机械表发展简史、结构和工作原理介绍_机械/仪表_工程科技_专业资料。机械表发展简史、结构和工作原理介绍 钟和表是精密的计时仪器。现代钟表的原动力有机械力和电力两 种。机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力，推动一系列齿 轮运转，借擒纵调速器调节轮系转速，以指针指示
机械表发展简史、结构和工作原理介绍 钟和表是精密的计时仪器。现代钟表的原动力有机械力和电力两 种。机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力，推动一系列齿 轮运转，借擒纵调速器调节轮系转速，以指针指示时刻和计量时间的 计时器。钟和表通常是以内机的大小来区别的。按国际传统区分，机 心直径超过 50 毫米、厚度超过 12 毫米的为钟；直径 37～50 毫米、 厚度 4～6 毫米者，称为怀表；直径 37 毫米以下者,则为手表。直径 不大于 20 毫米或机心面积不大于 314 平方毫米者，称为女表。手表 是人类所发明的最小、最坚固、最精密的机械之一。 简史 公元 1300 年以前，人类主要是利用天文现象和流动物质的连续 运动来计时。例如，日晷是利用日影的方位计时；漏壶和沙漏是利用 水流和沙流的流量计时。东汉张衡制造漏水转浑天仪，用齿轮系统把 浑象和计时漏壶联结起来,漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转 一周，这是最早出现的机械钟。北宋元三年(1088)苏颂和韩公廉等创 制水运仪象台（见），已运用了擒纵机构。 1350 年，意大利的 E.丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点塔 钟，日差为 15～30 分，指示机构只有时针。1500～1510 年，德国 的 P.亨莱恩首先用钢发条代替重锤，创造了用冕状轮擒纵机构(图 1 [冕状轮擒纵机构])的小型机械钟。图 2 [16 世纪下叶德国制冕状轮擒 纵机构计时器]为早期的可携带的轻便计时器。1582 年前后，意大利 的伽利略发明了重力摆。商务动态 广州南沙入选！我国新设101657 年，荷兰的首先把重力摆引入机械钟， 从而创立了摆钟。1660 年英国的 R.胡克发明，并用后退式擒纵机构 代替了冕状轮擒纵机构。1673 年，惠更斯又将摆轮游丝组成的调速 器应用在可携带的钟表上。1675 年，英国的 W.克莱门特用叉瓦装置 制成最简单的锚式擒纵机构，这种机构一直沿用在简便摆锤式挂钟 中。1695 年，英国的 T.汤姆平发明工字轮擒纵机构。1715 年，英国 的 G.格雷厄姆又发明静止式擒纵机构,弥补了后退式擒纵机构的不足, 为发展精密机械钟表打下了基础。1765 年，英国的 T.马奇发明自由 锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的前身。1728～1759 年，英 国的 J.哈里森制造出高精度的标准航海钟。1775～1780 年，英国的 J.阿诺德创造出精密表用擒纵机构。 18～19 世纪,钟表制造业已逐步实现工业化生产,并达到相当高 的水平。20 世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电 钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字显示式石英电子钟表相继 问世，石英钟表的日差已小于 0.5 秒。钟表进入了微电子技术与精密 机械相结合的石英化新时期。 分类 钟表的应用范围很广，品种甚多，可按振动原理、结构和用途特 点分类。 ① 按振动原理:可分为利用频率较低的机械振动的钟表，如摆 钟、摆轮钟等；利用频率较高的电磁振荡和石英振荡的钟表，如同步 电钟、石英钟表等。 ② 按结构特点:可分为机械式的，如机械闹钟、自动、日历、双 历、打簧等机械手表；电机械式的，如电摆钟、电摆轮钟表等；电子 式的，如摆轮电子钟表、音叉电子钟表、指针式和数字显示式石英电 子钟表。 ③ 按用途特点:可分为指示时刻用的钟表，又分为生活用的技术 用两类。属于生活用的有手表怀表闹钟、摆钟、挂钟、塔钟、子母钟 等。属于技术用的有原子钟、天文钟、航海钟、坦克钟、考勤钟、航 空钟表、潜水表等；测量时段用的，如秒表、体育钟、信号钟等；控 制时段用的，如程序钟、定时器等。 机械钟表的结构和工作原理 机械钟表有多种结构形式,但其工 作原理基本相同。 钟表主要由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系 等部分组成。机械钟表用发条作为动力的原动系，经过一组齿轮组成 的传动系来推动擒纵调速器工作，再由擒纵调速器反过来控制传动系 的转速。传动系在推动擒纵调速器的同时还带动指针机构。传动系的 转速受控于擒纵调速器，所以指针能按一定的规律在表盘上指示时 刻。上条拨针系是上紧发条或拨动指针的机件。此外,还有一些附加 机构可增加钟表的功能,如自动上条机构、日历（双历）机构、闹时 装置、月相指示和测量时段机构等。 振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数，就得到该过程 经历的时间。即：时间＝振动周期× 振动次数 原动系 储存和传递工作能量的机构。通常由条盒轮、条盒盖、 条轴、发条和发条外钩组成。河北祥诺智能科技有限公司，发条在自由状态时是一个螺旋形或 S 形的弹簧。它的内端有一个小孔，套在条轴的钩上。它的外端通过发 条外钩，钩在条盒轮的内壁上。上条时，通过上条拨针系使条轴旋转 将发条卷紧在条轴上。发条的弹性作用使条盒轮转动，从而驱动传动 系。 传动系 将原动系的能量传至擒纵调速器的一组传动齿轮。它是 由二轮（中心轮）、三轮（过轮）、四轮（秒轮）和擒纵轮齿轴组成。 其中,轮片是主动齿轮,齿轴是从动齿轮。 传动比的计算公式是对于有秒针装置的钟表，其二轮的轮片到四 轮的齿轴的传动比必须等于 60。钟表传动系的齿形绝大多数是根据 理论摆线的原理，经过修正而制作的修正摆线齿形。 擒纵调速器 由擒纵机构和振动系统两部分组成。它依靠振动系 统（摆轮游丝或摆）的周期性振动，使擒纵机构保持精确和规律性的 间歇运动，从而取得调速作用。 擒纵调速器的种类很多，主要分类如下。 叉瓦式擒纵机构是应用最广的一种擒纵机构。 它由擒纵轮、擒纵叉、双圆盘和限位钉等组成。它的作用是把原 动系的能量传递给振动系统,以便维持振动系统作等幅振动,并把振动 系统的振动次数传递给指示机构，达到计量时间的目的。叉瓦式擒纵 机构的能量传递作用是由以下两部分动作相互配合来完成的：①擒纵 轮由传动系取得的能量，通过轮齿和叉瓦的作用转变为冲量传送给擒 纵叉，在传递过程中主要有 5 个动作，即锁接、释放、冲击、垂落和 牵引。②通过擒纵叉的叉口和双圆盘的圆盘钉相互传递冲量，工作过 程有释放和冲击两个动作。 振动系统 由摆轮、摆轴、游丝、活动外桩
