没有电池，机械表如何准确走时中

上期介绍了机械表的发条，齿轮，擒纵机构，摆轮组本期继续介绍机械表的机芯

夹板

先说构成机芯主体的主夹板:

请注意，主夹板有许多不同的开口——在本节安装之前，我们将使用它们来设置零件图中粉色部分也是红宝石它们起着轴承的作用，因此各种零件的轴可以转动

宝石里有一个小空洞为了进一步减少转动部件的能量损失，腔体内涂有少量专用润滑油润滑油会粘在宝石和宝石孔内旋转的轴上，从而进一步减少摩擦，延长手形上弦后的运行时间，减少精密机械部件之间的磨损

安装好这两个零件后，我们就用擒纵夹板套住擒纵叉。夹板固定擒纵叉转轴的另一端，并通过两个螺钉固定在主夹板上:

请注意，擒纵叉的摆动受到擒纵夹板中心两个突起形状的限制:

这就保证了擒纵轮只能推动擒纵叉到这个程度，然后就会被这些突起挡住然后，我们可以安装剩余的齿轮这四个档位的位置都是经过精心安排的，这使得它们只占很小一部分空间

请注意，第四个齿轮穿过手表的中心—你可以在主夹板的另一侧看到它穿过的轴在整个装配过程的最后，我们将把秒针放在这个长轴上为了保证所有的齿轮都是固定的，我们用齿轮组夹板套住，也为齿轮轴的另一端提供了固定点齿轮组夹板也拧在主夹板上，这样一切都固定了

核心部件中，只有摆轮组没有安装它非常特殊，需要专门设计的固定机构让我们先把所有零件放在平衡组夹板上

注意，游丝很细，它的末端连接着摆轮黄色和青色部分用于调节游丝的振动频率

黄色部分用游丝紧紧固定转动它，我们就可以在它自由放松的时候，调整它上面的摆轮和车芯的位置这确保了摆轮的摆动阶段下降和回答将经历相同的时间青色部分可以在游丝上自由滑动，可以阻止游丝尾部的自由振动，从而改变游丝振动的有效长度通过调整青色部分，我们可以调整摆轮的摆动周期，从而使手表走得快一点或慢一点我们还可以通过调整顶部的螺丝来微调手表的速度——螺丝的头部不在中心，所以转动它也会稍微转动青色部分的小叉游丝由特殊合金制成，如尼瓦洛克合金，其刚度系数在不同温度下保持不变，提高了机械表的精度安装摆轮组的最后一步是安装防震机构，防震机构包括一个套筒，两个宝石和一个固定用的小弹簧

当手表突然晃动时，这种机制可以保护摆轴脆弱的尖端不被折断让我们来看看这些部件是如何在摆轴晃动时共同保护摆轴的

手表晃动时，摆轴的能量会被弹簧吸收，这和汽车的悬挂系统很像如果振动强烈，摆轴较厚和较坚固的部分将通过盖子传导负载，从而保护脆弱的轴端经过这最后一步，我们终于把前段时间飘在空中的零件完整的组装成了手表机芯可是，你可能记得我跳过了如何给发条上紧发条的问题如果我们直接用弹簧的轴线给弹簧上发条会怎么样

只要主发条的轴是固定的，主发条就可以带动机械表——你可以看到连着第四档的秒针在另一边转动可是，当我们松开主轴时，主发条就会摆动——通过转回主轴来释放扭矩，这样主发条就会迅速失去储存的能量，机械表就会停转为了防止主弹簧自发地反向转动，我们需要防止弹簧的轴逆时针转动，但同时要允许它顺时针转动，这样我们就可以上发条了这个问题看起来很复杂，但是用一个很简单的装置就可以解决，就是棘爪让我们看看它是如何工作的

制转杆

为了继续改进我们的装置，我们必须首先在枪管上安装一个夹板作为坚固的底板，它可以固定枪管，并为其他部件提供固定结构因为这个夹板会覆盖一些区域，我们先放一个小杠杆进去，下期再回来讲它的作用

然后，我们用螺丝把棘轮固定在弹簧的轴上棘轮有一个方孔，与弹簧轴顶部的方形一致

这个匹配的正方形允许棘轮伴随着弹簧的轴旋转。我将暂时移除螺钉，以便每个人都能更清楚地看到它们:

现在安装三个重要部分第一部分是一个小棘爪我们先把它安装在发条上夹板的开口顶部

在其有限的角度内，棘爪可以绕其轴线转动，

第二部分是棘爪弹簧这个金属小玩意儿很有弹性当我们按下它时，它会产生强大的回复力

先把棘爪簧压一点，然后放在发条上的夹板里。

当我们转动棘爪并释放它时，棘爪弹簧会在瞬间将其推回。

第三部分是冠齿轮，它也安装在弹簧盒上的夹板上。它由左旋螺钉固定，这与大多数常规齿轮不同，只有逆时针旋转时才会被拧紧:

注意冠状齿轮的齿如何与棘轮啮合虽然冠齿轮似乎每隔一个齿就缺一个齿，但它仍然可以与棘轮啮合，正常工作冠状齿轮的齿隙可以容纳棘爪上的小杆落入其中如果我们逆时针转动冠状齿轮，它将啮合棘轮并上紧发条注意冠状齿轮的齿是如何将棘爪推开的，以及棘爪在转向齿隙时是如何迅速弹回的

棘爪弹回碰到冠齿轮时会发出咔哒声，所以在英语中也叫咔哒逆时针转动表冠齿轮会给主发条上紧，那么顺时针转动会发生什么呢

这个简单的装置允许我们通过转动冠状齿轮来上紧发条你可以看到下面的演示这个棘爪还可以防止主发条反转和自行松开——这就是为什么你不能向后拖动滑块，除非你重新启动整个演示控制

手表另一侧的秒针显示如何计算秒数，但一只完整的手表应该同时显示分钟和时钟我们来看看机械表是如何通过一系列传动齿轮来实现这个目标的

传动机构

在我们的机芯中，秒针安装在第四个传动齿轮上，因为它每分钟恰好旋转一周为了让分针以正确的速度旋转，我们需要一根比秒针齿轮慢60倍的轴幸运的是，机械表机芯的设计者使用了一种奇妙的方法，从另一个档位设定所需的速度如果你仔细观察手表的正面，你会看到第三个轮子上的小齿轮从一个小开口露出来

当第三轮转动时，它将带动驱动轮和轮管通过在轮管上安装分针，我们可以记录分钟——所涉及的齿轮齿数被精确设定，以达到比秒针慢60倍的目标从下图我们可以看出秒针和分针是如何工作的下面的滑块模拟了时间的流速，你可以滑动它来控制演示时间的快慢

时针应该比分针慢12倍，但我们只能通过多加两档来实现。以轮管为中介将分针轮啮合，然后将时针轮与分针轮上的小齿轮啮合，

时轮松装在轮管上，它们可以相互独立转动当时针安装在时针轮上时，我们就完成了驱动表针的装置我还增加了一个表盘，上面标有12小时，可以让我们准确地读取指针指示的时间

日计数功能

这款腕表的日期计数装置由四个主要部分组成——定位杆簧，指示齿轮，日期夹板和与之相连的齿轮，以及印有所有可能的31个日期的日期圈:

为了解释它是如何工作的，我先隐藏不相关的部分我还会拆下指示齿轮的盖子，你可以看到下面有一个小扭簧让我们看看时轮是如何驱动这些部件的

当针轮转动时，它将驱动日期夹板的齿轮另一侧的小齿轮将驱动指示器齿轮和其上的扭簧这个弹簧会被日期圈上的齿绊倒并弯曲，但在某个时候，它会开始推动日期盘当日期圈旋转足够大时，定位杆弹簧会突然松开日期圈，让它跳到下一个位置你可能想知道为什么我们要设计这么复杂的装置有些读者可能会天真地认为，我们只需要让时轮直接伴随着日期圈转动，就像我们以前让分轮跟着时轮转动一样非常抱歉，那样会导致表盘小窗口显示的当前日期不断旋转，很难看清是星期几下图左侧可以看到这个效果

在右边，你可以看到我们刚刚制造的设备所指示的日期——它只会在午夜左右改变你可能已经意识到我们机芯的计日功能并没有那么智能它总是按每月31天计算，因此我们必须在小月的最后一天后将手表上的日期拨回一天此外，如果机械表暂时不走，它的时间就会错我们需要找到一种方法来纠正它的日期和时间幸运的是，驱动分针，时针和日期圈的齿轮都连接在一起，所以我们只需调整其中一个齿轮，就可以调整所有的齿轮

请注意，当我转动分轮时，只有轮管转动这个轮管紧紧地插在主动齿轮里，所以通常可以由主动齿轮带动但由于齿轮组中的其他齿轮只能按照发条的节奏转动，所以在设定时间时，主动齿轮会被其他齿轮挡住，不能与它们同时转动，但轮管可以克服与主动齿轮的摩擦力，从而自行转动这使我们能够在不影响齿轮组的情况下设置时间，并防止损坏精密零件

伴随着一步一步的进步，我们的机械表已经变得越来越完美，但它仍然有一些不便之处为了调整时间和上链，我们必须转动机芯内部的齿轮，这些齿轮一般安全地放置在表壳中另外，在每个少于31天的月份里，我们只能通过调整时间来调整日期，因为这是目前唯一调整日期的方法理想情况下，我们应该找到一种独立于设置时间来设置日期的方法为了解决这些问题，下一期我们会在机械表上安装一个旋转手柄，敬请期待

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