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机械表摆轮游丝动态图

发布时间:2022-09-14 点击:14次

机械表结构图

一、机械表(mechanical watch )通常可分为下列两种:手上链及自动上链手表(AUTOMATIC)两种。这两款机械的动力来源皆是hth华体会官方网站靠机芯内的发条为动力,带动齿轮进而推动表针,只是动力来源的方式有异。手上发条的机械表是依靠手作动力,机芯的厚度较一般自动上发条的表薄一些,相对来说手表的重量就轻。而自动上链的手表,是利用机芯的自动旋转盘左右摆动产生动力来驱动发条的,但相对来讲手表的厚度要比手上发条的表大一些。

二、结构

手表齿轮

手表的齿轮传动系,特别是主传动轮系,广泛采用一种所谓圆弧齿形。这种齿形是接线齿形演变而来的,因纯摆线齿形加工很难,故用圆弧来代替摆线,也叫做修正摆线齿形,能使齿轴的最少齿数为6,从而在轮片齿数不太多的条件下能取得大的传动比,这对减小机心直径、对高频手表中极为有利。传动效率比较高,一般能达到95%左右。由于手表机心尺寸小,条盒轮组件所储存的能量并不大,若能量损失太大,会直接影响手表的走时质量。对加工误差的敏感性较大。如齿形误差和中心距误差,都会引起啮合特性的改变。由于其齿形由相啮合的一对齿轮和模数所决定,因此齿数和模数不同,所使用的滚刀和铣刀也不相同。

擒纵机构

组成很简单,瑞士手表零件比较少,主要由擒纵轮,擒纵叉部件(包括擒纵叉、进瓦、出瓦、叉头钉、叉轴)、双圆盘部件(双圆盘,圆盘钉)及在主夹板上的限位钉等组成。但有些手表未用限位钉,而是直接在主夹板或叉夹板铣出两凸台来限位。也有的是用擒纵叉部件上伸出的一个钉,插入主夹板上的一个孔内,以孔两壁限位。这种擒纵机构叫叉瓦式擒机构,其又分为直叉式和侧叉式两种。前者是擒纵轮轴孔、擒纵叉轴孔、摆轴孔在一条线上;后者是这三孔的联线有一定夹角。尽管两种形式上不相同,但其组成和工作原理是相同的。主要用于中、高级手表中。

摆轮游丝

摆轮游丝系是产生稳定振动频率的部分。这两部分通过传动轮系、擒纵机构有机联系起来,组成了手表机心的主干。摆轮游丝组件的振动要消耗一定的能量,而这一能量的补充是由原动系供给的。供给多,摆轮游丝组件摆幅大;反之,供给能量小,摆轮游丝组件摆动角度小,即摆幅小。如果供给的能量始终保持一常量,那么摆轮游丝组件摆动角度也不变,即摆幅不变。实际上供给能量不变是不可能的。因为机械手表以上紧的发条供给原动力.随着发条的放松其力矩就会越来越小.当然供给的能量也相应变小。另外此能量又通过传动系和擒纵机构,而传动系齿轮传动的啮合特性,擒纵机构的工作特性、传动效率、擒纵机构效率等部在不断地变化,因此栏轮游丝组件在不同时间内摆幅也不一样,若用摆幅仪或摆幅记录仪测量,所示数值是在不断波动的,一般取某段时间内最大值、最小值的平均值表示该段时间内的摆幅。

机械表的工作原理

机械表的工作原理:

发条是为手表提供能量的零件,圈绕在条盒内。利用条轴上的铣方槽上紧发条。条轴的方槽是由上条机构驱动。手表在无复上条情况下,即能走时36到50小时左右。由于发条经受明显的应力,时常会导致断裂,因此,当前,采用合金材料,使发条几乎不断裂。发条储存一定的能量,以均匀小量地分配给振荡器。为此,提供的能量通过轮列组,由轮列组以相同比例缩减传输力的同时增加圈数。该轮列组包括4只轮和4只齿轮,后3只轮是铆压在前3只齿轮上。在该示意图上,斜线表示动件之间的啮合,而横线则表示动件铆接在相同轴上。第一只轮是圆周铣齿的条盒轮。最后一只轮是擒纵机构齿轮,擒纵轮铆压在该齿轮上。擒纵轮属于分配机构及计数器。 条盒轮转一圈约6小时,在此段时间内,擒纵齿轮和擒纵轮转约3600圈。这数字代表第一只轮和最后一只轮之间的旋转频率比。该比例始终在此数值范围内。一般都设法使齿轮和分轮在手表的中心,并每小时转一圈。

机械表(mechanical watch )通常可分为下列两种:手上链及自动上链手表(AUTOMATIC)两种。这两款机械的动力来源皆是靠机芯内的发条为动力,带动齿轮进而推动表针,只是动力来源的方式有异。

机械表的结构:

1、手表齿轮

手表的齿轮传动系,特别是主传动轮系,广泛采用一种所谓圆弧齿形。这种齿形是接线齿形演变而来的,因纯摆线齿形加工很难,故用圆弧来代替摆线,也叫做修正摆线齿形,能使齿轴的最少齿数为6,从而在轮片齿数不太多的条件下能取得大的传动比,这对减小机心直径、对高频手表中极为有利。传动效率比较高,一般能达到95%左右。由于手表机心尺寸小,条盒轮组件所储存的能量并不大,若能量损失太大,会直接影响手表的走时质量。对加工误差的敏感性较大。如齿形误差和中心距误差,都会引起啮合特性的改变。由于其齿形由相啮合的一对齿轮和模数所决定,因此齿数和模数不同,所使用的滚刀和铣刀也不相同。

2、擒纵机构

擒纵机构的组成很简单,瑞士手表零件比较少,主要由擒纵轮,擒纵叉部件(包括擒纵叉、进瓦、出瓦、叉头钉、叉轴)、双圆盘部件(双圆盘,圆盘钉)及在主夹板上的限位钉等组成。但有些手表未用限位钉,而是直接在主夹板或叉夹板铣出两凸台来限位。也有的是用擒纵叉部件上伸出的一个钉,插入主夹板上的一个孔内,以孔两壁限位。这种擒纵机构叫叉瓦式擒机构,其又分为直叉式和侧叉式两种。前者是擒纵轮轴孔、擒纵叉轴孔、摆轴孔在一条线上;后者是这三孔的联线有一定夹角。尽管两种形式上不相同,但其组成和工作原理是相同的。主要用于中、高级手表中。

3、摆轮游丝

摆轮游丝系是产生稳定振动频率的部分。这两部分通过传动轮系、擒纵机构有机联系起来,组成了手表机心的主干。摆轮游丝组件的振动要消耗一定的能量,而这一能量的补充是由原动系供给的。供给多,摆轮游丝组件摆幅大;反之,供给能量小,摆轮游丝组件摆动角度小,即摆幅小。如果供给的能量始终保持一常量,那么摆轮游丝组件摆动角度也不变,即摆幅不变。实际上供给能量不变是不可能的。因为机械手表以上紧的发条供给原动力.随着发条的放松其力矩就会越来越小.当然供给的能量也相应变小。另外此能量又通过传动系和擒纵机构,而传动系齿轮传动的啮合特性,擒纵机构的工作特性、传动效率、擒纵机构效率等部在不断地变化,因此栏轮游丝组件在不同时间内摆幅也不一样,若用摆幅仪或摆幅记录仪测量,所示数值是在不断波动的,一般取某段时间内最大值、最小值的平均值表示该段时间内的摆幅。

表的优缺点:

1、优点

经由定期的保养洗油,可使用很长的时间。

2、缺点

较石英表大,因制作的质量有高低及表内部的机芯易受地心引力的影响而产生误差。通常机械表的是以每天差多少秒来计算的,而石英表的是以每月差多少秒来计算。

机械表的运动原理是什么?

机械钟表中,利用带簧(发条)恢复变形所放出的能量或利用重物下降的重力作能源,以机械振动系统为时间基准,实现计量时间和时段的机械机构。机械钟表机构有多种类型,但一般都由原动系、传动系、擒纵调速系、上条拨针系和指针系组成,工作原理基本相同(图1)。此外,日历手表中还包括日历(或双历)机构,自动手表中还包括自动上条机构。

原动系 储存和传递工作能量的机构。分为重锤原动系和弹簧原动系两类。

重锤原动系 利用重锤的重力作能源。多用于简易挂钟(图2 )和落地摆钟。重锤原动系结构简单,力矩稳定,但当上升重锤时,传动系与原动系脱开,钟表机构停止工作。

弹簧原动系 利用卷成螺线形的带簧(发条)恢复变形所放出的能量作能源。带簧一端与轴连接,另一端与一个不动的零件或发条盒的壳体连接。弹簧原动系用作携带式钟表的能源,也用于摆钟上。弹簧原动系有带固定条盒式、不带条盒式和带活动条盒式等3种类型。

传动系 将原动系的能量传给擒纵调速系的一组传动齿轮。通常由一系列轮片和齿轴组成(图3),在主传动中轮片是主动齿轮,齿轴是从动齿轮。传动比按照以下公式进行计算:

i=Z1/Z2

式中Z1为主动齿轮齿数,Z2为从动齿轮齿数。对于有秒针装置的钟表,其中心轮的轮片到秒轮的齿轴的传动比必须等于60。钟表传动系的齿形绝大多数是专门设计的(见钟表齿形)。

传动系可按“二轮”(时轮和分轮)在表机芯的平面配置分为两类:①中心二轮式,二轮在表机芯的中央。它又包括直接传动式、秒簧式、短秒针和无秒针式、双三轮式。②偏二轮式,二轮不在表机芯中央。它又包括头轮传出式、二轮传出式、三轮传出式。

直接传动式是经常采用的传动系之一(图3)。在这种传动方式中,分轮上部有一凹槽,分轮依靠摩擦与中心轮管相配合;走针机构的运动由中心轮来带动。

擒纵调速系 由擒纵机构和振动系统构成。按振动系统的特点可分为两类:①有固有振动周期擒纵调速系。它具有可以独立进行振动的、有稳定周期的振动系统。手表、闹钟中的走时系统的擒纵调速系属于此类。②无固有振动周期擒纵调速系(图4 )。它没有能够独立进行振动的振动系统。这种调速系中的所谓振动系统的往复振动,完全依靠擒纵机构的往复运动。机械闹钟中的闹时系统的擒纵调速系属于此类。这种调速系精度要求不高,结构简单,工作可靠,抗外界干扰能力强,在机械式定时器和钟表引信中大量采用。

擒纵机构 联系传动系和振动系统的一种机构。其作用是把原动系的能量传递给振动系统,以维持振动系统的等幅振动;并把振动系统的振动次数传给指针机构,达到计量时间之目的。擒纵机构种类很多,按其与振动系统联系的程度可分为两类。①非自由式擒纵机构:擒纵机构和振动系统经常保持运动上的联系。它包括直进式、后退式和工字轮式擒纵机构等。②自由式擒纵机构:只有在释放和传冲阶段,擒纵机构和振动系统才保持运动上的联系,其余阶段振动系统处于自由运动状态。它包括有销钉式、叉瓦式和天文钟式擒纵机构等。

①后退式擒纵机构(图5):广泛用于低精度摆钟。它的叉瓦锁面和冲面是同一平面(工作面);进瓦的工作面是一圆柱面,其圆心与擒纵叉的转动中心不重合;出瓦的工作面是一平面。叉瓦和擒纵叉作成一体。传冲后,叉瓦工作面将迫使擒纵轮后退一个角度。

②叉瓦式擒纵机构(图6):应用最广的擒纵机构之一。工作时,擒纵轮由传动系取得能量,通过擒纵轮齿和叉瓦(进瓦或出瓦)的作用转变为冲量传送给擒纵叉;通过擒纵叉的叉口和双圆盘的冲击圆盘上的摆钉的相互作用,再将冲量传给振动系统。双圆盘的保险圆盘和叉头钉,摆钉和擒纵叉的喇叭口是保证机构正常工作的保险装置。

③销钉式擒纵机构(图7):与叉瓦式擒纵机构的不同之处是,在擒纵叉上用两根圆柱销钉代替叉瓦,冲量只沿擒纵轮齿冲面传递。这种擒纵机构结构简单,精度要求低,制造方便,多在闹钟和低精度表中采用,俗称粗马结构。

振动系统 作为时间基准的机构。振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数,即为该过程经历的时间。机械钟表常用的振动系统有摆、扭转摆和摆轮游丝振动系统。

①摆:由摆锤、摆杆、挂摆装置和周期调节装置等组成。用于固定式钟中(图2 )。当摆锤在外力作用下偏离铅垂线(平衡位置)任一角度而放开后,在重力作用下,摆锤将绕支点作往复运动。振动过程是摆的动能和位能交替转换的过程。

②扭转摆:主要由摆盘和悬丝组成(图8)。悬丝下端固定摆盘,上端固定在不动的支点上。悬丝的截面可为矩形或圆形。扭转摆常与后退式擒纵机构或叉瓦式擒纵机构构成擒纵调速系。扭转摆有较长的振动周期(几秒~几十秒),多用于能量较节省而走时延续时间较长的固定式钟。

③摆轮游丝振动系统(图9):游丝的内外端分别固定在摆轴和摆夹板上。摆轮受外力作用偏离其平衡位置开始摆动时,游丝就被扭转而产生位能,通常称为恢复力矩。该力矩促使摆轮向其平衡位置运动。

上条拨针系 卷紧原动系中的发条和拨动时针、分针以校正钟表所指示时间的机构(图10)。上条时,立轮和离合轮处于啮合状态。拨针时,离合轮和立轮脱开而与拨针轮啮合。