机械表的原理

机械的原理 机械表结构图， 机械表解构之概述 手表是用来指示时间的精密仪器，其原理是利用一个周期恒定的、持续振动的振动系统做为。如果知道了振动系统完成一次全振动所需要的时间(振动周期)，并计算出振动次数，那么，振动这么多次之后所经历的时间就等于振动周期乘以振动次数。即“时间=振动周期×振动次数”。 机械手表采用摆轮游丝做为振动系统。游丝一端固定在摆轮上、另一端被固定在夹板上;摆轴上下轴颈被套在轴承内，可旋转;游丝的弹性变形使摆轮的运动由运动变成往复运动。 摆轮游丝系统在摆动时受到轴承的摩擦力、空气阻力及游丝的内摩擦等运动阻力的影响，摆动的幅度(振幅)将逐渐衰减、直至停止。为了使其不衰减地持续振动，就必须定期给摆轮游丝系统补充能量。 将能量周期性地补充给振动系统通过一个特殊的机构——擒纵机构来实现，擒纵机构还同时用来计算摆轮游丝系统的振动次数。所以，摆轮游丝系统和擒纵机构是机械手表的关键装置。 能源装置、轮系、指针机构、上条拨针机构、擒纵机构、振动系统6部分的零部件全装在主夹板上，然后用各种小夹板、压片、压簧分别加以支持和固定。小夹板和压片、压簧通过大小不一的螺钉与主夹板联接起来，最后安装上表盘、表针和表壳、表带，就成为一只完整的简单计时手表了。 机械表解构之能源装置 机械手表通常是用上紧了的发条所储备的弹性势能做为能源，在手表机构正常运转中，它又将弹性势能转变为机械能(条盒轮的转动)释放出来，从而带动轮系转动，并维持振动系统做不衰减的振动，以及带动指针机构或附加机构运动。 机械表解构之轮系 能源装置不能直接和擒纵机构相联系，这是因为结构条件的限制，即发条工作圈数不可能太多，因而在能源装置和擒纵机构之间需加一套传动轮系——主传动轮系，以延长手表一次上条的持续工作时间。轮系的作用还有以下两个方面，其一是把能源装置的能量传给摆轮游丝系统，再就是把计算振动系统振动次数的擒纵转角按一定的关系传给指针系统的时轮、分轮和秒轮。 机械表解构之指针机构 用来指示时间的机构。机械表中，分轮通过跨轮片、跨齿轮来带动时轮。分轮与时轮之间的传动比是一定的，即分轮转12圈时，时轮转过一圈。秒针、分针和时针分别安装在秒轴、分针管和时针管上，因此形成了时针每12小时转一圈，分针每小时转一圈，秒针每分钟转一圈。 机械表解构之上条拨针机构 其作用有二，一是将柄轴的转动通过离合轮、小钢轮和大钢轮传递给条轴，使条轴旋转、上紧发条;另外通过拉出柄轴，将柄轴的转动通过离合轮、拨针轮、跨 轮部件、时轮、日跨轮、日历轮、周历轮等轮子的转动，达到拨针对点、对日期、对星期的目的。指针机构和上条拨针机构所包含的轮系，也被称为辅助传动轮系。 机械表解构之擒纵机构 其作用是将轮系传来的能量定期的、有规律的补充给振动系统，以维持其做不衰减的振动;另外，将振动系统的振动次数准确的加以计算，由擒纵轮通过秒轮等齿轮传递给指针机构，达到计量时间的目的。 以“海鸥表”振动周期为1/3秒(21600HZ)的机心而言，各齿轴、轮片的齿数为——擒纵轮片20齿、齿轴10齿，秒轮片90齿、齿轴8齿，三轮片80齿、齿轴11齿，分轮片66齿。 已知摆轮完成一次全振动需要1/3秒，摆轮振动一次，擒纵轮片就转过一齿，则擒纵轮转一圈需要20*1/3秒=20/3秒;则秒轮转一圈的时间90/10*20/3=60秒;由于分轮片与三齿轴啮合，通过秒齿轴对三轮片;三齿轴对分轮片的传动比计算，分针轮转一圈的时间为80/8*66/11*60秒=3600秒=60分=1小时。 机械表解构之振动系统 摆轮游丝系统具有相当稳定的振动周期，所以在机械手表中，将摆轮游丝系统做为振动系统，用它产生标准时段。不同型号的机心，摆轮游丝系统的振动周期是不同的。振动周期通常有——2/5秒(18000次/小时)、4/11秒(19800次/小时)、1/3秒(21600次/小时)、1/4秒(28800次/小时)、1/5秒(36000次/小时)。通常将擒纵机构和振动系统又合称为擒纵调速器。 机械机心的发条结构 在钟表结构中，提供动力的发条机构其核心地位完全不亚于擒纵系统，由于发条结构自古以来鲜少有过重大的改变，同时又牵涉到深奥的材料科学，因此重要性经常被人所忽略。 早期的人们发现当韧性强化的金属受到适当外力发生形变时，会同时产生一个反作用力来恢复原状的现象，于是将淬过火的钢簧加以卷曲，利用其恢复原状的力量带动其他机件的运转，这就是在电力还未发明之前，大多数小型机械所使用的动力来源，也就是我们所熟悉的“发条”。 最早期的钢质发条不仅容易生锈或因施力过大而断裂，同时也容易因为长期使用产生金属弹性疲乏，而造成弹力不足导致动力供输不均的问题。尤其当在人们愈来愈依赖腕表提供时间的讯息时，若是每天都会使用的腕表无法提供正确的时间，甚至是故障连连时，所造成的不便也由此可知了。 在充分享受过石英表所带来的精准与便利之后，人们开始怀念起由发条带动一件件细小零件的机械表。当机械表顶着“技艺结晶”的光环重现世人面前、尤其是各大表厂开始在各种复杂功能上大做文章时，影响机械性能甚巨的发条动力稳定与持久成为重要的课题。不过，随着材料科学的进步，不仅在断裂或是生锈等影响发条使用寿命的问题上获得改善，而且动力供输的时间与品质也有所提升，因此表厂也能够将更多心力摆在其他创新功能的研发上。 发条机制的运作原理 当上链时，主发条盒停止不动，而受上链机制驱动的大卷车转动轴心，带动固定在轴心的发条内端将发条沿逆时针方向向内卷紧;而当机芯在运转时，大卷车停止不动，而固定在发条盒内壁的发条外端在释放动力中的发条带动之下，将发条盒以及一番车沿顺时针方向转动，驱动走时轮系。 在上满链的情况之下，机芯轮系的减速力量会阻止发条从连接在发条盒内壁的外端松开，同时大卷车则从发条盒轴心阻止发条由内端松开。当大卷车沿逆时针方向为发条上链时，止逆子借由与大卷车啮合的动作阻止大卷车逆转(顺时针)，使发条不至松开。 当大卷车受表冠带动向逆时针方向转动上链时，带动止逆子的齿脱离大卷车向顺时针移动，同时止逆弹簧会给予止逆子一个持续的回位反向力;当上链动作停止时，在止逆弹簧的反作用力作用下迫使止逆子自动回位，使止逆子的大小2齿与大卷车完全啮合，以防止发条逆转松开以维持发条满链的状态。(网上摘下来的)