缝纫机机构的设计与分析
机械原理课程设计缝纫机
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。
机构运动简图实验报告要求
机构运动简图的测绘与分析实验本实验是与机械原理和机械设计基础课程相关的验证性基础实验，适用于各类工科专业。
一、实验目的⒈通过实验了解机构运动简图与实际机构之间的不同；⒉掌握按如实际机构绘制机构运动简图的方式；⒊通过实验了解平面机构运动条件，掌握自由度的计算方式。
二、实验设备缝纫机，卷尺或直尺，铅笔三、实验原理机构是由若干运动构件和运动副组合而成。
由于机构运动只与运动构件和运动副的个数、类型和相对位置有关，而与机构外形无关，所以可以抛开机构和运动副的复杂外形，仅用规定的简单线条和符号来表达运动构件和运动副，并依照尺寸比例绘制机构运动简图来表达机构运动特征。
其中不按比例绘制的简图称为机构示用意，此图只能用于定性分析机构的运动情况。
常常利用运动副符号一般构件运动简图符号四、实验步骤⒈分析机构的组成情况和运动传递情况缝纫机主要由驱动机构、挑线机构、缝针机构、摆梭机构和送布机构五部份组成，图1.3为缝纫机头结构示用意。
缝纫机工作原理与人缝衣是一个道理，但又有所不同。
缝纫机是双线工作机构。
驱动机构通过带传动将运动传递给主轴，让后由主轴带动其他四个机构运动。
当针和上线穿过布层送到针板下面最低限度时，机针又随着针杆当即向上提动，使上线在缝纫机针上形成一个套子，然后梭架准确地钩住上线，并非断地向前转动如图1.4（a）所示。
梭架把上线一直转到梭心套最下部，使上线以把梭心套内的下线抱住了如图1.4（b）所示，此时挑线杆开始猛力向上挑动，下线就被上线钩住，两线很自然的被挑线杆从梭架尾部提出形成针码如图1.4（c）所示。
上线在提出之前，梭架也原来位置倒转准备继续钩线，同时送布机构将衣料向前移动，如此往复循环，使两线彼此结合缝在衣料上。
图1.4⒉在缝纫机中找出驱动机构运动传递链条，肯定主动件的输出构件，肯定运动副的类型和数量，仔细测量机构运动学尺寸（如转动副的中心距和移动副导路间的相对距离），标注在草纸上。
⒊缓慢转动主轴，找出缝针机构主动件和输出构件，仔细观察从主动件到输出构件的机构传动线路上机构的运动特点和构件彼此连接情况，肯定活动构件和运动副的类型和数量。
缝纫机的工作原理
缝纫机的工作原理
缝纫机是一种使用针线将织物或皮革缝合起来的机械设备。
它的工作原理可以简单概括为：通过驱动电机带动皮带或齿轮传动系统使机械结构运动，并通过针控系统实现针的上下往复运动，从而穿刺织物并完成缝合。
具体来说，缝纫机的工作原理包括以下几个关键步骤：
1. 织物准备：将要缝合的织物放置在缝纫机上，通常使用弹性夹子将织物夹紧，确保织物不会移动或变形。
2. 针线准备：将线绕在可移动的线轴上，并通过线杆引导线穿过机器中的各个引线孔。
有些缝纫机配有自动切线器，可以自动切断线与线杆之间的连接。
3. 送线系统：当启动缝纫机时，线轴开始旋转，线杆随之上下运动，将线穿过针孔，形成针线。
4. 驱动系统：缝纫机通常使用电动机作为动力源，通过皮带或齿轮传动系统将电机运动转化为机械结构的运动。
5. 针控系统：缝纫机的针控系统控制针的运动，使其上下往复穿刺织物。
通常通过凸轮和连杆机构来实现。
6. 线张系统：缝纫机使用张力调节器控制针线的张力，以适应不同材质和厚度的织物。
7. 运动轨迹：缝纫机的针在织物上穿刺时，通过左右运动形成针线循环。
当织物与针接触时，线穿过织物，形成针迹。
随着连续运动，针迹逐渐形成线迹，并将织物缝合在一起。
总的来说，缝纫机的工作原理是通过驱动系统驱动机械结构、针控系统控制针的运动、线张系统控制线的张力，实现将织物或皮革缝合在一起的过程。
自动缝纫机设计计算
自动缝纫机设计计算一、引言自动缝纫机是一种能够自动完成缝纫操作的机械设备，广泛应用于纺织行业。
它的设计计算是确保机器能够稳定运行和高效生产的重要环节。
本文将介绍自动缝纫机设计计算的相关内容，并通过实际举例来说明。
二、主要设计参数1. 缝纫速度：自动缝纫机的缝纫速度是一个重要的设计参数，它直接影响到生产效率。
一般来说，缝纫速度越高，生产效率越高，但也需要考虑到机器的稳定性和缝纫质量。
设计师需要根据具体需求和机器的结构特点来确定合适的缝纫速度。
2. 缝纫线张力：缝纫线张力是指缝纫线在缝纫过程中所受到的力的大小。
合适的缝纫线张力能够保证缝纫线的拉力适中，既不会过紧导致线断，也不会过松导致线跳针。
设计师需要通过计算来确定缝纫线张力的合理范围，并在机器设计中考虑相关的调节装置。
3. 电机功率：自动缝纫机的电机功率决定了机器的动力输出，直接影响到缝纫机的运行效果。
设计师需要根据缝纫机的负载特点和缝纫速度来计算所需的电机功率，以确保机器能够稳定运行。
4. 缝纫机结构强度：自动缝纫机在运行过程中需要承受一定的力和振动，因此其结构强度是一个重要的设计考虑因素。
设计师需要通过计算来确定机器各部件的强度要求，并选择合适的材料和结构形式，以确保机器能够承受正常工作条件下的力和振动。
三、实际举例以某家纺织企业为例，他们需要设计一台自动缝纫机，用于生产高强度缝纫线的缝纫工艺。
设计师首先进行了相关的设计计算，包括缝纫速度、缝纫线张力、电机功率和结构强度等参数。
根据产品要求，设计师确定了缝纫速度为每分钟5000针，这是一个相对较高的速度。
通过计算，设计师确定了合适的传动比例和电机转速，以满足这一要求。
在缝纫线张力的计算中，设计师考虑到高强度缝纫线的特点，需要保证缝纫线张力适中，既不会过紧导致线断，也不会过松导致线跳针。
通过实验和计算，设计师确定了合适的张力范围，并在机器设计中增加了相应的调节装置。
根据缝纫机的工作负载和缝纫速度，设计师计算出了所需的电机功率为2.5千瓦。
平面连杆机构ppt课件
3.1 平面连杆机构的类型
（2）应用案例：雷达天线、脚踏式脱粒机、搅拌 机、水稻插秧机的秧爪运动机构。
脚踏式脱粒机
缝纫机的脚踏粒机
雷达天线
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3.1 平面连杆机构的类型
水稻插秧机的秧爪运动机构
搅拌机机构
（3）功能：将连续转动转换为摆动，或者将摆动转换为 连续转动。
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3.1 平面连杆机构的类型
2、双曲柄机构 （1）概念：具有两个曲柄的铰链四杆机构，称 为双曲柄机构。
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3.1 平面连杆机构的类型
（2）应用案例：惯性筛机构
惯性筛机构
（3）功能：将等速转动转换为不等速同向转动19。
3.1 平面连杆机构的类型
（4）双曲柄机构的其他类型 1）平行四边形机构：两相对构件互相平行，
呈平行四边形的双曲柄机构。
3.2.1 曲柄滑块机构 （ 1）由曲柄摇杆机构，将CD→无穷大，C点轨迹变成直
线； （ 2）演化方法：将转动副→移动副； （ 3）类型： a.偏心曲柄滑块机构 ，e≠0 偏距：曲柄转动
中心距导路的距离。 b.对心曲柄滑块机构，e=0
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3.2 铰链四杆机构的演化
（4）应用案例：内燃机、空气压缩机、冲床和送料 机构等。
请画出下列机构运动示意图，并判断由几种机构 组合而成?
插齿机
冲床机构
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3.3 铰链四杆机构的基本特性
3.3.1 急回特性和行程数比系数 1、基本概念：（以曲柄摇杆机构为例，曲柄为原动
件） （1）四杆机构的极限位置：当曲柄与连杆二次共线时，
摇杆位于机构的最左或最右的位置。 （2）极位夹角（θ）：从动件处于二个极限位置时，
1-偏心轮 2-连杆 3-滑块 4-机架
家用缝纫机分析
四、思考题
1.手工缝纫与缝纫机缝纫的区别
手工缝纫时， 针孔在针的尾部， 针在缝料的两侧来回穿刺， 形成的线迹是 S 形的。
缝纫机的机针针孔靠近针尖，机针只在缝料的一侧进行穿刺。缝纫机的线迹 是由两根线（面线和底线）像搓绳一样绞合而成的 8 字形线迹。由于它像锁环， 称它为双线锁式线迹。
2.缝纫机线迹的形成 要形成双线连锁线迹， 首先要使缝纫机上轮旋转一周，各机构完成一个周期 的动作， 从而形成一个线迹。 下面通过摆梭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， 开始向针板下方运动。 此时摆梭已经开始逆时针方向旋转（面对摆梭而言） ，当机针刺布、穿过缝料并 达到最低位置时，摆梭逆时旋转也到极限位置。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，由于机针短槽一侧的缝料 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形的线环。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。 （2）钩线和扩大线环：在机针开始从最低位置向上回升时，摆梭也从逆时 针方向的极限位置开始向顺时针方向转动（此时面对摆梭，摆梭尖在机针左侧） 。 当机针从最低位置回升时， 线环的形状完全满足摆梭尖钩线的要求，就在这一瞬 间， 摆梭尖应正好到达机针短槽线环处与机针重合。随着摆梭继续顺时针方向转 动，摆梭尖钩住了面线的线环。摆梭继续顺时针旋转，梭床盖的分线斜面将线环 分到摆梭的两侧，使线环扩大并绕过装在摆梭内的梭心套。在此期间，挑线杆迅 速下降，以供给摆梭扩大线环所需的线段。机针继续向上运动退出缝料。此时， 送布牙在针板下面也回到起始位置并向上运动。 （3）收线和送料：当摆梭把线环刚绕过梭心套中线时，挑线杆就开始向上 运动。由于夹线器对面线通过时产生的阻力，在挑线杆向上运动，给面线线环造 成一个拉力， 使之紧贴在梭心套外壁上。随着摆梭到达顺时针方向的极限位置和 挑线杆的向上运动，在面线的拉力的作用下，线环脱离摆梭叉口处的斜面，向上 收缩。 由于底线就绕在梭心中， 当线环绕过梭心套的时候， 面线也就套住了底线。 就在线环收宿到接触底线时，摆梭又开始向逆时针方向旋转。此时，由于挑线杆 迅速向上运动，把缩小了的线环从摆梭尾部与摆梭托的空隙中拉出来。此时，送 布牙已露出针板、机针也上升到最高位置。摆梭逆时针转动时，利用其外侧的翼
缝纫机实验_1
机构运动简图测绘实验一、实验目的1．学会绘制机构运动简图的原理和方法。
2．验证和巩固机构自由度计算及机构具有确定运动条件等知识。
二、实验设备及工具1．缝纫机头或各种机构模型。
2．铅笔、直尺、文具及图纸等。
三、实验原理及方法1．机构运动简图机构运动简图是研究机构结构分析、运动分析、动力学不可缺少的一种简单图形，它表达机构的整体和局部的结构型式，在机械设计初期用以表达设计方案和进行必要的尺寸计算。
由于机构的运动状态仅与组成机构的构件数目及连接这些构件间的运动副种类和数目及相对位置有关，故可抛开构件复杂的外形，材质和运动副的具体结构用简单的线条和规定的符号代表每一个构件和运动副，并按着一定的比例尺准确地将实际机构的运动特征表达出来，这种简单的图形即为机构运动简图。
2．测绘方法及步骤（1）机构运动分析，判别运动副种类。
使机构缓慢运动，仔细观察机构运动情况。
从原动件（连架杆之一）开始,首先判定它与机架之间运动副种类，依次判断与其相连构件之间运动副种类，直到最终运动输出构件(亦为连架构件)为止，从而确定组成机构的构件数目、运动副的种类和数量以及连接顺序。
（2）合理选择视图平面视图平面的选择以最能清楚表达组成机构的构件数量,运动副种类和数量以及各构件间相对运动关系为原则。
对平面机构，一般选择平行于各点运动平面的平面为视图平面，也可选择与该平面垂直的平面作为视图平面。
（3）选择适当比例尺（4）绘制运动简图计算出各运动副间图纸上长度，画出各运动副相对位置，用线条连接各运动副，即得机构运动简图（机构运动瞬时各构件位置图）。
机械工程设计中，没有按准确比例尺画出的机构运动简图称为机构示意图，由于作图简单，亦能基本表达机构的结构和运动情况，故常用机构示意图代替机构运动简图。
（5）计算机构自由度四、实验报告要求学生在各种机构模型中任选5个以上机构，画出机构运动简图，并计算自由度。
3．思考题（1）正确的机构运动简图应说明那些内容？（2）原动件在绘制机构运动简图时的位置为什么可以任意选定？（3）机构自由度的意义是什么，原动件数目与机构自由度数的关系如何？。
缝纫机针的历史发展与创新技术分析
缝纫机针的历史发展与创新技术分析在现代社会中，缝纫机针是至关重要的工具之一。
它们被广泛应用于家庭和工业领域的纺织品制造。
本文将对缝纫机针的历史发展和创新技术进行分析。
首先，让我们回顾一下缝纫机针的历史。
在人类早期的纺织活动中，使用手工缝纫的方式，仅限于简单的补裤子和破洞修补。
随着时间的推移，人们开始寻求更高效和准确的缝纫方法。
在18世纪，工业革命催生了第一台缝纫机，由英国发明家托马斯·圣奇设计。
这台机器的诞生为缝纫机针带来了突破性的发展。
随着缝纫机的普及，对缝纫机针的需求也不断增长，迫使制造商进行创新。
最初，缝纫机针是由手工制作的，但这种方法非常耗时且微不足道。
19世纪中叶，乔·韦奇和弗朗西斯·莱维特等织布机制造商开始使用机械化工艺来制造缝纫机针。
这种方法使针的制造更加高效，提高了生产力。
随着技术的不断发展，电动缝纫机和自动缝纫机的出现进一步推动了缝纫机针的创新。
这些新技术使缝纫机的速度和效率大大提高。
针尖的形状和尺寸的改进也使缝纫机针能够更好地穿透各种类型的织物，从而提高了缝合的质量。
此外，缝纫机针的创新还涉及到材料选择和涂层技术的改进，以提高针的耐久性和使用寿命。
近年来，随着人们对环境友好和可持续发展的关注不断增加，进一步推动了缝纫机针的创新。
例如，一些制造商开始采用回收材料和可降解材料来制造针。
这样的做法有助于减少对自然资源的消耗，并减少对环境的不利影响。
此外，针的形状和设计也在不断改进。
研究人员致力于开发更精密的针尖和线眼设计，以提供更准确和均匀的缝纫结果。
一些新型针还具有自动锐化功能，不需要经常更换针头。
这些创新技术大大简化了缝纫机的维护，节省了时间和成本。
另一个重要的创新是智能缝纫机的出现。
随着人工智能技术的发展，智能缝纫机能够通过传感器和自动控制系统检测线头紧绷度、织物厚度和针头磨损情况。
这些智能化功能提高了缝纫机的稳定性和可靠性，并减少了操作过程中的人为错误。
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瞬时位置 3：摆梭钩住线环继续转动，使线环不断扩大（如图 4(c)） 。
图
(a)
4
(b)
(c)
(d)
(e) 图 4 瞬时位置
(f)
瞬时位置 4：当线环套过摆梭中部时，它已处于绷紧状态。梭托开始回摆，即梭 托尖端脱离摆梭，产生空隙，机针和挑线杆上升，把线环收小，使其在摆梭和梭托之 间滑过（如图 4(d)、(e)） 。 瞬时位置 5：摆梭继续回摆，挑线杆继续上升，把线迹收紧，并从线轴中又拉出 一段线，供下循环用。此时送牙将缝料推送一个针距，待回至初始位置后，即进入下 一个工作循环（图 4(f)） 。 缝纫机形成一个线迹的整个过程如图 5 所示。
顶线
顶 线
缝 线 缝线
图图 1 一 手工线迹
底线底 线
图 2 缝纫机线迹
图2
2、缝纫机机构的组成 缝纫机主要由四大机构组成：针刺机构、摆梭机构、挑线机构、送料机构。现将 各机构的作用阐述如下： 1）针刺机构 它用来使机针穿刺缝料，并将面线带过缝料，形成线环的机构，其引线及形成线 环的过程大致分为四个阶段： a、刺料阶段 从机针的针尖接触缝料到针孔将要进入缝料为止称为刺料阶段（图 3） b、引线阶段 从针孔进入缝料到机针处于最低位置，称为引线阶段。在针孔进入缝料到穿出缝 料，面线的 E 须始终在机针右边的短槽中（图 3-②） ，不与缝料作用，所以缝线不易 断裂，当机针继续下降到短槽离开缝料时，E 须缝线离开短槽被挤紧在机针和缝料之 间，由于线与缝料之间摩擦力的作用，E 段缝线在原处不动（图 3-③） 。在引线阶段 中，挑线杆应相应地下移，给机针输送下降时所需的缝线。
0°
270°
90°
180°
1、针刺
360
7
2、摆梭机构 S
0
90
180
270
360
3、挑线机构 S
0
90
180
270
360
4、送料机构 S
0
90
180
270
360
8
2
一、目的与要求
1、分析家用缝纫机机构的组成原理及各机构的功能。 2、了解各机构之间运动的相互协调关系，掌握机构分析与设计方法。 3、绘出缝纫机主要机构的运动简图。 4、绘出缝纫机主要机构的工作循环图。
二、缝纫机工作原理
1、缝合工作原理 缝纫机的缝合工作原理是将面线穿过缝料而与底线交织并抽紧面线。 机针每穿一 次缝料，使面线和底线交织一次，即完成一个工作循环，叫做形成一个线迹，连续不 断的线迹称线缝。 手工线迹（如图 1 所示）是利用穿线针一上，一下穿过缝料，一般使用单根线形 成图示波浪形的线迹。 缝纫机线迹（如图 2 所示）是由面线（在缝料上面）和底线（在缝料下面）相互 穿过，两线之间夹着缝料，称双线锁合式线迹。
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四、实验报告（请用用 3 号图纸做以下内容）
学院 班级 实验日期 姓名 年 学号 月 日
一、绘出下列机构运动简图，测量机构尺寸，并选取比例尺。 m 比例尺= mm 1、针刺机构 2、摆梭机构 3、挑线机构 4、送料机构 二、根据动作配合的协调关系，绘出四个机构工作运动循环图。 横坐标表示各机构主动件的转角，纵坐标表示各机构从动件的位移。 以针刺机构在最低位置时，缝纫机带轮分度：
缝纫机机构设计与分析实验
蔡书平
西安交通大学 机械教学实验中心 2012 年 3 月
1
目录
一、目的与要求…………………………………………………….3 二、缝纫机工作原理……………………………………………….3 三、家用缝纫机机构轴测图……………………………………….9 四、实验报告………………………………………………………10
图 5 缝纫机形成一个线迹的过程
5
附：家用缝纫机机构运动示意简图（摆梭）
附：家用缝纫机机构运动示意简图(摆梭）
1—针刺机构；2—摆梭机构；3—挑线机构；4—送布机构；
1、针刺机构 2、摆梭机构 3、挑线机构 4、送布机构 5—调针距机构；6—上轴；7—带轮；8—梭子 5、调针距机构 7、带轮 8、梭子
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针
摆 梭 头
图 3 刺料阶段
c、抛线环阶段 当机针从最低上升约 5mm 时，线的 c 点被机针孔的下壁托起，而 E 段缝线在缝 料中不动，从而使机针右端形成一个线环 CD（图 3-④） 。 d、退针阶段 当摆梭尖钩住线环并继续转动将线环从梭体外面左侧套过梭心滑至右侧时底线 即穿过面线线环，完成互锁结构，机针继续上升并退出缝料（图 3-⑤） 。 e、挑线阶段 当线环套过梭心后，将面线向上收紧，形成图 2 所示线迹。 2）摆梭机构 它的作用是用摆梭上的梭尖钩住机针上“抛出”的线环，并使线环套过梭（摆梭 心中设置底线） ，使梭中的底线穿过面线抛出线环，面线抽紧后，摆梭回摆。 3）挑线机构 它的作用是从线轴中拉出形成线所需的线段，并将其供给机针，而当底线穿过面 线的线环后，挑线机构将面线收紧。 4）送料机构 其作用是由齿板压住并推送缝料，每送一次缝料移动一个针距，送料用的齿板作 似矩形轨迹移动。送料机构上附有一针距调节机构，它是改变近似矩形轨迹的边长以 控制送料长度（针距）的。 3、线迹形成 缝纫机形成一个线迹的时间，正好是主轴转动一周，现以主轴一周中五个瞬时位 置的图形来说明线迹形成过程 瞬时位置 1：机针带着面线穿过缝料后处于最低位置，摆梭逆时针向摆到极限位 置（图 4(a)） 瞬时位置 2：机针从最低位置上升时，机针短槽的一面“抛”出线环，这时摆梭 的梭托按顺时针方向转动，其尖端钩人线环（图 4(b)） 。