钟表的原理

问题描述

精选答案

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。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，叉瓦式擒纵机构是应用最广的一种擒纵机构。