说说摆轮游丝系统之游丝

小欧最爱 · 发表于安徽 2014-11-7 15:46:32

本帖最后由小欧最爱于 2014-11-7 15:47 编辑

   在腕表的基础知识里，摆轮游丝系统介绍的比较详细，但对单个的游丝介绍的很少，可找的资料有限，说的也很笼统零散，我想对它有个系统的梳理，以便学习！
   游丝是手表里最重要的部件之一，游丝是一种很细的弹簧，它直接影响到震荡周期和手表的走时精度。游丝的作用就是维持摆轮在摆动时的惯性力矩与摆幅周期，并与摆轮组成振频系统获得一定的振动周期，以达到精确计时的目的。
   游丝是谁发明的？什么时间发明的？网上能找到的资料是：1675年荷兰人惠更斯宣布发明了游丝，并制成了靠游丝驱动的表，轰动一时。
   理查朗格 - Nivarox摆轮游丝的先驱。在1872年他就注册了铝合金的零件及摆轮游丝专利，1930年，理查朗格在德国注册了铍合金游丝专利，采用铍合金制造的摆轮游丝比采用其他合金都更加坚硬和有弹性,不会生锈且防磁。即今天Nivarox摆轮游丝的先驱。
   在机械腕表中，游丝的材质由最初的铁基到合金，再到现在的硅材质的演变，早期的铁基合金游丝因为受到科技与制作技术的制约，大多以铁或是其他合金打造而成，除了容易锈蚀与受磁而影响精度之外，弹性系数较低也增加了发条动力的消耗，所以早期的手表其储能时间都很难超过40小时以上。1933年，以镍、铬、铁所冶炼的特殊合金制造的游丝诞生，它除了拥有不错的抗磁性（但并非防磁）外，更具有极佳的抗温差能力，即使在极大地温差环境中，使用此游丝的机械钟表对温度的敏感性不高。下面说说我们常见的几种游丝：
   1.宝玑式上绕游丝，也叫双层游丝，最常用叫法为宝玑游丝。传统的平面游丝在振动过程中，由于受到外桩和快慢针固定结构的影响，游丝的扩展-收缩运动是不同心的，偏心运动会使振动周期受到很大干扰，因此影响走时精度。而宝玑游丝则可以使摆轮游丝系统在运动中可以同心展缩，提高了钟表的走时精度。简单点说，平游丝的内端是固定在内桩上,而外端则固定在外桩上；宝玑游丝是内端是同样固定在内桩上，外端是弯曲上绕后安装在外桩上。

2.百达翡丽spriomax游丝.2006年以“百达翡丽末端曲线”命名的专利设计明显增厚了摆轮游丝的外末端，驱使摆轮游丝同心运动，在整个震动平面上规律均衡的朝着同一中心扩张、收缩。Spiromax® 摆轮游丝优化了走时精度，同时显著提高了等时性。

3.劳力士的Parachrom蓝游丝.一般的平衡摆轮游丝以强磁性的合金制造，难以抵抗磁场和撞击。劳力士利用顺磁性合金，创制出蓝色游丝，不但不受磁场影响，抗震能力更提升十倍。

4.欧米茄Si14硅游丝。

5032J · 发表于冰岛 2014-11-7 17:25:02

好贴子，抢沙发慢慢看

小欧最爱 · 发表于安徽 2014-11-7 17:53:25

5032J 发表于 2014-11-7 17:25
好贴子，抢沙发慢慢看

多谢兄弟捧场！

空昙 · 发表于上海 2014-11-7 19:01:51

本帖最后由空昙于 2014-11-7 19:05 编辑

其实人家把摆轮和游丝一起说是有道理的，因为这个振动系统少了游丝的弹力或是摆轮的转动惯量都不能准确计时。摆轮游丝系统的振动周期是由游丝的弹性模数、长度以及摆轮的转动惯量共同决定的。除此之外，摆轮的类型也会影响到游丝的种类，比如光摆就需要搭配有快慢夹的游丝，而带有可调砝码的摆轮则可以搭配没有快慢夹的游丝。所以把游丝和摆轮剥离开来讨论才是不科学的。
另外，文中没有单独提到最最常见的一种游丝，我想这是因为它太平淡以至于不会有任何厂家对它进行宣传。那种游丝叫做——平游丝。平游丝最明显的特点是游丝的各个部分都处在一个平面上，主体部分为阿基米德螺线，就像蚊香一样。平游丝常与快慢夹配合使用，所以其尾部经过一段S形的折线转变成圆弧，以配合快慢夹的移动，因为后者在调节时就是以摆轮轴心为圆心转动的。有时在圆弧末端，有时再经过一段S形折线，固定着游丝的外桩。游丝中心当然固定着内桩，现在多用三角内桩，因其更靠近摆轮轴心且无需把游丝折弯90度。平游丝因其工艺较为简单，被广泛应用于普通机芯当中。
但平游丝有两个缺点。第一个，快慢夹在游丝收缩和扩张时造成的游丝工作长度是不同的，这会影响系统的等时性。第二个，游丝在收缩和扩张时，其几何中心会改变，不与摆轮轴心重合，同样影响系统的等时性。
因为上述两点的缺陷，对精度要求比较高的高端手表通常会采用无卡度+宝玑游丝的解决办法。无卡度免除了快慢夹的影响；而宝玑游丝免除了游丝几何中心变化的影响，因为其几何中心是不变的。在这种情况下，振动系统频率的微调只能依靠摆轮上的可调砝码来完成。劳力士就是这么干的。所以，虽然名字不同，但劳力士的Parachrome就是一种宝玑游丝。
再看欧米茄等品牌的硅游丝。因为生产工艺的问题，硅游丝目前只能做成平的。那它们怎么解决游丝几何中心变化的问题呢？虽然未经考证，但我认为最大的可能是改变游丝末端的厚度。当游丝的厚度改变后，其弹性模数也会改变，这就改变了游丝收缩或扩张时的几何形状，避免了几何中心的改变。这是金属游丝做不到的，只有硅游丝的生产工艺才能精确控制游丝厚度的变化。
关于游丝的话题就是写出一本上百万字的书都不奇怪，我想到这里就先浅尝则止吧。

小欧最爱 · 发表于安徽 2014-11-7 19:23:00

空昙发表于 2014-11-7 19:01
其实人家把摆轮和游丝一起说是有道理的，因为这个振动系统少了游丝的弹力或是摆轮的转动惯量都不能准确计时 ...

感谢交流！

空昙 · 发表于上海 2014-11-7 19:39:38

小欧最爱发表于 2014-11-7 19:23
感谢交流！

共同进步！

小欧最爱 · 发表于安徽合肥 2014-11-7 22:22:15

老面发表于 2014-11-7 22:17
小鸥又发好贴了！

呵呵，学习时顺便整理下。

markyang · 发表于辽宁沈阳 2014-11-7 22:32:08

小欧最爱 · 发表于安徽合肥 2014-11-7 22:43:16

markyang 发表于 2014-11-7 22:32

感谢来访！

文阳 · 发表于云南丽江 2014-11-8 02:09:27

顶一个噢耶

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