摆轮游丝

摆轮游丝系统（振动系统）——发展简史
自从可携带式钟表发明以来，以摆轮+游丝的振动系统模式就已经确定了下来。
机械钟表都是以摆轮游丝组件作为振动系统来产生标准时间信号的，本篇将描述整个摆轮游丝系统的发展简史。
（注：图片一部分为本人实物拍摄，一部分引自网络。夏尔·爱德华·纪尧姆部分摘自百度百科）
成熟的钟表应该从英国钟表开始讲起
自17世纪那场著名的“航海天文钟”比赛起，英国钟表曾经是世界上最好的。早期的英国表的摆轮游丝系统是一个金属的闭合光摆配合铁基做成的平游丝（发蓝），也就是荷兰科学家惠更斯发明的摆轮游丝钟的缩小版。通常，高级的英国表的摆轮是由贵金属制造（k金）以增加摆轮的惯量，可以达到走时准确的目的。就以现在留存的这些珍贵钟表看，每日的走时误差大约会在5分钟内。

后期的英国表也用到了双金属截断摆轮

双金属截断摆轮

这种摆轮也是由英国人发明的（具体谁的忘了）。摆轮的外圈是黄铜，内圈是钢，这两种金属由螺丝紧密的结合在一起。这摆轮边上多出的十几个螺丝，不仅固定金属用，而且还可以调整摆轮的位差。这样的设计巧妙的补偿了游丝由于温度变化而引起刚性的改变，而刚性的改变会带来不小的走时误差。当温度升高时，游丝变长，而摆轮由于铜的膨胀系数大于钢的，会往内收缩。反之，温度降低，游丝变短，摆轮会向外扩张。这种设计一直持续到因瓦合金的发明而结束。
这样精密的设计通常还多见于“航海天文钟”上，而天文钟配合的却是一种绕成圆柱状游丝，俗称“桶形游丝”。桶形游丝制作非常困难，但是这种游丝带来的好处也是显而易见的——可以大大减小由游丝舒张不同心所带来的位差。但这种游丝通常却不用于便携式钟表上，因为他的占用的体积太大，一位衣着得体的绅士，他放怀表的口袋却鼓囊囊的一大块，这实在是不优雅的。

看看 发表于 2011-7-3 20:31
所以用鈷合金游丝取代了蓝钢游丝哦。
由于摆轮和游丝材质的不同，膨胀系数也不同，所以在不同的温差下，几 ...

游丝的长度变化怎么可以忽略不计呢？温度升高时游丝变长，走时会变慢，双金属摆轮在温度升高时会缩小摆轮的直径，走时会变快，于是就补偿了啊。

x学习了

楼主万岁，万万岁，哈哈哈哈，谢谢了

也一只想知道，，我们论坛经常有专业人士光顾和发言吗吗？怎么见动手强人都是业余人士呢？？不知道专业人士又什么样的水准？很好奇，呵呵
另在理论方面专业人士由于受到的是几年甚至更长时间的专业系统教育，有老师教，有资料差，还有答疑解惑的更有实验室可理论联系实际，比起自己摸索全凭兴趣爱好的业余玩家在理论方面要充实很多吧

。。。。学到了东西。。。顶个！

很好的文章，值得细细的看，，，，，，

谢谢分享

学无止境，望大家都不吝赐教、共同进步。

  好帖要顶！！！

看看 发表于 2011-7-9 18:26
版主谦虚了，真的希望看到版主的手艺哦！

不是谦虚哦^_^论坛高人真是大把~
我不会修表，充其量是非专业洗油的水平可能还会把表搞坏
鉴定也不在行
玩表也不专，兄关注我的话会发现我各种各样有趣的爱好
上论坛或买表源于一个出发点----喜欢
我的本职工作也不是关于钟表的，如果兄是钟表或相关专业出身，那就非常欢迎来本论坛发表专业性的文章或观点。如果不是，也欢迎兄来这里灌灌水、交流收藏经验。
至于我这样一个＂不学无术＂的水民能当上非水区版主，是总版们的抬爱，也是大家对我的宽容，我一直很感谢大家，所以我都是毫无保留的发表我的观点和所谓的经验，当然错误是肯定不少的，也欢迎大家无情的指出，让我进步。

版主谦虚了，真的希望看到版主的手艺哦！

看看 发表于 2011-7-4 08:41
看了版主的空间，版主蛮喜欢动手研究的，不知有何作品哦。看看。

我就瞎搞搞的。真的维修大师还是论坛里的啊表版主和阿里大师

看了版主的空间，版主蛮喜欢动手研究的，不知有何作品哦。看看。

看看 发表于 2011-7-3 20:31
所以用鈷合金游丝取代了蓝钢游丝哦。
由于摆轮和游丝材质的不同，膨胀系数也不同，所以在不同的温差下，几 ...

感谢兄带来的观点，我也会继续深入研究

所以用鈷合金游丝取代了蓝钢游丝哦。
由于摆轮和游丝材质的不同，膨胀系数也不同，所以在不同的温差下，几乎不可能达到相互补偿的目的。所以游丝的少量的温差变化引起的走时变化，是不可调整的，也是可以忽略不记的。

看看 发表于 2011-7-3 18:54
如果在相同的温差变化时，普通摆轮的的惯量变化引起的走时变化远远大于蓝钢游丝长度变化引起的走时变化。有 ...

那我就搞不懂了
如何补偿蓝游丝由于温度变化而带来的误差呢？你也说了蓝钢游丝膨胀系数大了。游丝的长短变化是很影响走时的。

如果在相同的温差变化时，普通摆轮的的惯量变化引起的走时变化远远大于蓝钢游丝长度变化引起的走时变化。有一计算公式的，哈工大和天津大学出版的书中都有介绍，有时间我上传。
所以发明温度补偿摆轮（双金属截断摆轮），以解决温差引起的走时变化。与对抗游丝温差变化无关。
快慢桩是用于光摆上的，用以调整游丝长度，调整走时误差，与对抗温差无关。鹅颈、蜗牛微调等只是调整快慢桩的不同方式而已，与对抗温差无关。但快慢桩会严重影响手表的等时性变化，所以高档表采用无卡度摆轮游丝（而不是双金属截断摆轮）。
无卡度摆轮游丝（莲花摆，螺丝摆，双金属截断摆轮等都是其中之一）解决了光摆带来的手表的等时性变化大的问题，但制作成本较高，所以在高档表中使用。这种摆轮只有一组螺丝是调整惯量变化的，从而调整走时快慢。其余的螺丝是调整摆轮动平衡的，千万不可移动，否则不会调整，永远调不回来的哦。

游丝材料的研究，一直朝着几个方面发展。
1  游丝的抗磁化。蓝钢游丝的一大弱点是易被磁化。尼瓦洛丝等近现代游丝材料，对磁化有了一定的抵抗，且留磁量较低。近些年一些研究的硅，钻石等游丝是完全抗磁的。

2  游丝的耐腐蚀。蓝钢游丝的另一大弱点是易被腐蚀。蓝钢易氧化，锈蚀，很多老表的防水性很差，所以很多表的蓝钢游丝自然氧化腐蚀后，断掉。现在合金游丝这一问题几乎不存在了。

3  游丝的弹性及刚性。蓝钢游丝的一大弱点是刚性大，弹性屈服点低。所以很多修表师，一不小心，就会平断游丝。合金游丝有很大的提高。

4  游丝的热膨胀系数。 蓝钢热膨胀系数高，影响走时精度。合金游丝有很大的提高。

还有一些。。。。。。

进来温习下

看看 发表于 2011-7-3 12:05
版主是下了一番苦心收集资料在写文章。
但通过这篇文章，看得出，版主不是专业的钟表行业人员，是圈外人哦 ...

感谢兄的评论，我丝毫不会介意的，本就是互相讨论没有高低之分。
说说我的看法
赞同1
不赞同2，古表游丝是铁基金属做的，冷轧成非常细的游丝，能轻松的发蓝就能证明。铁的膨胀率是比较大的，而游丝的丝毫变化就能带来不小的误差，这就是为什么会有游丝微调器的存在（比如鹅颈、蜗牛微调等等），为了补偿这点，几乎所有稍微上点档次的钟表都会使用双金属截断摆轮，直到因瓦合金的发明（俗称殷钢）
而早期的摆轮或者贵金属，或者黄铜，由于温度变化而引起直径变化带来的惯量变化倒是可以忽略不计了，如果兄有空可以试试看把螺丝摆轮上的螺丝调整一下，带来的走时变化是很小的，甚至卸掉一对，只要稍微调整一下游丝的长度就可以轻松调到正常走时。