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    曲线缝纫机的针迹是一左一右地依次交替，针孔的距离可调，纵向距离最大可达5mm，横向距离最大可达7mm，形成的线缝呈“Z”字形，因此又称“之”字形缝纫机，曲线缝纫机用于拼缝皮鞋的两页后帮、鞋衬里以及裘皮服装的毛皮等。
    曲线缝纫机的机针除作上下往复运动之外，还要作垂直于送料方向的摆动运动，曲线缝纫机的旋梭虽然是水平轴，但方向与普通缝纫机的旋梭轴方向（即下轴的方向）呈90°，因此其旋梭的传动以及送料机构与普通缝纫机有较大的区别。
    曲线缝纫机引线机构采用曲线柄连杆机构，上轴旋转时，通过曲柄连杆机构带动针在针杆架的导向孔中上下运动，针杆架上端铰接在机头上，针杆架下部的右边与摆针拉杆左端连接，摆针拉杆右端与偏心装置连接，上轴通过机械传动装置和偏心装置使摆针牵动铰接在机头上的针杆架并带动针杆左右摆动，设机针完成第一次上下运动时，针杆向左摆动，而针做下一次上下运动时，针杆就向右摆动。改变偏心装置的偏心量就可以改变针杆摆动的大小，摆动量可以从偏心装置前面的刻度板上读出，偏心时可以调节到最小为零（这时缝出的线迹是直线线缝）。
    曲线缝纫机的钩线机构采用旋梭钩线，下轴是通过螺旋齿轮9和8使梭轴带动旋梭旋转，由于螺旋齿轮9和8传动比是2，所发机针每刺入缝料一次。旋梭转动两圈。旋梭与针杆位置关系要结合针的摆动量调整针杆高度（避免出现梭梭尖高于针眼的情况）以及调整梭轴的前后位置使旋梭与针的距离合适。
    曲线缝纫机送料机构的运动是由下轴上安装的凸轮带动，在凸轮上套着拉杆11和拉杆12，凸轮使拉杆11带动关料牙作前后运动，凸轮使拉杆11带动送料牙杆14，使其上面安装的送料牙用升降运动，用调节装置可以改变送料牙升降的高低（通常缝制皮革材料时，送料牙要稍低一些）。拉杆12上有一个带弹簧的插销手柄，插销可以插入杠杆5下部的不同位置，可以通过改变拉杆12与杠杆5的连接位置来改变送料前后运动距离的大小。