影响机械钟表计时精度的因素!
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影响机械钟表计时精度的因素!

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机械表跟石英表不一样。运转靠的是手表机芯中的机械装置。所以计时精度上肯定不如石英表一样准确。而一般影响机械钟表计时精度的有以下因素:

外部影响

就是来自钟表外部的各种影响。取决于钟表的工作环境。常采用的措施有:防震设计、防水设计、防磁设计、附加保护外壳等。精密航海钟上常采用万向节。使航海钟在颠簸中能够保持水平。

摩擦力

摩擦力通常有正反两方面的作用。它有积极的一方面。如摩擦分轮、自动表发条与条盒间的摩擦、螺钉自锁等;另一方面。摩擦会导致传动效率的降低和零件的摩损。从而影响计时。常用的解决方法:改善润滑条件。根据不同的要求。选用不同的润滑油;采用宝石轴承或垫片;改善齿轮的齿面条件。包括采用科学的共轭齿形和提高表面光洁度等。但一般齿面无润滑(在这种情况下。润滑油粘性所产生的阻力可能高于摩擦力)。

快慢针

快慢针是一种便于校时的经济结构。但理论和实践都证实它会影响系统的等时性。也可能产生位差。这些计时误差随机性比较大。无法补偿或抵消。解决方法有:尽量减少内外快慢针间距;但最好的办法是没有快慢针。通过调节摆轮的惯量来调节快慢。如劳力士表(劳力士表Rolex)公司的Mircrostella调节系统。

擒纵机构

擒纵机构的影响主要是能量传递过程中对摆轮游丝系统产生的影响。摆轮游丝系统只有在自由震荡的情况下。才能维持固定的震荡频率。显然。擒纵机构的能量传递过程会影响震荡频率。理论表明。传递过程接近摆轮平衡点时。这种影响会减小。解决方法有:采用精密擒纵机构。如爪式擒纵机构(Detentescapement)。它的能量传递过程发生在平衡点附近。传冲的角度也非常小。影响也比较小。而且。它的单向传冲使摆轮游丝系统有更多的自由震荡空间(就这一点。其相对误差可减小一半!)。当然。瑞士杠杆式擒纵机构有工艺性好、易于调整的优点。是目前国际机械表的主流擒纵机构。但在设计中。应尽量减小传冲的角度。瑞士欧米茄表(欧米茄表Omega)公司为减小擒纵机构对计时基准的影响。推出了同轴擒纵机构。这是英国乔治丹尼尔博士的发明。但从工作原理来看。它是杠杆式擒纵机构和爪式擒纵机构的混合物。

温度影响

温度的影响主要表现在两个方面:首先。温度变化会游丝的工作长度。同时改变摆轮的惯量。可直接影响到计时精度;其次。温度变化会影响润滑油的粘度。影响传动效率。从而影响计时。对此可以采取以下方法:采用开口双金属温度补偿摆轮游丝系统;采用特殊合金材料制作游丝和摆轮。使之在工作温度区(8°-38°)有一定的温度补偿;采用移动快慢针温度补偿。采用标准的润滑油。对于极限温度情况。如欧米茄的登月表。采用无润滑或固体润滑。

磁场

磁场影响最大的游丝。可改变其弹性模量。也使游丝在磁场的作用下变形。产生附加应力。严重时。磁场可导致游丝粘连。严重影响走时。解决方法是:采用防磁材料。

游丝平衡

一般的荡框游丝。其重心随摆轮摆角的变化而变化。在重力作用下。它会产生位置误差。解决方法是:采用宝玑(宝玑Breguet)游丝。中心收缩。重心不随摆角改变;采用菲利普末端曲线的圆柱游丝并上下对称使用;采用直线游丝;历史上有人用过球形游丝。性能优越。但工艺性很差。很少实际应用。

摆轮平衡

摆轮元件的平衡问题直接影响位元差。摆轮元件的静平衡是一个基本要求。

如果在上述因素都比较理想。手表的走时又比较稳定。通过手表的动平衡。可综合改善走时性能。有一种非常特别的方法:原理是当摆轮摆幅达220度时。各种传递到摆轮上的冲力对频率无影响。曾有人采用安装在擒纵轮上的衡力机构。来控制摆幅在220附近。这也不失为一种方法。

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