复刻陀飞轮手表简单大白话，告诉你机械手表到底如何工作（今日科普篇）

发布时间：2023-08-11 21:08:44 来源：互联网整理浏览：【大】【中】【小】

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陀飞轮手表简单大白话，告诉你机械手表到底如何工作，

谢冉（新浪微博：@谢冉晓同学）

励志成为资深制表师，很固执但不偏执，坚持实事求是+多角度辩证看待问题。

█ 相信你看过我上一篇文章（【表达课】用简单的白话，告诉你机械表是如何工作的？），你应该对手表的核心部件擒纵调速器有一个大概的了解。

这里重复一下手表工作原理的基本内容：机械表以主发条为动力，通过一组齿轮组成的传动系统驱动擒纵调速器工作，然后擒纵调速器依次控制传输系统的运行。速度，传动系的速度是由擒纵调速器控制的，所以指针可以按照一定的规律指示表盘上的时间。

PS。擒纵调速器最重要的部分是摆轮，也就是我们经常在背透表上看到的黄色小轮子。摆轮对游丝的弹性作用持续有规律地旋转，而擒纵叉又保持精确而有规律的运动，以保持手表准确指示时间。但是，由于重力对摆轮的影响，手表走时会出现误差，而陀飞轮的诞生就是为了减缓这种现象。

现在让我们切入正题，说一下擒纵调速器的“特别版”陀飞轮。陀飞轮主要分为两类（陀飞轮也有相对的Caruso，本文不做讨论，后面会讲），它们是同轴陀飞轮和偏心陀飞轮。

同轴陀飞轮的特点是摆轮的转动中心和陀飞轮框架的转动中心在同一轴线上，所以称为同轴陀飞轮。

偏心陀飞轮的特点是摆轮的转动中心与陀飞轮框架的转动中心不重合，故称为偏心陀飞轮。同轴陀飞轮意味着摆轮和框架的旋转中心是相同的。

通过图（1）和图（2）我们可以了解两种陀飞轮结构的不同，那么它们的优缺点和特点是什么？

一、同轴陀飞轮的结构

当手表运行时陀飞轮的框架在旋转，此时A点，整个框架围绕P点旋转，这种陀飞轮的缺点是显而易见的。A点上坡时，阻力增加，手表走得更慢；A点下坡时，阻力减小，手表走得更快。（A点：“重力点”）

二、偏心陀飞轮的结构优势

手表运行时陀飞轮手表，陀飞轮的框架在旋转。此时A、B、C、D和整个框架围绕P点旋转。这种陀飞轮的优点是制造难度比较低，四个主要“重心点”分布均匀，与同轴陀飞轮相比，运行相对稳定。

接下来说说陀飞轮的原理，以及同轴陀飞轮和偏心陀飞轮的特点。

我们先来说说同轴陀飞轮。当陀飞轮开始运转时，整个框架开始顺时针旋转（陀飞轮框架安装在第二轴上，可以说陀飞轮就是“秒轮”）。

看到什么了吗？我想我只是把图片颠倒过来了，这正是我所做的（这正是陀飞轮的工作原理）。因为手表的方位差异主要是由于摆轮的不平衡和工作时的偏心，这两个原因分别在方位上相差180度，对走时的速度有相反的影响，所以擒纵和摆轮游丝系统一起使用。布置在旋转支架上，该支架安装在第二轴上，每分钟旋转一圈。因此，摆轮和游丝的重力方位每30秒变化180度，使两者偏心所造成的行进速度正好相互补偿。

这种同轴陀飞轮的优点是，当它旋转时，它是倒置的，以相互补偿。摆轮和框架的转动中心是相同的，所以和偏心陀飞轮相比，在相互补偿的时候更加平衡（上面提到的缺点，爬坡和下坡的问题）。

接下来陀飞轮手表简单大白话，告诉你机械手表到底如何工作，我们来说说偏心陀飞轮。当陀飞轮开始运转时，整个框架开始顺时针旋转。

也只是“图片颠倒了”。还是那句话：因为手表的位置差异主要来自于摆轮的不平衡和工作时的偏心。由于这两个影响因素在方位角相差 180 度时对行驶速度的影响是相反的，因此擒纵机构和游丝系统一起布置在一个旋转支架上，该支架安装在第二轴上。每分钟转一圈。因此，摆轮和游丝的重力方位每30秒变化180度，使两者偏心所造成的行进速度正好相互补偿。

这种同轴陀飞轮的缺点是摆轮的转动中心和陀飞轮笼的转动中心不一样（这也是为什么叫偏心陀飞轮），因为摆轮和笼子不一样轴使手表在运行时陀飞轮开始转动，摆轮上下颠倒的不一致导致相互补偿不均匀（优点也在上面提到，运行稳定）。

这里是陀飞轮的总结，什么是陀飞轮？陀飞轮是一个沉重的“第二轮”。我们都知道时钟的主要传输线是增速传输。增速传动的特点是速度越快，功率越小（减速传动则相反）。秒轮几乎处于整个传动系统动力的尽头。而这个沉重的“秒轮”又会给腕表带来什么……要减轻这个“秒轮”的重量，最简单最有效的方法就是尽量缩小擒纵调节器中的零件。在 1795 年，当陀飞轮是最先进的时候，要把这么多零件做得这么小并保持高精度是非常非常困难的，今天怎么样？200多年过去了，So Easy，把零件做小并不难，但把零件做小就好吗？不一定，在我看来，它只是视觉上令人愉悦。当金属材料不发生变化时，故障率直线上升。可能有人不服气，说某品牌的陀飞轮故障率低，是因为什么？因为价格异常，可以不花任何成本制造，而以现在的技术，钛金属在强度上肯定会爆发普通镍-镍-白铜等普通主流金属材料。当金属材料不发生变化时，故障率直线上升。可能有人不服气，说某品牌的陀飞轮故障率低，是因为什么？因为价格异常，可以不花任何成本制造，而以现在的技术，钛金属在强度上肯定会爆发普通镍-镍-白铜等普通主流金属材料。当金属材料不发生变化时，故障率直线上升。可能有人不服气陀飞轮手表，说某品牌的陀飞轮故障率低，是因为什么？因为价格异常，可以不花任何成本制造，而以现在的技术，钛金属在强度上肯定会爆发普通镍-镍-白铜等普通主流金属材料。

好了，原理讲完了，文章也告一段落了。如果您仔细阅读了我上面所说的内容，您是否发现了一个严重的问题。“你”所说的陀飞轮相互补偿（指游丝和摆轮的重力方向），理想情况下应该是摆轮直立旋转90度时成立。有真正的30秒重力方向转换（表直立90度不动，直到有30秒重力方向变化，相互抵消），将陀飞轮安装在手表上，手表佩戴在手腕上。人的手不可能让摆轮保持运动。90度。没错，是真的，我“看不懂”

陀飞轮诞生于1795年，当时主要搭载在怀表上。大多数时候，怀表的使用环境是平放在胸前的口袋里。这种环境下摆轮的工作状态接近90度。如果你看到了，我真的很荣幸。最后，让我分享一下我对如何使机械表更准确的看法。我觉得可以从动力源入手（上篇文章开头介绍过），手表采用S型发条，以获得更稳定的动力输出。但这还不够，我们必须另寻出路。我有一个疯狂的想法，说不定能解决这个问题，这里就不多说了。我希望有朝一日我能成为一名出色的制表师，并将这种疯狂的想象变为现实。

陀飞轮与转盘最本质的区别在于转盘的三轮小齿轮与框架啮合，而陀飞轮的框架则完全没有齿，自然没有咬合或不咬合。

这是我们在旋转木马的旋转龙架上看到的，它有一圈齿，而陀飞轮没有（上图中的旋转木马结构是偏心的，过去大部分的旋转木马都是偏心的，很少同轴）转盘比陀飞轮慢，30秒自然做不到。引力方向的转换相互抵消。然而，近年来，一些品牌推出了“一分钟卡鲁索”。

左：陀飞轮右：同轴转盘（转盘可以清楚地看到笼子周围的一圈齿）

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