) 摆梭的梭尖顺时针方向摆动到左下极限位置,摆梭梭尖根部引导针线环已经越过机针的中心线的位置时(即最大需线的位置),跳线杆开始向上运动。由于摆梭托与摆梭梭尖根部之间有间隙,针线线环能顺利通过这个间隙,收缩线环。当摆梭托要转变运动方向,进行逆时针方向摆动时,摆梭托推动摆梭运动的推动点,将从摆梭尾部分离,转移到摆梭梭尖根部,使摆梭逆时针方向摆动。由此在摆梭托与摆梭尾部之间产生间隙,为线环脱离创造了条件。此时,跳线杆会迅速向上运动,将针线环从摆梭尾部与摆梭托之间的间隙中抽出,实现了线环的脱离。

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图2-39 摆梭工作原理

a)摆梭勾线 b)摆梭分线、扩大线环 c)摆梭脱离线环

2.旋梭工作原理

(1)旋梭勾线工作原理(图2-40a) 当机针带引缝线从下极限位置回升到一定位置(2~3mm),并形成针线线环时,旋梭的梭尖必须到达机针的轴心线的位置,保证在形成线环的瞬间能勾住线环,实现勾线。

(2)旋梭分线、扩大线环工作原理(图2-40b) 旋梭完成勾住线环后,旋梭继续逆时针方向旋转,线环被勾线尖勾住后,线环的长线段在大梭皮下方,通过梭根的45°斜面,越过内梭导轨环缺口滑到内梭的背面。线环的短线段则由内梭上的大梭皮向前方抬起,这样便把长线段和短线段分开,完成了分线。旋梭继续逆时针方向转动,使在长线段在内梭的背面滑过;短线段在内梭前面和梭芯套顶面滑过,完成扩大线环。

(3)旋梭脱离线环工作原理(图2-40c) 旋梭继续逆时针方向转动,旋梭尖根部引导针线环稍微超过机针的轴心线的位置(即最大需线的位置)时,被引导的线环已经套绕过了内梭和梭芯套。此时,挑线杆迅速向上提升,使线环短线段从旋梭的内梭前面和梭芯套顶面滑过。线环长线段能够轻松地在内梭后凸缘滑过,长线段滑到梭圈上尾部脱线钩的钩尖。当短线段从内梭导轨槽缺口里拉出后,线环也套在梭圈上的脱线钩的钩尖上,随着旋梭继续逆时针方向转动,跳线杆继续向上提升运动时,线环就从梭圈上的脱线钩钩尖上脱开,并离开定位沟槽,从而从旋梭中完全拉出来,完成旋梭脱离线环的过程。

针线将与梭线交织在一起,在跳线杆继续向上提升运动时,针线与梭线被拉入缝料里形成线迹。

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图2-40 旋梭工作原理

a)旋梭勾线 b)旋梭分线、扩大线环 c)旋梭脱离线环

2.4.4 勾线器线量变化状态

1.勾线器线量需求参数

缝纫机形成线迹的四个执行器所有机构运动的同步和协调参数,必须满足一个基本参数。这个基本参数,就是勾线器线量需求参数。这是缝纫机设计、装配、调试的基本要求。刺料器、挑线器、送料器的机构运动的同步和协调参数,必须满足勾线器线量需求参数。

勾线器线量需求参数,一般由两个参数组成,即勾线器线量需求参数和时间需求参数。所以要研究缝纫机,首先需要研究勾线器各时间点的线量需求参数。

2.勾线器线量需求参数的研究方法

勾线器在执行勾住线环、分线、扩大线环、脱出线环的勾线工作过程中,勾线器线量需求参数主要受到勾线器复杂外形的影响。目前,勾线器勾住线环过程,分线、扩大线环过程,脱出线环过程的线量变化,很难采用一个或多个数学模型进行理论计算正确获得。而且,缝纫机在使用过程中,使用对象——缝线和缝料的变化比较大,不同的使用对象,勾线器在工作过程中,实际的线量变化状态是有差异的。所以勾线器线量需求参数的获得,一般采用实际测量的方法。

3.勾线器线量需求参数测量的两个阶段

勾线器线量需求参数实际测量研究中,一般的旋梭勾线器的线量变化有两个阶段:

(1)需线阶段 旋梭勾线器勾住线环、扩大线环到套过旋梭勾线器中的内梭的阶段。这时的线量是勾线器需要不断增加的针线量,称为需线量。

(2)收线阶段 旋梭勾线器将扩大的线环到即将套过旋梭勾线器旋梭中的内梭,为了线环能够及时地套过旋梭勾线器旋梭中的内梭并能够最快地将线环从旋梭勾线器中拉出来的阶段。这时的线量,是旋梭勾线器需要不断收缩的线量,称为收线量。

图2-41所示为勾线器(梭)实测需、收线量变化曲线图,其中:A区域为刺料器需线量阶段;B区域为形成线环、勾线器勾住线环阶段;C区域为勾线器需线量阶段;D区域为勾线器收线量阶段。

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图2-41 勾线器(梭)实测需、收线量变化曲线图