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嫑忘
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哪位朋友能说一下机械闹钟的工作原理是什么?

嫑忘

今天是冬至,我听爸爸说:“冬至不吃饺子耳朵就冻掉了”。

工作原理 机械钟表中利用带簧(发条)恢复变形所放出的能量或利用重物下降的重力作能源以机械振动系统为时间基准实现计量时间和时段的机械机构机械钟表机构有多种类型但一般都由原动系传动系擒纵调速系上条拨针系和指针系组成工作原理基本相同此外日历手表中还包括日历(或双历)机构自动手表中还包括自动上条机构 原动系储存和传递工作能量的机构分为重锤原动系和弹簧原动系两类 重锤原动系利用重锤的重力作能源多用于简易挂钟和落地摆钟重锤原动系结构简单力矩稳定但当上升重锤时传动系与原动系脱开钟表机构停止工作 弹簧原动系利用卷成螺线形的带簧(发条)恢复变形所放出的能量作能源带簧一端与轴连接另一端与一个不动的零件或发条盒的壳体连接弹簧原动系用作携带式钟表的能源也用于摆钟上弹簧原动系有带固定条盒式不带条盒式和带活动条盒式等3种类型 传动系将原动系的能量传给擒纵调速系的一组传动齿轮通常由一系列轮片和齿轴组成(图3)在主传动中轮片是主动齿轮齿轴是从动齿轮传动比按照以下公式进行计算i=Z1/Z2式中Z1为主动齿轮齿数Z2为从动齿轮齿数对于有秒针装置的钟表其中心轮的轮片到秒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专门设计的 传动系可按二轮(时轮和分轮)在表机芯的平面配置分为两类①中心二轮式二轮在表机芯的中央它又包括直接传动式秒簧式短秒针和无秒针式双三轮式②偏二轮式二轮不在表机芯中央它又包括头轮传出式二轮传出式三轮传出式 直接传动式是经常采用的传动系之一在这种传动方式中分轮上部有一凹槽分轮依靠摩擦与中心轮管相配合走针机构的运动由中心轮来带动 擒纵调速系由擒纵机构和振动系统构成按振动系统的特点可分为两类①有固有振动周期擒纵调速系它具有可以独立进行振动的有稳定周期的振动系统手表闹钟中的走时系统的擒纵调速系属于此类②无固有振动周期擒纵调速系它没有能够独立进行振动的振动系统这种调速系中的所谓振动系统的往复振动完全依靠擒纵机构的往复运动机械闹钟中的闹时系统的擒纵调速系属于此类这种调速系精度要求不高结构简单工作可靠抗外界干扰能力强在机械式定时器和钟表引信中大量采用 擒纵机构联系传动系和振动系统的一种机构其作用是把原动系的能量传递给振动系统以维持振动系统的等幅振动并把振动系统的振动次数传给指针机构达到计量时间之目的擒纵机构种类很多按其与振动系统联系的程度可分为两类①非自由式擒纵机构擒纵机构和振动系统经常保持运动上的联系它包括直进式后退式和工字轮式擒纵机构等②自由式擒纵机构只有在释放和传冲阶段擒纵机构和振动系统才保持运动上的联系其余阶段振动系统处于自由运动状态它包括有销钉式叉瓦式和天文钟式擒纵机构等 ①后退式擒纵机构广泛用于低精度摆钟它的叉瓦锁面和冲面是同一平面(工作面)进瓦的工作面是一圆柱面其圆心与擒纵叉的转动中心不重合出瓦的工作面是一平面叉瓦和擒纵叉作成一体传冲后叉瓦工作面将迫使擒纵轮后退一个角度 ②叉瓦式擒纵机构应用最广的擒纵机构之一工作时擒纵轮由传动系取得能量通过擒纵轮齿和叉瓦(进瓦或出瓦)的作用转变为冲量传送给擒纵叉通过擒纵叉的叉口和双圆盘的冲击圆盘上的摆钉的相互作用再将冲量传给振动系统双圆盘的保险圆盘和叉头钉摆钉和擒纵叉的喇叭口是保证机构正常工作的保险装置 ③销钉式擒纵机构与叉瓦式擒纵机构的不同之处是在擒纵叉上用两根圆柱销钉代替叉瓦冲量只沿擒纵轮齿冲面传递这种擒纵机构结构简单精度要求低制造方便多在闹钟和低精度表中采用俗称粗马结构振动系统作为时间基准的机构振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数即为该过程经历的时间机械钟表常用的振动系统有摆扭转摆和摆轮游丝振动系统 机械结构 闹钟是用发条储存能量是一种高锰钢材料经过许多级别齿轮增加角速度注意齿形不是渐开线是摆线为了减少摩擦力适合在小力矩下高效率传动经过往复摆动的擒纵机构一种有固有振动周期的结构实现定时要求就是恒角速度擒纵机构用的像发条的游丝是恒弹合金是一种弹性元件其机械特性受温度影响比较小

2021-01-03
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