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机械表的工作原理解析
2020-05-24 23:34:51
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机械表运行工作原理
机械手表是利用发条作为动力，经过一组齿轮组成的传动系，来推动擒纵调速器工作，再由擒纵调速器反过来控制传动系齿轮的转速，传动系的转速受控于擒纵调速器，所以指针能按一定规律在表盘上指示时刻。（时轮、分轮通过与传动系某一个轮子“连接传出”来指示时间。PS.通常有6种传出方式，以后有机会再讲。）
主传动线示意图，看不懂也没关系，后文一步步解析
原动系
原动系主要部件——发条：
发条在自然状态是一个螺旋状的弹簧
请仔细观察，有没有觉得它和咱们印象中的发条有所不同？手表发条都是S形的，主要作用是为了获得相对均匀的动力输出。如果是一圈一圈的传统发条，则会在满条状态下输出力量很强，随着发条力量的慢慢释放，动力又会慢慢衰减。为了减缓上述情况发生，所以现今手表中都使用S形发条。
手表运行中，发条是盘在条盒内的状态
传动系
传动系主要部件：二轮、三轮、秒轮、擒纵轮，见下图：
这里又涉及几个常用概念：增速传动和减速传动。
在机械手表中，主传动线为增速传动。何为增速传动呢？如果一元硬币为主动轮，一角硬币为从动轮，则为增速传动。通俗地讲，就是大轮为主动轮带动小轮转动就是增速传动，反之则为减速传动。
专业说法：齿轮传动时，单位时间里转过的角度为角速度，常记作W。一对相互咬合的齿轮，主动轮角速度为W1，从动角速度为W2。若W1=W2，此对齿轮传动，称为等速传动。若W1＞W2此对齿轮传动，称为减速传动。若W1＜W2此对齿轮传动，称为增速传动。
解释完了增速传动，回归手表主传动系。本身传动系是由多个轮系组成的（一个轴上有多个轮片或者齿轴被称为轮系，可以理解为在一根轴上装有多个齿轮，但是这些齿轮的旋转中心是一致的。）当所有轮系咬合在一起的时候就形成了传动系。这也就解释了这句话“手表的主传动系是由多个轮系组成的”准确的说法应该是：机械手表内的主传动系是由轮系相互咬合所组成的！
手表中的轮系就是这个样子滴，由轮片作为主动轮，齿轴作为从动轮，做增速传动，传动的顺序为：1条盒轮 → 2二轮齿轴、3二轮片 → 4三轮齿轴、5三轮片 → 6秒轮齿轴、7秒轮片 → 8擒纵轮齿轴、9擒纵轮片 → 擒纵调速器。
再由擒纵调速器反过来控制个轮系的转速：擒纵调速器 → 9擒纵轮片、8擒纵轮齿轴 → 7秒轮片、6秒轮齿轴 → 5三轮片、4三轮齿轴 → 3二轮片、2二轮齿轴 → 1条盒轮。
接下来上实物图，和大家讲解1→9的咬合传动顺序，2和3，4和5 ，6和7，8和9，为同一组轮系不存在咬合“直接传动”。所有轮系安装在机芯内部相互咬合就是这个样子的：
最终回归到这个原理图，有木有更明白些了？
擒纵调速器
擒纵调速器是整个手表的心脏，擒纵调速器由多个部件组成。主要作用为控制整个轮系的转速，因此指针才能按照一定的规律在表盘上指示时刻。
那么擒纵调速器是怎么和轮系相连的呢？通过擒纵叉与擒纵轮轮片“啮合”。
圆盘钉在游丝的弹性作用下，反复撞击喇叭口内的凹槽，使擒纵叉保持精确又规律的运动（圆盘钉装在摆轮上）。反过来，是叉瓦与擒纵轮片特殊的“啮合”以达到控制各轮系转速的作用，所以指针才能有规律地转动。
擒纵机构工作过程可大致分为以下步骤：
从A→H是摆轮在一次单方向摆动中擒纵机构的工作过程，当摆轮在游丝位能的作用下，从反方向回来以后，就会重复地再进行释放、冲击（传冲）……等上述一系列工作。图I在摆轮进行反方向摆动时，擒纵叉的动作方向也是反的，而擒纵轮的运动方向则仍一样，手表在走动时，擒纵机构就是这样连续不断和重复循环的进行着上述工作。
我们平常所听到的手表在走动时发出的“滴答”声，也就是擒纵机构在工作中所产生的，最初也正是这个声音，深深吸引我，使我毅然决然地走进了钟表行业。
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