機(jī)械鐘表有多種結(jié)構(gòu)形式,但其工作原理基本相同,。鐘表主要由原動(dòng)系,、傳動(dòng)系、擒縱調(diào)速器,、指針系和上條撥針系等部分組成,。機(jī)械鐘表用發(fā)條作為動(dòng)力的原動(dòng)系，經(jīng)過一組齒輪組成的傳動(dòng)系來推動(dòng)擒縱調(diào)速器工作，再由擒縱調(diào)速器反過來控制傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系在推動(dòng)擒縱調(diào)速器的同時(shí)還帶動(dòng)指針機(jī)構(gòu),。傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)速受控于擒縱調(diào)速器,，所以指針能按一定的規(guī)律在表盤上指示時(shí)刻。上條撥針系是上緊發(fā)條或撥動(dòng)指針的機(jī)件,。此外,還有一些附加機(jī)構(gòu)可增加鐘表的功能,如自動(dòng)上條機(jī)構(gòu)、日歷（雙歷）機(jī)構(gòu)、鬧時(shí)裝置,、月相指示和測量時(shí)段機(jī)構(gòu)等。

振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)周期乘以被測過程內(nèi)的振動(dòng)次數(shù),，就得到該過程經(jīng)歷的時(shí)間,。即時(shí)間＝振動(dòng)周期×振動(dòng)次數(shù)

原動(dòng)系

儲(chǔ)存和傳遞工作能量的機(jī)構(gòu)，通常由條盒輪,、條盒蓋,、條軸、發(fā)條和發(fā)條外鉤 組成,。發(fā)條在自由狀態(tài)時(shí)是一個(gè)螺旋形或 S 形的彈簧,。它的內(nèi)端有一個(gè)小孔，套在條軸的 鉤上,。它的外端通過發(fā)條外鉤,，鉤在條盒輪的內(nèi)壁上。上條時(shí),，通過上條撥針系使條軸旋轉(zhuǎn) 將發(fā)條卷緊在條軸上,。發(fā)條的彈性作用使條盒輪轉(zhuǎn)動(dòng),，從而驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系。

傳動(dòng)系

將原動(dòng)系的能量傳至擒縱調(diào)速器的一組傳動(dòng)齒輪,。它是由二輪（中心輪）,、三輪（過輪）、四輪（秒輪）和擒縱輪齒軸組成,。其中,輪片是主動(dòng)齒輪,齒軸是從動(dòng)齒輪,。傳動(dòng)比的計(jì)算公式是對(duì)于有秒針裝置的鐘表，其二輪的輪片到四輪的齒軸的傳動(dòng)比必須等于60,。鐘表傳動(dòng)系的齒形絕大多數(shù)是根據(jù)理論擺線的原理,，經(jīng)過修正而制作的修正擺線齒形。

擒縱調(diào)速器

由擒縱機(jī)構(gòu)和振動(dòng)系統(tǒng)兩部分組成,。它依靠振動(dòng)系統(tǒng)（擺輪游絲或擺）的 周期性振動(dòng),，使擒縱機(jī)構(gòu)保持精確和規(guī)律性的間歇運(yùn)動(dòng)，從而取得調(diào)速作用,。擒縱調(diào)速器的種類很多,，叉瓦式擒縱機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣的一種擒縱機(jī)構(gòu)。

叉瓦式擒縱機(jī)構(gòu)示意圖

它由擒縱輪,、擒縱叉,、雙圓盤和限位釘?shù)冉M成。它的作用是把原動(dòng)系的能量傳遞給振動(dòng)系統(tǒng),以便維持振動(dòng)系統(tǒng)作等幅振動(dòng),并把振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)次數(shù)傳遞給指示機(jī)構(gòu),，達(dá)到計(jì)量時(shí)間的目的,。叉瓦式擒縱機(jī)構(gòu)的能量傳遞作用是由以下兩部分動(dòng)作相互配合來完成的：①擒 縱輪由傳動(dòng)系取得的能量，通過輪齒和叉瓦的作用轉(zhuǎn)變?yōu)闆_量傳送給擒縱叉,，在傳遞過程中 主要有5個(gè)動(dòng)作（圖6[叉瓦式擒縱機(jī)構(gòu)的能量傳遞過程]）,，即鎖接、釋放,、沖擊,、垂落和牽 引。②通過擒縱叉的叉口和雙圓盤的圓盤釘相互傳遞沖量,，工作過程有釋放和沖擊兩個(gè)動(dòng)作,。

振動(dòng)系統(tǒng)由擺輪、擺軸,、游絲,、活動(dòng)外樁環(huán)、快慢針等組成,。

擺輪游絲振動(dòng)系統(tǒng)

振動(dòng)系統(tǒng)

游絲的內(nèi)外端分別固定在擺軸和擺夾板上,。擺輪受外力偏離其平衡位置開始擺動(dòng)時(shí),游 絲便被扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生位能,通常稱為恢復(fù)力矩。擒縱機(jī)構(gòu)完成前述兩部分動(dòng)作的過程,，也就是 振動(dòng)系統(tǒng)完成半個(gè)振動(dòng)周期的過程,。后者在游絲位能的作用下,，還會(huì)進(jìn)行反方向擺動(dòng)而完成 另半個(gè)振動(dòng)周期，這就是機(jī)械鐘表在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)擒縱調(diào)速器不斷和重復(fù)循環(huán)工作的原理,。

上條撥針系 上條撥針系的作用是上條和撥針

上條撥針機(jī)構(gòu)示意圖

它由柄頭、柄軸,、立輪,、離合輪、離合桿,、離合桿簧,、拉檔、壓簧,、撥針輪,、跨輪、時(shí)輪,、分輪,、大鋼輪、小鋼輪,、棘爪,、棘爪簧等組成。上條和撥針都是通過柄頭部件來實(shí)現(xiàn) 的,。上條時(shí),，立輪和離合輪處于嚙合狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)柄頭時(shí),，離合輪帶動(dòng)立輪,，立輪又經(jīng)小鋼 輪和大鋼輪，使條軸卷緊發(fā)條,。棘爪則阻止大鋼輪逆轉(zhuǎn),。撥針時(shí)，拉出柄頭,，拉檔在拉檔軸 上旋轉(zhuǎn)并推動(dòng)離合桿,，使離合輪與立輪脫開，與撥針輪嚙合,。此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)柄頭便撥針輪通過跨 輪帶動(dòng)時(shí)輪和分輪,，達(dá)到校正時(shí)針和分針的目的。

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附加裝置 包括自動(dòng)上條機(jī)構(gòu)和日歷（雙歷）機(jī)構(gòu),。

① 自動(dòng)上條機(jī)構(gòu):帶有自動(dòng)上條機(jī)構(gòu)的手表稱為自動(dòng)手表,。

自動(dòng)上條機(jī)構(gòu)平面圖

為自動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種。它是由重錘,、重錘支承,、偏心軸,、滾珠、自動(dòng)搖板,、棘輪,、棘爪以 及自動(dòng)上夾板等構(gòu)成。當(dāng)手表戴在手腕時(shí),，隨著人臂的隨機(jī)活動(dòng),，自動(dòng)錘在慣性力和靜力矩 的作用下自動(dòng)地上緊發(fā)條。自動(dòng)上條機(jī)構(gòu)大致可分為擺動(dòng)式單向或雙向上條和旋轉(zhuǎn)式單向或 雙向上條兩大類,。前者稱為半自動(dòng),，后者稱為全自動(dòng)。人們對(duì)自動(dòng)手表的單向和雙向上條性 能曾有過不同的看法,，一般認(rèn)為單向上條自動(dòng)機(jī)構(gòu)性能較好,。

② 日歷（雙歷）機(jī)構(gòu):帶有日歷（雙歷）機(jī)構(gòu)的手表稱為日歷(雙歷)手表。

日歷機(jī)構(gòu)平面圖

為日歷機(jī)構(gòu)的一種,。它由日歷環(huán),、日歷定位桿、日歷定位桿簧,、撥日輪,、日跨輪部件、撥頭和日歷蓋片等構(gòu)成,，并設(shè)有撥動(dòng)機(jī)構(gòu)或快撥機(jī)構(gòu),，供日期調(diào)校之用。它的基本工作原理 是由走針輪系帶動(dòng)一個(gè)撥日輪,，撥日輪與時(shí)輪之間的傳動(dòng)比必需是1:2,。然后通過撥日輪驅(qū) 動(dòng)撥頭,使印有日期標(biāo)記的日歷環(huán)每24小時(shí)動(dòng)作一次。雙歷機(jī)構(gòu)也是通過撥頭,，在定位部件 的協(xié)同作用下轉(zhuǎn)動(dòng)周歷輪,，使星期得到更換。按變換日期所需時(shí)間的長短來區(qū)分,，日歷機(jī)構(gòu)又可分為慢爬式,、快爬式和瞬跳式三種。慢爬式的換日時(shí)間需1～3小時(shí),，快爬式一般不超過 30分鐘,，瞬跳式則在每日零時(shí)瞬間變換日期。

機(jī)械鐘表的走時(shí)精度

鐘表走時(shí)的規(guī)律性和準(zhǔn)確性,。鐘表要求走時(shí)準(zhǔn)確,，穩(wěn)定可靠。但一些內(nèi)部因素和外界環(huán)境條件都會(huì)影響鐘表的走時(shí)精度。

內(nèi)部因素包括各組成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì),、工作性能,、選用材料、加工工藝和裝配質(zhì)量等,。例如發(fā)條力矩的穩(wěn)定性,傳動(dòng)系工作的平穩(wěn)性,，擒縱調(diào)速器的準(zhǔn)確性等都影響走時(shí)精度。

外界環(huán)境條件包括溫度,、磁場,、濕度、氣 壓,、震動(dòng)、碰撞,、使用位置等,。例如，溫度的變化會(huì)引起鐘表內(nèi)潤滑油和擺輪游絲性能的變,、化,，從而引起走時(shí)性能的變化；環(huán)境的磁場強(qiáng)度大于60奧斯特(Oe)時(shí),，會(huì)引起部分零件磁化 而走慢,；濕度大會(huì)引起部分零件氧化和腐蝕。

常用來表示走時(shí)精度的有5種參數(shù),。

①指示差:鐘表任一瞬時(shí)的指示時(shí)刻與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)刻的差 值,，它可以是正值，也可以是負(fù)值,。②日差：鐘表相隔時(shí)段為24小時(shí)的指示差值相減,。③位差：上足發(fā)條時(shí)各個(gè)位置所測得的瞬時(shí)日差的最大值和最小值之差。④等時(shí)差：在其他條件 不變的情況下,，上足發(fā)條和滿24小時(shí)時(shí),，各相應(yīng)位置瞬時(shí)日差差值中的最大值。⑤日變差：相鄰兩日的日差差值,。

簡單解釋：

機(jī)械手表是由外觀部件和機(jī)心組成,。外觀部件指表殼、表盤,、指針等能直接看到的部件：主傳動(dòng)輪系,、擒縱調(diào)速系、指針傳動(dòng)輪系和上發(fā)條撥針機(jī)構(gòu)等,。機(jī)械手表機(jī)件是靠上,，由中、下，三層夾板把他們組合起來的,，下層夾板是主甲板,，是基礎(chǔ)件。上層夾板包括條夾板,、擺 夾板,、上夾板。中層夾板是由申夾板,，叉夾板組成的,。裝配時(shí)機(jī)械手表都靠主夾板的位釘和 位釘管定位。只要我們把機(jī)械手表擒縱調(diào)速系,、傳動(dòng)輪系零件裝在夾板的相應(yīng)位置上,，用螺 絲分別把各央板與主夾板裝配在一起，就能確保機(jī)件位置的準(zhǔn)確,。為拆裝夾板方便,，在主夾 板上銑有鑷子口。所有這些機(jī)心部件都裝在表完里,，平時(shí)是看不見的,。

機(jī)械手表的工作原理是運(yùn)用振動(dòng)系統(tǒng)來控制，使其產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的周期,，以周期乘以某 過程的振動(dòng)次數(shù),，就得到該過程所經(jīng)歷的時(shí)間。即：時(shí)間=振動(dòng)周期 x 損動(dòng)次數(shù)

機(jī)械手表機(jī)件在整個(gè)運(yùn)行過程中,，由于振動(dòng)系統(tǒng)在工作中存在無法避免的運(yùn)動(dòng)阻力,，如：軸承摩擦、空氣阻力,、彈性件之間的摩擦,，而使振動(dòng)的幅度逐漸衰減。為了防止這種衰減,，使振動(dòng)系統(tǒng)持續(xù)不斷地工作,，就必須周期性地給機(jī)械手表補(bǔ)充由于阻力而消耗擄的能量。手表走時(shí)的機(jī)械能是靠發(fā)條裝置來儲(chǔ)存的,，也就是說,，機(jī)體的傳導(dǎo)、振動(dòng)所需用的力,，都來自于發(fā)條,。上緊發(fā)條，就會(huì)周期性地供給機(jī)件以原動(dòng)力,，從而補(bǔ)充其機(jī)械能的梢耗,，防止上述的衰減現(xiàn)象的發(fā)生。它的公式就是：振動(dòng)——消耗二能量的補(bǔ)充。這三個(gè)過程不斷循環(huán),，使機(jī)心持續(xù)不斷地工作,。為了走時(shí)準(zhǔn)確，擒縱調(diào)速系起著控制速度的作用,。順便說一下,，上發(fā)條撥針機(jī)構(gòu)有兩個(gè)作用：一是上發(fā)條儲(chǔ)備能量，二是撥針對(duì)時(shí),，是手表類計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)不可缺少的機(jī)構(gòu),。