機械鐘表構造及工作原理講課講稿

2023年12月10日發(作者：節約糧食的名言)

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機械鐘構造及工作原理

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機械鐘表構造及工作原理

約在16世紀初就有時計的發明，最初是利用地心引力作為動力來源，這種時計只能安置在某一固定地方，例如高樓、墻壁上所掛的大鐘，就是以鏈子系住用鐵做成的重錘，并繞在輪上轉動；后來才發明了利用彈簧的彈力使其運轉，也就是現在鐘表的發條。這種時計在體積上縮小了許多，宛如蛋大，可以裝在衣袋內，這就是德國紐倫堡鎖匠所發明的紐倫堡蛋（Nuremberg Egg），這個表的零件全是以手工做成，因此費工費時，而且所作的每一只表個個不同。直到19世紀，漸漸發展到機器生產制造，質量才得以控制。直到目前為止，鐘表結構的名稱極不統一，即使在同一地區內亦有許多不同的稱法或譯名，而且世界各國對鐘表零件亦缺乏統一規定。因此，瑞士ETA機芯制造廠首先采用了以號碼數來代表，以便鐘表業者在配購零件時能正確無誤。不過各國廠牌機芯名稱雖相同，但在結構上仍有差異，代號也會不同。鐘表的運轉是利用杠桿原理，就好像蕩秋千般的來回重復，最基本的運作順序是由發條→中心輪→第三輪→第四輪→擒縱輪→馬仔→擺輪，然后擺輪的反作用力將馬仔彈回原位的一種簡諧運動。

發條盒是由鋼條卷曲產生彈力所造成的力量。一般而言，發條盒又稱一番車（Barrel），是由發條（Mainspring）、發條鼓（Barrel Drum）和發條鼓蓋（Barrel Cover）所組成，并利用方孔齒輪（Ratchet Wheel）傳動至中心輪等其它齒輪，是鐘表運轉最重要的基礎結構，就好像人類的胃袋一樣，將吃進來的食物轉化為能量，由于這個簡單的結構方便好用，所以從古至今變化并不大。

當您聽到手表〝滴答〞〝滴答〞作響宛如節拍器不停地擺動時，字盤上的秒針也隨著節奏轉動，讓我們立刻感受到時光的不斷飛逝。造成這個節奏般的聲響是由于擺輪（Balance Wheel）受力反作用至馬仔（Lever）所產生的聲音。擺輪系統是由合金制成并以游絲（Hairspring）造成反作用力藉由推動寶石（Impul Jewel Pin）彈回馬仔（Lever），一個完美的擺輪通常是以225度至270度的擺幅不停擺動，讓時間永遠生生不息。

鐘表的主要結構，除了先前所提到的發條和擺輪，中間的主要輪系也是讓時間運轉的主要零件，它們就好比人類的血液不斷接收發條盒傳送過來的力量。這個主要輪系包含有：（1）中心輪，又稱二番車（Center Wheel or 2nd

Wheel）；（2）第三輪，又稱三番車（3rd Wheel）；（3）第四輪，又稱四番車（4th Wheel）；（4）擒縱輪，又稱五番車（Escape Wheel），這些齒輪分別擔負起時、分、秒和等時節奏的傳送功能。所有動力的開始從發條旋緊發送僅供學習與交流，如有侵權請聯系網站刪除 謝謝2 精品資料

力量至中心輪、第三輪、第四輪、擒縱輪、卡子，再到擺輪，然后擺輪反作用力至馬仔使其恢復之前所在位置，如此一來，整個運轉過程即可周而復始。

平日我們看到手表上時、分及秒的指針顯示，他們是如何藉由齒輪分配的呢？當發條提供力量至中心輪時，中心輪會以60分鐘1圈的速度進行回轉，到了第三輪時則開始產生變速情形，移轉至第四輪則是以60秒1圈的速度進行回轉。所以分針的顯示是藉由中心輪的軸心所產生，秒針的顯示是由第四輪的軸心所產生，至于時針的顯示，則是藉由位于上機板連結分針輪的時輪來產生的。一般人會發現有些手表小秒針會在6點鐘或9點鐘方位，這就是依照第四輪的位置來決定。另外大秒針的設計則是在第四輪加裝一傳動齒輪系，使秒針的位置得以變換。

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