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手表是怎么运作的?

2020-09-02 10:42:48



接触过钟表制造业,结合youtube 上的一个例子,以此抛砖引玉,非表匠也非表商,仅供参考。
不喜欢看文字的可以直接翻去看视频,相当直观,也很好理解。
PS:所有图片来自网络。

   默认题主问的是指针表,咱来看看百度百科上这段介绍吧。

机械式振动系统的计时仪器,如摆钟、摆轮钟等。其工作原理是利用了一个周期恒定的,持续振动的振动系统。把振动时的振动周期乘以振动次数,就等于所经过的时间,时间=振动周手表期×振动次数。一般由能源、轮系、擒纵机构、振动系统、指针机构和附加机构等几部分组成。动力--发条或重锤,提供机械钟工作时的能源,通过齿轮系的增速使一次上条可连续运行多日,擒纵机构使钟表的计时频率符合人们“秒”的慨念,摆舵或摆轮控制着钟表的快慢,而报时(报刻)机构则告诉人们:刚才最后一响是几点了。

咋一看之下,云里雾里。其实,我们只要把握几个重要组成部分的原理即可。

能源

也就是为手表运动提供最基础的动力系统。
现在的手表虽然多种多样,但是基本都是将其他的能源转为为手表内部的动能。
例如上链:动能转为势能存储在发条,再经发条释放为动能;
电池、太阳能:电能驱动,释放为动能。


手动上链,通过龙头(行内多称“把头”或“按的”)将能量储存在发条中,发条带动齿轮转动。
PS:下方的卡口是为了保证齿轮单向转动擒纵机构跟振动系统

为了方便理解,这2个部分放一起说。



视频图片较模糊,找张示意图。



右侧的擒纵轮转动,推动上方红色块(进瓦),擒纵叉向下摆动,拨动振动系统(摆轮游丝,图片距离有点问题),同时下方红色块(出瓦)向右突出

擒纵轮卡在下方红色块的地方,停止运动

同时振动系统顺时针运动到一定程度,在游丝的作用下进行逆时针运动

向上拨动振动系统,回复到上图状态,以此重复


擒纵轮运动一次,便产生了”秒“,同时也产生了钟表特有的滴答声响。
当然,现在的方式多种多样,但是原理差不多。

轮系

其实就是在“能源”以及“擒纵机构”直接接上大大小小的齿轮。
作用有2个

增大能源的利用率

通过一定的齿轮组构成“分”“时”计时。




最后在相应的齿轮上增加指针等标识,一个计时器就基本完成了。
=========关键组件的发展简略=========

自动上链

所谓的自动上链,其实就是在上述的发条部分,装入rotor组件,这样可以藉由运动带给rotor的旋转来给发条上链。
附属功能包括但不限于,防止过度上链机制(过度上链会导致发条断裂),顺逆时针上链之类。
也有部分表同时支持手动跟自动上链。



上图标记着“SEIKO”字样的组件就是rotor。

电子式

这个跟平时我们说的电子表不一样,而是将“能源”供应的方式给为电子,而其他振动系统都没变化,现在估计灭绝了吧。



其特点就是电子(右上)替代了发条,但是振动系统(左下)还是原来的游丝。

石英调速(振动)

石英表是利用石英的压电效果,来达到调速的目的。能源采用的是电子,也就是电子+石英振动+轮系。也是我们日常最常见的手表。



电池能源供通过振动电路抵达石英,然后发生压电效果(其实就是形变振动,频率32,768赫兹),每隔1秒就会给上方的马达传输一次电子,然后驱动齿轮的转动。

石英机芯的外观特点就是有电池,以及线圈。下面是MIYOTA2035机芯,仅供参考。



PS:石英的压电振动细节有兴趣的各位可以另外再去了解。

其实从上往下看,来来去去都是将主要的几个模块进行改进,根本上的理论是没什么变化的,都是能源,传输,调速(振动)这几个。

稳定的方面最主要是依靠机芯的制作工艺,机芯外部的话,普通手表是依靠手表內罩等来固定,其他的失重、急速、低温等特殊环境就是各家差异了。
这方面我还真不是特别了解,望了解的兄台赐教。

基本如此,没什么问题就不再增补了。


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