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杠杆式擒纵与同轴擒纵机构的比较 # L% m$ p/ V% B& o
杠杆式擒纵机构在十八世纪中期发明,渐渐的成熟和稳定,当今钟表几乎是都采用杠杆式擒纵机构。乔治·丹尼尔(George Daniels)发明的同轴擒纵机构改变了这一局面。
9 l3 w+ W5 a2 U 1999年欧米茄推出了首个采用同轴擒纵系统的机心2500,2007年又推出全新设计的同轴机心8500。那么,为什么要采用新的擒纵机构呢?) @! }5 w) r; Z. x/ R8 n) x
r; M( G) q1 C! Y1 X, k杠杆式擒纵机构介绍
3 a- y" w# L/ }9 S1 N- t5 w9 f 对于腕表的擒纵系统来说,能量传递的效率和可靠性是关键。9 I+ k% ^9 d' X. i7 f5 N# V
机械表的能量来自于发条的变形能,通过轮系和杠杆式擒纵机构向摆轮振动系统补充能量。3 I- r. o) G- t! P
现在来看一下传统杠杆擒纵机构的工作环节,就能知道不足之处。) o- W4 L; ]$ A5 g$ L9 H' n
7 a- j, ~8 j' z* v; q- t3 | 图1 图2
2 e! @* q: t/ R8 a 图1中,当摆轮逆时针转动,圆盘钉进入叉口,拨动擒纵叉顺时针转动,进瓦提升释放擒纵轮,擒纵轮在发条力矩的作用下,顺时针旋转,擒纵轮齿尖沿着进瓦的冲面传冲,推动擒纵叉拨动圆盘钉,向摆轮补充能量。
2 q) l' {" m4 t9 ^, ~6 K7 p) L 接下来出瓦工作,重复上述过程。 ' l* f$ p w# p: E; e
通过力学分析可以发现,杠杆式擒纵机构工作时,出瓦与擒纵轮是顺向运动,摩擦力较小;而进瓦与擒纵轮是逆向运动,摩擦力较大。因此,进瓦工作时存在不足。* t7 w* @" O! v l6 k1 b' l2 ] w
为了减小摩擦,需要加润滑油。由于进、出瓦与擒纵轮工作时要刮动工作面,因此被刮走的油膜需要更新(叉瓦油有这种性能)。当长时间工作时,随着磨损及润滑油干固,擒纵机构工作就会出问题。) D7 A* X& A' g* \5 [6 u
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同轴擒纵机构介绍" i: _5 s* L( a s J: P0 M
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4 {$ G1 J$ A% S 图30 Q: M9 o' L+ Q! h1 a# ?
见图3:当摆轮逆时针旋转时,擒纵轮逆时针旋转,通过叉冲瓦A带动擒纵叉顺时针转动,向摆轮补充能量。由于擒纵轮与擒纵叉是顺向运动,所以摩擦很小。
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图4
9 d4 s% z/ y: j1 @: [- m见图4:当摆轮顺时针旋转时,擒纵轮逆时针旋转,通过摆冲瓦B直接向摆轮补充能量。同样,擒纵轮与摆轮冲瓦是顺向运动,所以摩擦也很小。( n) g- W- Z$ _! p( |4 y9 \
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同轴擒纵机构也并非完美。它的问题是,为了防止相互干涉擒纵轮的齿数太少,只有8个齿。这使得传递效率太低,只有杠杆式擒纵机构(15~20个齿)的一半。如何解决快速旋转的擒纵轮所带来的问题呢?5 O. a6 ^1 w/ S( }5 v. v
如果轮系传动比不变,则手表走时延续时间将缩短一半。
, j3 P* d+ ]+ s' v1 z3 C如果将轮系传动比提高一倍,则擒纵轮输出力矩将减少一半。% w( ^9 X; a' N, v
可见,必须提高轮系传动比。为了擒纵轮输出力矩不会降低的太多,必须加大发条力矩。* d ]- s- r9 S2 [
这就是同轴擒纵机构的不足。* B. s; A6 J; W+ f- n
同轴擒纵机构的结构复杂,加工难度非常大。这是同轴擒纵机构的又一个不足。! D/ ~0 Y f0 U4 ^8 Y4 A
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加工的好,是完美。加工的不好,就成缺点了。 |