機械鐘表簡介

現(xiàn)代鐘表的原動力有機械力和電力兩種。

機械鐘表是一種用重錘或彈簧的釋放能量為動力，推動一系列齒輪運轉(zhuǎn)，借擒縱調(diào)速器調(diào)節(jié)輪系轉(zhuǎn)速，以指針指示時刻和計量時間的計時器。

電子鐘表是現(xiàn)代出現(xiàn)的一種用電能為動力，液晶顯示數(shù)字式和石英指針式的計時器。

常用工具主要為以下4種

1.鐘表校表儀，校表儀是維修機械手表必不可少的一種檢測儀器。它主要用來測定鐘表的走時快慢。紙帶記錄式校表儀還可以根據(jù)記錄線條的形狀檢查出手表工作中的缺陷，以此判定故障的原因。校表儀的種類很多，有數(shù)字顯示式的，也有紙帶記錄式的。紙帶記錄式叉可分為兩種:一種是記錄圖形(即線條)，另一種是記錄數(shù)字。維修時以采用記錄圖形式為宜。校表時將被測手表放在微音器8上，柄頭應(yīng)置于固定夾里，再用活動叉夾緊手表。轉(zhuǎn)動微音器盒，可以測出手表六個不同位置的瞬時日差值。

2.鐘表振幅儀機械，鐘表的振幅一般在振幅儀上測定。振幅儀分為指針式、光點式和數(shù)字式三種。主要有瑞士格林那廠生產(chǎn)的指針式振幅儀AMPLIMETER。由于振幅儀的設(shè)計原理與表機的擺輪全升角有關(guān)，而擺輪全升角是在設(shè)計機心時確定下來的參數(shù)，不同型號的機心，其擺輪全升角的數(shù)值是不同的。機械表機心的擺輪全升角參數(shù)數(shù)值都是不同的，以便測振幅時選用。如果事先規(guī)定好被測機心的振幅在200。-280。的范圍內(nèi)為合格，那么當(dāng)指針進入此范圍時，指示燈3便亮了。測量范圍的選擇是通過調(diào)節(jié)振幅儀頂部的A、B、c三個調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的。

3.鐘表視顯微鏡，體視顯微鏡俗稱雙管顯微鏡。它是一種育立體感覺的顯微鏡。放大倍數(shù)一般可在4~100倍范圍內(nèi)變化，其間有10擋。利用體視顯微鏡，可以放大石英表機心及其零件，以便仔細觀察。一般情況下戴寸鏡修表就可以了，但是寸鏡的放大倍數(shù)有限。由零件毛刺引起的停表，或零件與零件之間似蹭非蹭所造成的停表，以及零件的密損缺陷等，有時用寸鏡是不易觀察到的，若在體視顯微鏡下觀察，其原因便一目了然。另外，對于修理不熟悉的機心，事先在體視顯微鏡下，了解機心各部分的結(jié)構(gòu)也是有必要的。

4.鐘表退磁器，無論在工作中，還是日常生活中，電器設(shè)備的應(yīng)用都日趨廣泛。電氣設(shè)備工作時不可避免地要產(chǎn)生磁場。當(dāng)手表接近強度較大的磁場時，瑞士手表零件就會不同程度地被磁化。磁化后的機械手表一般都走快。當(dāng)磁場強度繼續(xù)增加，被磁化的游絲彼此黏結(jié)在一起時，手表便停走了。一旦發(fā)現(xiàn)機械手表帶了磁，就必須在退磁器上進行退磁。

機械手表的走時精度受到很多因素的影響，一般來說，主要是以下8大因素:

就是來自鐘表外部的各種影響，取決于鐘表的工作環(huán) 境。常采用的措施有:防震設(shè)計、防水設(shè)計、防磁設(shè)計、附加保護外殼等。精密航海鐘上常采用萬向節(jié)，使航海鐘在顛簸中能夠保持水平。

摩擦力通常有正反兩方面的作用，它有積極的一方面，如摩擦分輪、自動表發(fā)條與條盒間的摩擦、螺釘自鎖等;另一方面，摩擦?xí)?dǎo)致傳動效率的降低和零件的摩損，從而影響計時。常用的解決方法:改善潤滑條件，根據(jù)不同的要求，選用不同的潤滑油;采用寶石軸承或墊片;改善齒輪的齒面條件，包括采用科學(xué)的共軛齒形和提高表面光潔度等，但一般齒面無潤滑(在這種情況下，潤滑油粘性所產(chǎn)生的阻力可能高于摩擦力)。

快慢針是一種便于校時的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，但理論和實踐都證實它會影響系統(tǒng)的等時性，也可能產(chǎn)生位差，這些計時誤差隨機性比較大，無法補償或抵消。解決方法有:盡量減少內(nèi)外快慢針間距;但最好的辦法是沒有快慢針，通過調(diào)節(jié)擺輪的慣量來調(diào)節(jié)快慢，如勞力士公司的Mircro stella調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

擒縱機構(gòu)的影響主要是能量傳遞過程中對擺輪游絲系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，擺輪游絲系統(tǒng)只有在自由震蕩的情況下，才能維持固定的震蕩頻率，顯然，擒縱機構(gòu)的能量傳遞過程會影響震蕩頻率。理論表明，傳遞過程接近擺輪平衡點時，這種影響會減小。解決方法有:采用精密擒縱機構(gòu)，如爪式擒縱機構(gòu)，它的能量傳遞過程發(fā)生在平衡點附近，傳沖的角度也非常小，影響也比較小，而且，它的單向傳沖使擺輪游絲系統(tǒng)有更多的自由震蕩空間(就這一點，其相對誤差可減小一半!)。當(dāng)然，瑞士杠桿式擒縱機構(gòu)有工藝性好、易于調(diào)整的優(yōu)點，是目前國際機械表的主流擒縱機構(gòu)，但在設(shè)計中，應(yīng)盡量減小傳沖的角度。瑞士歐米茄公司為減小擒縱機構(gòu)對計時基準的影響，推出了同軸擒縱機構(gòu)，這是英國喬治·丹尼爾博士的發(fā)明，但從工作原理來看，它是杠桿式擒縱機構(gòu)和爪式擒縱機構(gòu)的混合物。

溫度的影響主要表現(xiàn)在兩個方面:首先，溫度變化會游絲的工作長度，同時改變擺輪的慣量，可直接

影響到計時精度;其次，溫度變化會影響潤滑油的粘度，影響傳動效率，從而影響計時。對此可以采取以下方法:采用開口雙金屬溫度補償擺輪游絲系統(tǒng);采用特殊合金材料制作游絲和擺輪，使之在工作溫度區(qū)(8°-38°)有一定的溫度補償;采用移動快慢針溫度補償。采用標準的潤滑油，對于極限溫度情況，如歐米茄的登月表，采用無潤滑或固體潤滑。

磁場影響最大的游絲，可改變其彈性模量，也使游絲在磁場的作用下變形，產(chǎn)生附加應(yīng)力，嚴重時，磁場可導(dǎo)致游絲粘連，嚴重影響走時。解決方法是:采用防磁材料。

一般的蕩框游絲，其重心隨擺輪擺角的變化而變化，在重力作用下，它會產(chǎn)生位置誤差。解決方法是:采用寶璣游絲，中心收縮，重心不隨擺角改變;采用菲利普末端曲線的圓柱游絲并上下對稱使用;采用直線游絲;歷史上有人用過球形游絲，性能優(yōu)越，但工藝性很差，很少實際應(yīng)用。

擺輪元件的平衡問題直接影響位元差，擺輪元件的靜平衡是一個基本要求。

如果在上述因素都比較理想，手表的走時又比較穩(wěn)定，通過手表的動平衡，可綜合改善走時性能。有一種非常特別的方法:原理是當(dāng)擺輪擺幅達220度時，各種傳遞到擺輪上的沖力對頻率無影響，曾有人采用安裝在擒縱輪上的衡力機構(gòu)，來控制擺幅在220附近，這也不失為一種方法。