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游丝、手表游丝材料、结构,影响精度因素,及发展历史介绍

作者:万表网内容来源:万表网时间:2012-06-03 00:20:00
[导读]游丝、手表游丝材料、结构,影响精度因素,及发展历史介绍 释义 词目:游丝 读音:yóu sī 词义: ①飘荡在空中的蜘蛛丝:游丝荡漾,残红堆拥|游丝软系飘香榭。 仪表游丝②钟表里的弹性元件,用以控制摆轮做等时往复运动...

游丝、手表游丝材料、结构,影响精度因素,及发展历史介绍

释义

词目:游丝

读音:yóu sī

词义:

       ①飘荡在空中的蜘蛛丝:游丝荡漾,残红堆拥|游丝软系飘香榭。

仪表游丝②钟表里的弹性元件,用以控制摆轮做等时往复运动。③形容十分微弱

基本解释

1.[gossamer]∶漂浮在空中的蜘蛛丝

2.[hairspring]∶调节计时器摆轮运动的细小弹簧。比喻飘动的淡淡烟气

详细解释

1.飘动着的蛛丝。

南朝 梁 沉约《三月三日率尔成篇》:“游丝映空转,高杨拂地垂。”唐 皎然《效古诗》:“万丈游丝是妾心,惹蝶萦花乱相续。”明 王錂《春芜记·感叹》:“岁月如驰,繁华似梦。见游丝荡漾,残红堆拥。”巴金《灭亡》第十三章:“天似乎就要燃烧起来了,人类底运命像游丝一般地飘浮着。”

2.装在仪表指针的转轴上或钟表等的摆轮轴上的金属弹性线圏,能使转轴或摆轮作往复运动。

3.指缭绕的炉烟。

唐 杜甫《宣政殿退朝晚出左掖》诗:“宫草微微承委佩,炉烟细细驻游丝。”

简介

游丝是一种很细的弹簧。通常以钢作为材质,盘绕在摆轮周围。游丝有效长度的变化决定了摆轮的惯性力矩与振幅周期。游丝是影响走时准确的因素之一。

用金属细丝经冷轧、绕丝、定形而成的阿基米德螺旋状盘簧,是一种能产生反作用力矩的弹性元件(见平面蜗卷弹簧)。游丝按用途可分为测量游丝和接触游丝,测量游丝有的用于各种测量仪表,借以产生弹性反作用力矩来平衡电磁力矩,达到测量电参数的目的;有的用于钟表,与摆轮组成振动系统,获得一定的振动周期,以达到精确计时的目的。接触游丝则常用于百分表和千分表等仪表机构,其作用是使齿轮在传动时始终保持单向啮合,消除齿轮侧隙可能产生的传动空程。

技术要求

游丝的技术要求为:①具有给定的弹性特性;②较少的弹性迟滞现象;③较小的温度系数(热弹性系数);④良好的防磁性能和抗蚀性能;⑤螺距相等;⑥游丝的重心应尽量与几何中心一致(对钟表游丝尤为重要);⑦作导电元件时游丝材料要有较小的电阻系数。

材料

游丝最常用的材料有锡青铜(如QSn4-3)和特殊合金如镍基合金Ni42CrTi。锡青铜具有良好的加工性、较好的导电性、材料成本低,常用于电工及机械仪表中。镍基合金具有较小的温度系数,即弹性特性随环境温度的变化较小,因此常用于钟表。

结构

游丝部件由游丝和游丝内桩组成。游丝的内端采用铆接法、粘接法或激光点焊法固定在内桩上。常用的内桩结构形式有圆柱内桩和三角内桩两种。圆柱内桩的优点是加工、装配和调整比较方便,缺点是游丝内端弯成折角,影响弹性特性,且易造成游丝中心的偏移,同时圆柱内桩的切口易使游丝组件产生不平衡。三角内桩没有圆柱内桩的缺点,但加工难度稍大。游丝的外端常采用可拆联接,或通过粘结联接固定在活络外桩环上。

影响精度

游丝对钟表走时精度影响最大的因素是它本身的结构参数,如游丝宽度、厚度、圈数、工作长度等。钟表机构在装配和使用时往往采用快慢针调整走时快慢。当把游丝的工作长度减短,则周期变小,钟表走快。反之,钟表走慢。同时,快慢钟夹子与游丝之间的间隙、游丝安装误差和游丝材料等因素也会影响钟表的走时精度。游丝材料对等时性的影响已日益为人们所掌握。此外,游丝内外端的固定点也是影响走时精度的重要因素。当摆轴处于水平位置时,由于游丝内端起点位置不同,走时快慢便会在不同的重力作用的影响下而发生变化,这就是所谓游丝内端起点法则,也称为格罗斯曼效应。游丝内外端之间的夹角在游丝偏心运动的作用下也会对走时快慢产生影响,这就是所谓游丝内外端夹角法则,也常被称为卡斯帕里效应。长期实践证明,游丝的内外端固定点及其重力作用和偏心运动都有一定的规律。为了尽可能减小它对钟表走时精度的影响,在设计和组装时必须掌握这些规律。

历史故事

游丝是表的核心部件之一,是表的动力来源。我们现在都认为荷兰的惠更斯是表的发明人,但到底是谁发明了游丝,却有一段小故事。

1675年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。但胡克却宣称他早在1658年就设计出了一种用游丝驱动的表,惠更斯的发明纯属抄袭之作。

荷兰著名数学家克里斯蒂安

据说,惠更斯宣布他的手表研制成功时,胡克暴跳如雷,说惠更斯的游丝“一文不值”,完全是因为他的合作伙伴向惠更斯透漏了研究游丝的秘密,惠更斯才能够成功。他还说,要不是他和合作伙伴之间的矛盾导致了他们的公司的倒闭,他早就成批地生产出靠游丝驱动的表了。不知道胡克的表是否象后来的表一样有一根螺旋形的游丝,因为几乎没有人见到过胡克的表,但惠更斯的表中确实有一根螺旋形的游丝。

如果胡克先发明了游丝,也就只能怪他没有申请发明

机械游丝?

用金属细丝经冷轧绕丝、定形而成的阿基米德螺旋状盘簧,是一种能产生反作用力矩的弹性元件(见平面蜗卷弹簧)。游丝按用途可分为测量游丝和接触游丝,测量游丝有的用于各种测量仪表,借以产生弹性反作用力矩来平衡电磁力矩,达到测量电参数的目的;有的用于钟表,与摆轮组成振动系统,获得一定的振动周期,以达到精确计时的目的。接触游丝则常用于百分表和千分表等仪表机构,其作用是使齿轮在传动时始终保持单向啮合,消除齿轮侧隙可能产生的传动空程。

技术要求 游丝的技术要求为:①具有给定的弹性特性;②较少的弹性迟滞现象;③较小的温度系数(热弹性系数);④良好的防磁性能和抗蚀性能;⑤螺距相等;⑥游丝的重心应尽量与几何中心一致(对钟表游丝尤为重要);⑦作导电元件时游丝材料要有较小的电阻系数。

材料 游丝最常用的材料有锡青铜(如QSn4-3)和特殊合金如镍基合金Ni42CrTi。锡青铜具有良好的加工性、较好的导电性、材料成本低,常用于电工及机械仪表中。镍基合金具有较小的温度系数,即弹性特性随环境温度的变化较小,因此常用于钟表。

结构 游丝部件由游丝和游丝内桩组成。游丝的内端采用铆接法、粘接法或激光点焊法固定在内桩上。常用的内桩结构形式有圆柱内桩和三角内桩两种。圆柱内桩的优点是加工、装配和调整比较方便,缺点是游丝内端弯成折角,影响弹性特性,且易造成游丝中心的偏移,同时圆柱内桩的切口易使游丝组件产生不平衡。三角内桩没有圆柱内桩的缺点,但加工难度稍大。游丝的外端常采用可拆联接,或通过粘结联接固定在活络外桩环上。

游丝对钟表走时精度的影响 游丝对钟表走时精度影响最大的因素是它本身的结构参数,如游丝宽度、厚度、圈数、工作长度等。钟表机构在装配和使用时往往采用快慢针调整走时快慢。当把游丝的工作长度减短,则周期变小,钟表走快。反之,钟表走慢。同时,快慢钟夹子与游丝之间的间隙、游丝安装误差和游丝材料等因素也会影响钟表的走时精度。游丝材料对等时性的影响已日益为人们所掌握。此外,游丝内外端的固定点也是影响走时精度的重要因素。当摆轴处于水平位置时,由于游丝内端起点位置不同,走时快慢便会在不同的重力作用的影响下而发生变化,这就是所谓游丝内端起点法则,也称为格罗斯曼效应。游丝内外端之间的夹角在游丝偏心运动的作用下也会对走时快慢产生影响,这就是所谓游丝内外端夹角法则,也常被称为卡斯帕里效应。长期实践证明,游丝的内外端固定点及其重力作用和偏心运动都有一定的规律。为了尽可能减小它对钟表走时精度的影响,在设计和组装时必须掌握这些规律

 

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