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杠杆式擒纵与同轴擒纵机构的比较 $ S. Z/ \3 ?- {. J0 ~
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。
# L) g2 _" a) z* L& q6 G* r \ 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?4 e( @# Y, C' K0 B8 k8 G
& i! G% K8 I" g8 j杠杆式擒纵机构介绍
4 G2 `( A" y' v/ y( r 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。, r! U# j' j+ }1 w5 M2 z
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 p; _2 s* R6 \; Z7 q
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。
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图1 图2
5 b# W* G9 _$ C" r' ` 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。8 s" J+ \4 M" a
接下来出瓦工作,重复上述过程。 9 b, p, D; _! ]& t
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。
3 n1 J; C0 c5 R, W/ |- q6 W# m. v 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。
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同轴擒纵机构介绍
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/ U. s5 z T; P) R 图3* ~0 B5 N6 q0 k7 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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$ |; T& V+ D, V2 z8 T 图4
! o5 {5 D9 I8 q& J: h/ T' C' P% r. [0 k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。1 Q8 l" V+ c% R: T8 C2 o
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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?( f8 l: k, m+ h; f4 X' P
如果轮系传动比不变,则手表走时延续时间将缩短一半。
7 n& G7 ? I* D) J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。
0 z6 Y$ d2 Z7 u8 q7 f* J5 G0 ]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。2 K: G7 P) a; j9 T
这就是同轴擒纵机构的不足。9 Q4 Q: \) y: T" m. o
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。4 N, G6 o3 R& e" _' Z w$ ^" R; I
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加工的好,是完美。加工的不好,就成缺点了。 |