機(jī)械表一些結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)

1、機(jī)械表一些結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)機(jī)械表一些結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)【擒縱器完全解析精準(zhǔn)計(jì)時(shí)的核心】自從鐘表發(fā)明以來(lái)，工匠們?yōu)榱俗非竽芨艿挠?jì)時(shí)而在擒縱器上下了相當(dāng)大的功夫從事改良，歷經(jīng)了幾個(gè)世紀(jì)的演進(jìn)，到了18世紀(jì)中葉，出現(xiàn)了一種分離式擒縱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)，一位名叫ThomesMudge的制表師為了改良早期擒縱結(jié)構(gòu)中擒縱輪的輪齒與擺輪的零件之間過(guò)多摩擦的問(wèn)題，而將擺輪與整個(gè)擒縱結(jié)構(gòu)脫離出來(lái)，這樣的基本設(shè)計(jì)再經(jīng)過(guò)改良就成了今天最廣泛被使用的「杠桿式擒縱」（

2、leverescapement），也就是俗稱(chēng)的「馬式擒縱」。在機(jī)械腕表的機(jī)芯中，擒縱系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)制造正確的頻率使腕表能夠正確走時(shí)；同時(shí)，擒縱結(jié)構(gòu)的精密與否也牽涉到計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度，就好比電腦中負(fù)責(zé)分配管制所有資源與資料的運(yùn)算的中央處理器CPU般精密而重要。在象征頂級(jí)制表工藝的「日內(nèi)瓦十二法則」中就有七項(xiàng)法則是規(guī)范擒縱器的制造，其重要性自然不言而喻。以下我們將就擒縱系統(tǒng)的組成構(gòu)造及運(yùn)作原理作一概括性的分析。杠桿式擒縱結(jié)構(gòu)主要是由擒縱輪、擒縱叉

3、、擺輪和游絲等部分組成。在整個(gè)機(jī)械運(yùn)作的順序上，發(fā)條釋放的能量在經(jīng)過(guò)中心輪、第三、四輪的減速之后，傳動(dòng)到擒縱輪與擒縱叉產(chǎn)生推力驅(qū)動(dòng)擺輪，再由擺輪上游絲的反作用彈力造成擺輪規(guī)律的往返運(yùn)動(dòng)，并控制擒縱輪及其之前輪系的運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到調(diào)速的目地。因此在整個(gè)運(yùn)作的機(jī)制中，擒縱結(jié)構(gòu)所扮演的正是最重要「頻率提供」的功能，對(duì)于計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度的影響當(dāng)然也最大?！菊勍蟊淼纳湘溑c定位撥針機(jī)制文】腕表表冠部分的功能一般來(lái)說(shuō)分為兩個(gè)部分，第一部分是將動(dòng)能傳遞進(jìn)入機(jī)芯發(fā)條

4、內(nèi)的上鏈機(jī)制，另一部分則是連接到時(shí)針輪與分針輪的定位撥針機(jī)制。這個(gè)機(jī)制的運(yùn)作主要是依據(jù)杠桿原理，由龍芯帶動(dòng)押鳥(niǎo)、鼓車(chē)回返臂等一連串連桿帶動(dòng)鼓車(chē)移動(dòng)，使表冠得以在上鏈機(jī)制與定位撥針機(jī)制之間互相切換，進(jìn)而操控該項(xiàng)功能。當(dāng)表冠切換為上鏈功能時(shí)，此機(jī)制即連結(jié)至我們?cè)谏弦黄谒懻摪l(fā)條機(jī)制，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)表冠即可為發(fā)條上鏈；而切換至定位撥針功能時(shí)，鼓車(chē)連動(dòng)小鐵車(chē)及日里車(chē)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)表冠即可驅(qū)動(dòng)時(shí)針輪與分針輪運(yùn)轉(zhuǎn)以調(diào)校時(shí)間。對(duì)于多數(shù)的使用者來(lái)說(shuō)，上鏈與定位撥

5、針可以說(shuō)是最常使用到的功能，理解其運(yùn)作原理之后將會(huì)有助于我們更正確地操作這些功能。我們除了詳細(xì)地介紹這個(gè)部分的幾個(gè)重要零件之外，并分別針對(duì)上鏈及定位撥針功能兩個(gè)部分的運(yùn)作過(guò)程作詳細(xì)解說(shuō)。【源源不絕的動(dòng)力供輸深入剖析機(jī)械機(jī)芯的發(fā)條結(jié)構(gòu)】在鐘表結(jié)構(gòu)中，提供動(dòng)力的發(fā)條機(jī)構(gòu)其核心地位完全不亞于擒縱系統(tǒng)，由于發(fā)條結(jié)構(gòu)自古以來(lái)鮮少有過(guò)重大的改變，同時(shí)又牽涉到深?yuàn)W的材料科學(xué)，因此重要性經(jīng)常被人所忽略。前二期的鐘表教室中，我們已經(jīng)將鐘表機(jī)芯的擒縱系統(tǒng)做

6、過(guò)一般性的介紹，這一次，我們將針對(duì)鐘表機(jī)芯的動(dòng)力結(jié)構(gòu)—發(fā)條，從結(jié)構(gòu)及運(yùn)作兩方面來(lái)進(jìn)行探討。早期的人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)韌性強(qiáng)化的金屬受到適當(dāng)外力發(fā)生形變時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)反作用力來(lái)恢復(fù)原狀的現(xiàn)象，于是將淬過(guò)火的鋼簧加以卷曲，利用其恢復(fù)原狀的力量帶動(dòng)其它機(jī)件的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是在電力還未發(fā)明之前，大多數(shù)小換句話(huà)說(shuō)，發(fā)條機(jī)構(gòu)的作用正是將所輸入的力量?jī)?chǔ)存在發(fā)條中，并且轉(zhuǎn)化成機(jī)械能傳輸至齒輪系及擒縱系統(tǒng)?！就蟊聿?jiǎng)拥男呐K擺輪游絲大解析】承接上一期的擒縱器討論，這

7、次我們要進(jìn)一步探討擺輪與游絲的結(jié)構(gòu)，首先我們從腕表機(jī)芯機(jī)械運(yùn)作的歷程來(lái)看擺輪與游絲在這其中所扮演的角色∶發(fā)條釋放能量的動(dòng)力傳輸至擒縱系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)游絲擺輪進(jìn)行簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一反作用力達(dá)到減速的目的。在整個(gè)運(yùn)作的程序上擒縱系統(tǒng)擔(dān)任控制速度（煞車(chē)）使指針與輪系等時(shí)前進(jìn)的工作，其中擺輪與游絲的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)頻率正式提供擒縱系統(tǒng)運(yùn)作的基準(zhǔn)，其重要性不言而喻，同時(shí)也由于構(gòu)造精密度極高，堪稱(chēng)腕表機(jī)芯中最重要的機(jī)構(gòu)?！綛alancespring游絲】（又稱(chēng)擺輪游

8、絲）游絲是一種相當(dāng)細(xì)的螺旋形彈簧，大約比人發(fā)細(xì)3～4倍，總重量約2mg，卻可耐受600g的張力，韌性相當(dāng)強(qiáng)。由于涉及深?yuàn)W的材料科學(xué)、精密度極高，目前世界上較為知名、品質(zhì)較好的游絲供應(yīng)商只有瑞士的NIVAROX以及日本的精工。游絲的內(nèi)端固定在擺輪的軸心，外端則固定在擺輪夾板上，當(dāng)擺輪受到驅(qū)動(dòng)時(shí)固定在擺輪內(nèi)的游絲則會(huì)因?yàn)閺椥远鶆虻厥湛s及舒張，同時(shí)帶動(dòng)擺輪來(lái)回?cái)[動(dòng)。如前所述，擺輪受到驅(qū)動(dòng)力量使游絲受力壓縮、舒張，帶動(dòng)擺輪順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，

9、這樣的旋轉(zhuǎn)周期會(huì)直接影響到腕表走時(shí)的準(zhǔn)確度。理論上，完成旋轉(zhuǎn)周期的時(shí)間愈短，也就是頻率越高，準(zhǔn)確度就越高。而決定擺輪的慣性力矩以及擺輪的振幅周期的正是游絲的活動(dòng)長(zhǎng)度，拉長(zhǎng)游絲會(huì)使擺輪慣性力矩變大，擺動(dòng)的角度也越大，擺頻自然慢下來(lái)，反之縮短游絲則會(huì)使擺輪加速。目前常用來(lái)表示擺動(dòng)頻率的方式大約有∶每小時(shí)的擺動(dòng)次數(shù)，記為次小時(shí)（或vph）；每秒鐘擺輪游絲往返一個(gè)周期的頻率，記為Hz＂；或是每秒鐘的擺動(dòng)次數(shù)，也就是日本表常用的振動(dòng)＂?，F(xiàn)代一般的

10、腕表振頻有∶18000次小時(shí)（2.5Hz，5振動(dòng)）、19800次小時(shí)（2.75Hz，5.5振動(dòng)）、21600次小時(shí)（3Hz，6振動(dòng)）、28800次小時(shí)（4Hz，8振動(dòng)）、36000次小時(shí)（5Hz，10振動(dòng)），一般來(lái)說(shuō)振頻越高，就表示這只腕表越精準(zhǔn)?！綛alancewheel擺輪】（又稱(chēng)平衡擺輪）擺輪受力驅(qū)動(dòng)后，由內(nèi)部螺旋狀游絲控制作往返擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度大約在270～320之間。擺輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平均與否直接影響走時(shí)的準(zhǔn)確，而擺輪擺動(dòng)是否平均則與

11、擺輪質(zhì)地是否均勻以及擺輪的真圓度有關(guān)。在銅鈹鎳合金材質(zhì)發(fā)明以前，許多古董表（1950年以前）使用「雙合金溫差自動(dòng)補(bǔ)償擺輪」來(lái)調(diào)節(jié)因溫差所造成游絲有效長(zhǎng)度改變而產(chǎn)生誤差的問(wèn)題，這種擺輪通常外圈是黃銅材質(zhì)、內(nèi)圈為鋼材，當(dāng)溫度變化發(fā)生熱脹冷縮的情況時(shí)，利用外圈金屬膨脹系數(shù)大于內(nèi)圈的物理特性自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度對(duì)游絲所造成的誤差；此外，在擺輪外環(huán)鑲上螺絲來(lái)增減擺輪的重量，也可以用來(lái)調(diào)節(jié)擺輪的平衡，改善在不同方位時(shí)間走快或走慢的問(wèn)題?，F(xiàn)代的腕表機(jī)芯一般都