影響機械鐘錶計時精度的主要因素?

機械手錶的走時精度受到很多因素的影響,一般 來說,主要是以下8大因素

方法/步驟

外部影響

  就是來自鐘錶外部的各種影響,取決於鍾 表的工作環境。常採用的措施有:防震設計、防水設計、防磁設計、附加保護外殼等。精密航海鐘上常採用萬向節,使航海鍾在顛簸中能夠 保持水平。

摩擦力

  摩擦力通常有正反兩方面的作用,它 有積極的一方面,如摩擦分輪、自動錶發條與條盒間的摩擦、螺釘自鎖等;另一方面,摩擦會導致傳動效率的降低和零件的摩損,從而影響 計時。常用的解決方法:改善潤滑條件,根據不同的要求,選用不同的潤滑油;採用寶石軸承或墊片;改善齒輪的齒麵條件,包括採用科學 的共軛齒形和提高表面光潔度等,但一般齒面無潤滑(在這種情況下,潤滑油粘性所產生的阻力可能高於摩擦力)。

快慢針

  快慢針是一種便於校時的經濟結構,但理論和實踐都證實它會影響系統的 等時性,也可能產生位差,這些計時誤差隨機性比較大,無法補償或抵消。解決方法有:儘量減少內外快慢針間距;但最好的辦法是沒有快 慢針,通過調節擺輪的慣量來調節快慢,如勞力士公司的Mircro stella調節系統。

磁場

  磁場影響最大的遊絲,可改變其彈性模量,也使遊絲在磁場的作 用下變形,產生附加應力,嚴重時,磁場可導致遊絲粘連,嚴重影響走時。解決方法是:採用防磁材料。

遊絲平衡

  一般的蕩框遊絲,其重心隨擺輪擺角的變化而變化,在重力作用下,它會產生位置 誤差。解決方法是:採用寶璣遊絲,中心收縮,重心不隨擺角改變;採用菲利普末端曲線的圓柱遊絲並上下對稱使用;採用直線遊絲;歷史 上有人用過球形遊絲,效能優越,但工藝性很差,很少實際應用。

擺輪平衡

  擺輪元件的平衡問題直接影響位元差,擺輪元件的靜平衡是一個基本要求。

  如果在上述因素都比較理想,手錶的走時又比較穩定,通過手錶的動平衡,可綜合改善走時效能。有一種非常特別的方法:原理是當擺輪擺幅 達220度時,各種傳遞到擺輪上的衝力對頻率無影響,曾有人採用安裝在擒縱輪上的衡力機構,來控制擺幅在220附近,這也不失為一種方法 。

擒縱結構

  擒縱機構的影響主要是能量傳遞過程中對擺輪遊絲系統產生的影響,擺輪遊絲系統只有在自由震盪的情 況下,才能維持固定的震盪頻率,顯然,擒縱機構的能量傳遞過程會影響震盪頻率。理論表明,傳遞過程接近擺輪平衡點時,這種影響會減 小。解決方法有:採用精密擒縱機構,如爪式擒縱機構,它的能量傳遞過程發生在平衡點附近,傳衝的角度也非常小,影響也比較小,而且 ,它的單向傳衝使擺輪遊絲系統有更多的自由震盪空間(就這一點,其相對誤差可減小一半!)。當然,瑞士槓桿式擒縱機構有工藝性好、 易於調整的優點,是目前國際機械錶的主流擒縱機構,但在設計中,應儘量減小傳衝的角度。瑞士歐米茄公司為減小擒縱機構對計時基準的 影響,推出了同軸擒縱機構,這是英國喬治·丹尼爾博士的發明,但從工作原理來看,它是槓桿式擒縱機構和爪式擒縱機構的混合物。

溫度影響

  溫度的影響主要表現在兩個方面:首先,溫度變化會 遊絲的工作長度,同時改變擺輪的慣量,可直接影響到計時精度;其次,溫度變化會影響潤滑油的粘度,影響傳動效率,從而影響計時。對 此可以採取以下方法:採用開口雙金屬溫度補償擺輪遊絲系統;採用特殊合金材料製作遊絲和擺輪,使之在工作溫度區(8°-38°)有一定 的溫度補償;採用移動快慢針溫度補償。採用標準的潤滑油,對於極限溫度情況,如歐米茄的登月表,採用無潤滑或固體潤滑。

相關問題答案