（1） 功能设计：为满足机械装置功能要求而进行的设计；

（2） 质量设计：兼顾各种要求和限制，为提高产品的质量和性价比而进行的设计；

（3） 优化设计和创新设计：用结构设计变元等方法系统地构造优化设计解空间，用创造性设计思维方法和其他科学方法优选和创新[4]。

2.2.1  机头传动方案的拟定 

为了实现将主轴的周期性转动转化为绣花针的沿竖直方向的直线往复运动，并且考虑到机头外壳的尺寸限制和对良好运动学、动力学特性、一定承载能力的需求，本文选取以平面四杆机构为基础并进行拓展后的方案做为传动方案。该运动方案可以实现多种运动轨迹曲线和运动规律。

2.2.2  传动机构运动简图 

机构运动简图是把组成机构的构件和运动副按比例用符号图形表示出来，不但可以简明地表示机构的结构特征、传动原理，还可以用于图解法对机构进行运动分析和动力分析。 

通过对整个机头部件进行分析，并根据机头外壳的尺寸要求和针头的运动规律及设计要求，确定传动机构由曲柄连杆机构和曲柄滑块机构组成。机构运动简图如图 2-2 所示。其中，机架A与机架B之间的竖直距离为46mm，水平距离为17mm，AB的长度为49.04mm，近似取为49mm，即AB=49mm， 其他构件参数：曲柄AC=6mm，连杆CD=45mm，摇杆BE=45mm，其中BD=20mm，DE=25mm，连杆EF=16mm（详细设计过程将在2.2.4节中阐述）。

2.2.3 机构自由度计算 

由机构自由度计算公式为： (2-1)

式中n为活动构件数；PL为低副个数；PH为高副个数。

对于本机构，其中有5个活动构件，7个低副，0个高副，即F=3X5-2X7=1 ，即该六杆机构自由度为1。也就是说这些构件在每个瞬间的位置只要有一个独立参数即可确定，当给曲柄AC以确定的转速时，其他所有构架的运动规律即为唯一确定的，并且可以通过计算得到。