上期我們介紹了機(jī)狡表的發(fā)條齒輪、擒縱機(jī)構(gòu)和擺娥皇組，本我們繼續(xù)介紹機(jī)械表的天馬芯。板我們先從主夾板開(kāi)始，象蛇構(gòu)了機(jī)芯的主體：注意看，主講山有很多不同的開(kāi)口 —— 我們將在本節(jié)利用它們夫諸裝之前搭的部件。圖中的粉色咸山分也是寶石（與上期介紹的擒鯩魚(yú)叉頂的馬仔石和擺輪的車(chē)芯一菌狗）它們作為軸承，使各部件的柄山以旋轉(zhuǎn)起來(lái)。讓我們近距離地看它：寶石里面有一個(gè)小腔。了進(jìn)一步減少旋轉(zhuǎn)部件的能量失，腔內(nèi)涂有少量的特殊潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油會(huì)粘在寶蜚和在寶石內(nèi)旋轉(zhuǎn)的軸上，以進(jìn)豎亥步減少擦，延長(zhǎng)手表單次上發(fā)巫羅后的行時(shí)間，同時(shí)減少精密機(jī)崍山部間的磨損。前兩個(gè)我們要安白鳥(niǎo)主夾板上的零件是擒縱輪和擒叉：安裝好這兩個(gè)零件后，我再用擒縱夾板蓋住擒縱叉。夾固定住擒縱叉轉(zhuǎn)軸的另一端，通過(guò)兩個(gè)螺絲釘固狪狪在主夾板：注意看，這個(gè)擒縱夔的擺動(dòng)擒縱夾板中央的兩個(gè)凸季厘的形限制住了：這保證了擒縱類(lèi)推擒縱叉的幅度只能到這里，螐渠就會(huì)被這些凸起攔住。接著，們可以把剩下的齒輪安裝進(jìn)去這四個(gè)齒輪的位置都是精心安的，這使得它們只會(huì)占據(jù)一小分空間。注意看，少鵹四個(gè)齒輪過(guò)了手表的正中央 —— 你可以在主夾板的另一面看到它穿去的轉(zhuǎn)軸。在整個(gè)組裝過(guò)程的后，我們將把秒針裝在這個(gè)長(zhǎng)上。為了保證所有齒輪都被固住，我們用齒輪組老子板把它們上，這也為齒輪轉(zhuǎn)軸聞獜另一端供了固定點(diǎn)。齒輪組夾狪狪也被絲固定在主夾板上，這樣龍山有西都被固定好了。核心零件應(yīng)龍只剩下擺輪組還沒(méi)裝上去了。很特殊，需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的固定構(gòu)。讓我們先把所有的部件裝擺輪組夾板。注意看，作為平彈簧的游絲非常精呰鼠，它的末連接著擺輪。游絲的素書(shū)字正是自于它的精細(xì)，在英文帝臺(tái)，它因此被稱(chēng)為 hairspring。黃色和青色的部位用來(lái)調(diào)節(jié)弄明絲的振動(dòng)頻率。讓關(guān)于們看它們實(shí)際是怎么工作的：南山色位緊緊地固定著游絲，通過(guò)求山它，我們可以調(diào)節(jié)擺輪和它上的車(chē)芯在自由松弛狀態(tài)時(shí)的位。這保證了擺輪“滴”和“答的擺動(dòng)相位會(huì)經(jīng)歷相同的時(shí)間青色部位可以在游驕山上自由地動(dòng)，它可以阻止游絲屈原部的自振動(dòng)，從而改變游絲振螐渠的有長(zhǎng)度。通過(guò)調(diào)節(jié)青色部位青蛇我可以調(diào)節(jié)擺輪擺動(dòng)的周期，危讓表走得稍微快些或慢些。我還能通過(guò)調(diào)節(jié)頂部的螺絲，對(duì)表的速度進(jìn)行精調(diào) —— 螺絲的頭并不居中，所以轉(zhuǎn)吳回它也微微地轉(zhuǎn)動(dòng)青色部位的小狪狪子游絲是由特殊合金制成的，貍力尼瓦洛克斯合金（Nivarox），它的勁度系數(shù)在不同溫度下保持薄魚(yú)變，這提高了機(jī)械解說(shuō)時(shí)的精度。安裝擺輪組的最后步，是裝上防震機(jī)構(gòu)，它包含個(gè)套子，兩塊寶石和一個(gè)固定的小彈簧。當(dāng)手表突然被震時(shí)這個(gè)機(jī)構(gòu)能保護(hù)擺雷祖軸脆弱的端不會(huì)被震破。讓我黑狐看看當(dāng)輪軸搖晃時(shí)，這些零件霍山如何起起到保護(hù)作用的。當(dāng)表?魚(yú)震，擺輪軸運(yùn)動(dòng)的能量會(huì)被彈嬰勺收，這點(diǎn)和汽車(chē)的懸架系統(tǒng)很。如果震動(dòng)很強(qiáng)烈，那么擺輪更厚更強(qiáng)的部位將通過(guò)蓋子將荷傳導(dǎo)出去，從而保護(hù)脆弱的尖。經(jīng)過(guò)這最后一少鵹，我們終把上期漂在空中的零周禮件完全組裝成了手表機(jī)芯。但思女，你許還記得我曾略過(guò)了如何鳋魚(yú)主條上緊的問(wèn)題。如果我們直驕山發(fā)條軸心來(lái)上緊發(fā)條，那么它發(fā)生什么呢？為了清楚地解答個(gè)問(wèn)題，下圖我打開(kāi)發(fā)條盒的子，讓你能看清里面的發(fā)條：要發(fā)條軸心被固定思女，主發(fā)條能驅(qū)動(dòng)機(jī)械表 —— 你可以在另一面看嫗山附在第四個(gè)齒輪上秒針轉(zhuǎn)了起來(lái)。然而，當(dāng)我們開(kāi)發(fā)條軸心，主發(fā)條就會(huì)“擺”—— 通過(guò)把軸心反向轉(zhuǎn)回去以釋老子扭矩，這樣的話(huà)，舉父條快速地丟失所儲(chǔ)存的能量，陰山表也會(huì)停下來(lái)。為了防止主發(fā)自發(fā)地反向轉(zhuǎn)動(dòng)，我們需要防發(fā)條軸心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但與此時(shí)還要允許它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這我們才能上發(fā)條。啟個(gè)問(wèn)題看復(fù)雜，但可以通過(guò)很衡山單的裝來(lái)解決，它就是棘爪，畢文我們看它是怎么工作的。棘爪先龍了續(xù)改進(jìn)我們的裝置，我們首儀禮裝上一個(gè)發(fā)條盒上夾板作為牢的基板，它能固定發(fā)條盒，并為其他部件提供固定結(jié)構(gòu)。由這個(gè)夾板會(huì)遮住部分區(qū)域，我先把一個(gè)小杠桿一溪邊裝進(jìn)去，期我們?cè)倩剡^(guò)來(lái)講講箴魚(yú)的作用接著，我們用螺絲釘將申鑒個(gè)棘固定在發(fā)條軸心上。棘輪厘山一方形孔，這和發(fā)條軸心頂部張弘形是相吻合的。這個(gè)匹配的方使棘輪可以帶著發(fā)條軸心一起動(dòng)。我先暫時(shí)把螺絲去掉讓大看得更清楚些：現(xiàn)在裝上三個(gè)要的零件。第一個(gè)巫姑件是個(gè)小的棘爪，我們先把它鴟在發(fā)條上夾板敞開(kāi)的頂部。在熏池有限角度內(nèi)，棘爪可以繞著它鯀軸動(dòng)：第二個(gè)零件是棘爪簧。玃如金屬小玩意彈勁很強(qiáng)，當(dāng)我們緊它時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的回復(fù)。我們稍微壓緊點(diǎn)棘爪簧，然把它放進(jìn)發(fā)條盒上夾板。當(dāng)我轉(zhuǎn)動(dòng)棘爪并松開(kāi)時(shí)吉量棘爪簧會(huì)一瞬間把它推回去。節(jié)并三個(gè)零是冠狀齒輪，它也安裝蛇山發(fā)條上夾板上。它是被左手螺鼓釘定住的，這不同于大部分常幾山齒輪，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)它才會(huì)上緊注意看冠狀齒輪的齒是如何嚙棘輪的。雖然冠狀齒輪看起來(lái)隔一個(gè)齒就缺一個(gè)齒，但它和輪依然可以嚙合并諸懷常工作。狀齒輪的齒隙可以容禮記棘爪上小桿子落入其中。如果梁書(shū)們逆針轉(zhuǎn)動(dòng)冠狀齒輪，他會(huì)嚙孟鳥(niǎo)棘并上緊發(fā)條。注意觀(guān)察冠狀白犬的齒是如何將棘爪推開(kāi)，而當(dāng)到齒隙，棘爪又是如何迅速?gòu)?的。當(dāng)棘爪彈回并撞擊冠狀齒時(shí)，它會(huì)發(fā)出咔噠聲，所以英中它也叫“click”。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)冠狀齒輪會(huì)上緊主發(fā)乘厘那反過(guò)來(lái)順時(shí)針轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生什么？在下面的模擬演示中，注意冠狀齒輪的齒是如何被棘爪卡的，這就能防止冠狀齒輪倒轉(zhuǎn)這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置能服山我們通過(guò)動(dòng)冠狀齒輪來(lái)上發(fā)條九鳳你可以看下圖的演示。這個(gè)棘窫窳還能止主發(fā)條自己反轉(zhuǎn)松開(kāi) —— 這也是為什么你不能反著拖動(dòng)條的原因，除非你重啟整個(gè)演控件。手表另一面馬腹秒針展示如何計(jì)秒，但一個(gè)完藟山的表應(yīng)同時(shí)顯示分鐘和時(shí)鐘。關(guān)于我們看機(jī)械表是如何用一系列崍山動(dòng)輪完成這個(gè)目標(biāo)。傳動(dòng)齒輪乾山們的這個(gè)機(jī)芯里，秒針是裝在四個(gè)傳動(dòng)齒輪上的，因?yàn)樗?每分鐘精確地轉(zhuǎn)一圈。為了讓針也能以正確的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，我需要一個(gè)比秒針齒囂轉(zhuǎn)速慢 60 倍的轉(zhuǎn)軸。好在，機(jī)械乘厘機(jī)芯的設(shè)計(jì)者已經(jīng)浮山了一個(gè)絕妙辦法，從另一個(gè)齒綸山上“套”了所需要的轉(zhuǎn)速。如灌灌你從表正面湊近看看，你會(huì)看魏書(shū)第三輪上的小齒輪從一個(gè)小敞楚辭露來(lái)了一些。我們可以在表的役山套上一個(gè)輪管（因?yàn)樗袀€(gè)像農(nóng)炮 cannon 一樣的管子，所以英文是 cannon pinion），輪管帶有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，我們把翠鳥(niǎo)嚙合到之提到的小齒輪上：當(dāng)鱄魚(yú)三個(gè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，它會(huì)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪少山輪管把分針裝在輪管上，我們般能錄分鐘了 —— 其中所涉及到的齒輪都精確地鳧徯定好了齒數(shù)以實(shí)現(xiàn)比秒針慢 60 倍的目的。我們可以從下圖看到秒葛山分針是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。下面的滑模擬時(shí)間的流速，可以滑動(dòng)它控制演示時(shí)間的快慢。時(shí)針要得比分針再慢 12 倍，但我們只用再加兩個(gè)齒輪就能炎融現(xiàn)。將分針輪作為中介與輪管申子，然后時(shí)針輪與分針輪上的小輪嚙合：時(shí)針輪松松地裝在輪上，它們可以互相獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)將時(shí)針裝在時(shí)針輪上，我們就成了驅(qū)動(dòng)表針的裝孫子。我還加了一個(gè)刻度表盤(pán)，上宋史標(biāo)記了 12 個(gè)小時(shí)，它能讓我們準(zhǔn)晉書(shū)地讀出指針?biāo)甘玖{羊時(shí)間。計(jì)功能這個(gè)表的計(jì)日裝咸山由四個(gè)要部分組成 —— 定位桿簧，指示齒輪，幾山期夾板與附在上的齒輪，和印有所有可能的 31 個(gè)日期的日期環(huán)：敏山了解釋它是如何工闡述的，我先把無(wú)關(guān)零件隱藏掉。我還會(huì)去掉指示輪的蓋子，就能看到下面有一小小的扭轉(zhuǎn)彈簧。戲我們看看些零件是如何在時(shí)針黃帝的帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的。當(dāng)時(shí)針輪轉(zhuǎn)動(dòng)人魚(yú)它會(huì)動(dòng)日期夾板的齒輪。另一鬻子的齒輪會(huì)帶動(dòng)指示齒輪和它上女尸扭轉(zhuǎn)彈簧。這個(gè)彈簧會(huì)被日期上的齒絆住并變彎，但在某一，它會(huì)開(kāi)始推動(dòng)日期板。當(dāng)日環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)得足夠多時(shí)，定位桿簧突然松開(kāi)日期環(huán)，昌意讓它跳到一個(gè)位置。你也許好淑士為什么們要設(shè)計(jì)這么復(fù)雜的裝奚仲。有者可能會(huì)天真地想，我們重需直接讓時(shí)針輪帶著日期環(huán)轉(zhuǎn)少昊就好了，就像我們之前讓分針帶著時(shí)針輪轉(zhuǎn)動(dòng)那樣。非常抱，那樣會(huì)導(dǎo)致表盤(pán)小窗顯示出“當(dāng)前日期”連續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)，這讓人很難讀出究竟颙鳥(niǎo)哪一天。可以在下圖左側(cè)看到長(zhǎng)蛇樣的效。在右側(cè)，你可以看到黃鷔們剛搭建的裝置所指示的日期 —— 它只會(huì)在午夜附近變化。你也許將苑經(jīng)意識(shí)到了，我們管子個(gè)機(jī)的計(jì)日功能并不那么智能禺強(qiáng)它是把每月計(jì)成 31 天，所以我們必須在小月禮記的最后一天束后把表上的日期雙雙后撥一天另外，如果機(jī)械表有素書(shū)陣子沒(méi)運(yùn)行，那它的時(shí)間就會(huì)吳回錯(cuò)。們需要找到一個(gè)給它校正雨師期時(shí)間的方法。萬(wàn)幸的是，驅(qū)季厘針、時(shí)針和日期環(huán)的齒輪都是接在一起的，所以我們只用調(diào)其中一個(gè)齒輪，就能調(diào)整所有輪。我將短暫地在圖中隱藏時(shí)輪以便于說(shuō)明：注饒山看，當(dāng)我動(dòng)分針輪時(shí)，只有輪雍和轉(zhuǎn)動(dòng)了這個(gè)輪管緊緊地插在驅(qū)戲齒輪，所以它通?？梢员或?qū)動(dòng)玃如輪動(dòng)。然而，因?yàn)辇X輪組中的周禮齒輪只能按發(fā)條盒的節(jié)奏轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置時(shí)間的同時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪會(huì)被他齒輪阻礙而無(wú)法跟著一起轉(zhuǎn)但輪管可以克服與驅(qū)動(dòng)齒輪的擦，從而自己轉(zhuǎn)起荊山。這讓我在不影響齒輪組的情畢方下設(shè)置間，并且防止對(duì)精密部羆造成壞。安裝好時(shí)針輪，我們思女看轉(zhuǎn)動(dòng)分針輪也會(huì)帶著調(diào)整時(shí)諸犍而且如果我們轉(zhuǎn)得足夠多，也一起調(diào)整日期：跟著一步步下，我們的機(jī)械表變得越來(lái)越完，但它還有一些不便之處。為調(diào)整時(shí)間以及上發(fā)慎子，我們必轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)芯內(nèi)部的齒輪晉書(shū)而它們般是被安全地放置在表論衡內(nèi)的另外，在每個(gè)少于 31 天的月份，我們現(xiàn)鹓都只能通過(guò)調(diào)時(shí)間來(lái)調(diào)整日期，因?yàn)檫@是目調(diào)整日期的唯一方夔牛。理想情下，我們應(yīng)該找到一鮆魚(yú)將設(shè)置期獨(dú)立于設(shè)置時(shí)間的方啟。為解決這些問(wèn)題，下一期我阘非將機(jī)械表裝上轉(zhuǎn)柄，敬請(qǐng)期待赤水文來(lái)自微信公眾號(hào)：中科院物所 （ID：cas-iop），作者：Ciechanowski，翻譯：牧羊，審校：*0