手表擒纵调速系介绍.doc

手表擒纵调速系介绍（书摘）手表的擒纵调速系是由擒纵机构和调速机构两部分所组成一）擒纵机构目前大多数的手表中都釆用叉瓦式的擒纵机构，所以在这里我们讨论范围也以叉瓦式的擒纵机构为限叉瓦式的擒纵机构，由擒纵轮、擒纵叉、双圆盘、以及限制擒纵叉工作位置的两个叉限位钉所组成擒纵机构的工作可以简单归纳为两点：1. 在调速机构每次摆动过程中传递冲量，使摆轮在摆动时由于摩擦等阻力而散失的能量得到补充，避免摆幅衰减，保持机构的正常工作2. 根据调速机构额定的周期，控制擒纵轮的转动速度，使它在每一周期中转过一齿，这样，传动系中的齿轮也就相应的保持一定转速，从而实现了计时的目的擒纵机构的上述这些工作，具体来说，也就是由以下两部分动作相互配合來完成的1. 擒纵轮和擒纵叉的动作一一擒纵轮由传动系取得能量，通过轮齿和叉瓦的作用转变为冲量传递给擒纵叉2. 擒纵叉和双圆盘的动作一一擒纵叉和双圆盘是通过义口和圆盘钉來相互传递冲量的在上述两个动作中，前者圆盘钉是主动件，擒纵叉是被动件；后者擒纵叉是被动件，圆盘钉是主动件下面再将擒纵轮、擒纵叉和双圆盘的各个动作联系在一起，来说明擒纵机构的工作过程1. 摆轮在游丝位能的作用下，带着双圆盘往回摆动，这时摆轮的运动是自由的。

2. 圆盘钉冲击叉口，使叉身转动而离开义限位钉，叉瓦锁面和擒纵轮齿前棱托开，擒纵轮被迫后退，这一工作过程即前述两个释放动作结合在一起的表现3. 擒纵轮齿前棱冲击叉瓦冲面，向擒纵义传递冲量，叉身即迅速转动而使叉口冲击圆盘钉，补充了摆轮在摆动时所散失的能量4. 擒纵轮齿前棱和义瓦后棱相重合，这一位置即为齿前棱对叉瓦冲面传递冲量过程的终点，同时乂是后续的齿冲面冲击过程的起点，这时义口仍继续冲击着圆盘钉5. 擒纵轮齿冲面和义瓦后棱相冲击，继续传递冲量，义口则继续和圆盘钉相冲击而使摆轮不断的保持迅速转动6. 擒纵轮齿后棱和义瓦后棱相重合，轮齿对叉瓦传递冲量的工作过程到此全部结束；叉口亦相应的完成了对圆盘钉的冲击过程，使摆轮进入高速转动7. 冲击过程结束以后，擒纵轮空转一个角度，其另一个轮齿和另一个叉瓦相锁接，即“初锁”，这时摆轮和圆盘钉己获得充分的能量，开始和擒纵叉口脱开，乂进入自由运动在这一过程中擒纵叉瞬时处于静态，而擒纵轮则空转了一个落角8. 擒纵轮齿锁面和义瓦锁面接触后，由于前述牵引角的作用而产生牵引力，使叉身靠住叉限位钉，这时摆轮则完全处于自由运动状态9. 摆轮在经过前述冲击过程获得冲量后进入自由运动，当它运动至一定的幅度以后，在它的动能小于游丝的位能时，就会在游丝位能的作用下，转变方向而开始另一次反方向的摆动。

以上是摆轮在一次单方向摆动中擒纵机构的工作过程，当摆轮在游幺幺位能作用下，从反方向摆动回来以后，就会重复的再进行释放、冲击等上述的一系列工作当然，再摆轮反方向摆动时，擒纵叉的动作方向也是反的，而擒纵轮的运动和方向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在进行着上述工作的，我们平常所听到的手表在走动时所发出的“嘀哒”声，也就是擒纵机构在工作时所产生的在一只频率18000的手表机芯中，擒纵机构一次工作过程所经历的时间，亦即摆轮一次摆动的时间，只有0.2秒所以这样的工作过程，在24小时中就要重复进行432000次，如果是频率21600的手表，每天就要重复518400次所以为了保证擒纵机构的工作性能和使用寿命，叉瓦和圆盘钉都必须釆用硬度高和耐磨性好的人造宝石来制造二）调速机构调速机构是依靠摆轮游丝的周期性振荡，使擒纵机构保持精确和规律性的持续运动，从而取得调速作用的调速机构中包括：摆轮组件、游丝部件、快慢针部件和活动外桩环部件等1.摆轮组件摆轮组件由摆轮、摆轴和双圆盘部件（包括双圆盘和圆盘钉）所组成；游丝部件则由游丝、内桩和外桩销所组成；快慢针部件中包括有快慢针、外夹和内夹；活动外桩部件包括外桩环和外桩管。

摆轮由一个均质的轮缘和摆梁所构成摆梁可以有2-4个不同形式的花档，是在设计时根据结构要求和工艺条件所选定的游丝是一个螺旋性的弹赞，其内端固定在内桩上，外端固定在外桩上摆轮的材料要求线膨胀系数小、强度高和稳定性好，使有利于减小温度变化的影响，并保持在装配调整和长期使用过程中不易变形，通常都釆用锡白铜或披青铜等铜合金制成游丝则需要采用温度系数小、弹性系数高的耐蚀、防磁合金來制造，目前己经普遍采用的使锡銘钛的合金游丝摆轮和摆轴是钏牢的，游丝部件则由略有弹性的内桩套在摆轴上，因此摆轮和游丝的相对位置可以通过转动内桩來调整当摆轮和游丝在调速机构中处于自由状态时，成为平衡位置如摆轮受到一定冲量时，就会离开平衡位置而摆动摆轮摆动时，游丝也必然会相应的扭转一个转角而产生一定的扭转力矩，亦称恢复力矩，并从而使游丝获得了位能这种力矩和位能的大小和游丝扭转角度的大小有关，它会随摆轮摆动角度的增加而增大因此，当摆轮摆动至一定的转角，在摆轮的动能小于游纟纟的位能时，就会在游丝位能的作用下向反方向摆动调速机构一次振荡所经历的时间称为周期，每小时中的摆动次数则称为频率应当指出，这种以每小时的摆动次数作为频率的定义，是机械手表设计制造部门长期以來习惯的规定，它不同于我们在物理学中所引用的关于振动和频率的概念。

后者的定义是指“单位时间内质点经过某一中心位置來回运动的全过程（包括來回各一次）的次数”，并以秒作为单位时间，以赫兹作为频率的单位；如果在每秒钟内來回一次，它的频率就是1赫兹例如音叉赫电磁运动等，其频率赫单位的含义均属如此2.游丝部件游丝的工作长度赫游丝的刚度成反比，而和周期成正比当工作长度增加时，周期就增大；工作长度减少时，周期也减小周期时指调速机构钟摆轮往复两次摆动过程中所经历的时间所以周期的变化实质上就是调速机构工作时间的变化，也就是表机走时快慢的变化当周期大于额定时间，表就走慢；周期小于额定时间，表就走快将这一概念与上述游丝工作长度和周期的关系联系起來，就可以得到这样的结论：增加游丝的工作长度一一表走慢；减少游丝的工作长度一一表走快3. 快慢针部件在实际应用中，手表调速机构都根据这一原來广泛的采用了快慢针，來实现改变游丝工作长度的目的当拨动快慢针时，在快慢针上的游丝外夹和内夹也相应的移动游丝被松动的加载内外夹之间，留有近似于游丝厚度的间隙，内外夹的位置移动之后，游丝工作时和内外夹的接触不为也就改变，实质上也就是改变了游丝的工作长度，从而达到了调整快慢的目的4. 活动外桩环部件手表的调速机构中除了快慢针以外，一般还都装有活动外桩环。

在老式的手表机芯中，通常都将游丝外桩直接装载摆夹板的外桩孔内，如果游丝和摆轮装配时的相对位置略有偏差，则游丝和摆轮在平衡位置时，圆盘钉的位置就会偏离擒纵调速系的中心线，使擒纵叉的位置也相应的发生偏差由于存在着这种偏差，摆轮在两个不同方向的往复摆动中，游丝扭转的角度和产生的力矩就会发生偏差，而使摆轮在一次振荡过程中发生两次不均衡的摆动这种现象即称为“偏摆”，亦即行业中俗称的所谓“跷脚摆”偏摆情况较大的表，在装配时都应加以调整老式的手表机芯在调整偏摆时，必须拆卸摆夹板，通过旋转游丝内桩来校正游丝和摆轮的相对位置采用了活动外桩环以后，只要拨动外桩环，就能使摆轮的往复摆动调整得十分均衡，不但易于取得调整得精度，并且还能在摆轮不停止工作得情况下进行调整，即使是技术不十分熟练得人也能操作。