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1、影像机械表摆轮稳定性的因素 机械机芯摆轮-机械表节拍器 将摆轮的“作用”放在文章的开始，更有利于后文内容的逐步深入。人类社会掌握计时规律的水平高低，很大程度上表现为人们对于时间的认识深度。换种更加通俗的说法，那就是人们可以将时间细化计量的程度。摆轮的出现，是人类社会计时领域的一个里程碑，它不但承袭了早期钟摆的等时特性，还为钟表小型化的发展提供了必要条件。 作为名表内部重要的一个“节拍器”，摆轮运行的稳定性，是钟表能否精准走时的关键。摆轮通过往返振荡，操纵擒纵杠杆，进而通过擒纵轮、四轮（秒轮）、三轮、中心轮”和条盒轮来实现对于主发条能量的精准、可控的释放。 对于如今的钟表来说，无论是简单到大三针
2、、小三针，还是复杂如日历、月相、三问、万年历，它们运行的基础，都来自于摆轮对于主发条能量（或者说是时间）的准确区隔。 摆轮功能的实现，当然还少不了游丝的帮助，上期杂志对此已有所提及，这里我们不妨继续深入介绍二下。主发条在摆轮”节拍”的调节下，可以向外传递出恒定的能量。而主发条传出的能量又直接供给包括摆轮在内的整个振荡系统的运行。而游丝则是整个环节中必不可少的一环。游丝一方面可以推动摆轮向一个方向摆动，同时有牵制摆轮在其达到一定幅度（摆幅）时，向相反的方向回摆。整个过程都在极短的时间内完成。通常情况下，当摆轮顺时针旋转时，摆轮通过旋转的扭力为游丝积蓄能量，同时产生针对摆轮的逆向牵引力，促使摆轮向
3、相反的方向（即逆时针方向）摆动。这个过程中，摆动消耗掉游丝积蓄的能量，并在摆动过程中使游丝积蓄方向相反的扭力，进而驱动摆轮循环摆动下去。18世纪中后期的“天文台表”时期，是摆轮（此处特指带有调节装置的惯量调节摆轮）发展最为迅速的时期。 据史料记载，早在芝麻链尚未出现之前，最早期的摆轮便已经初步发展成熟，并已经配备了摆轮标度，其功能基本相当于今天的快慢针。但它的形状并不是今天摆轮的形状。直到十六世纪中期，外形与现在类似的小型圆摆轮才出现，随后又在大约16世纪60年代，开始出现更大型的摆轮设计。早期的摆轮都是简单的双臂结构，且没有装设游丝。16世纪60年代以后，游丝才逐渐开始在摆轮或摆轮轴心之间装
4、设（早期的游丝并非像如今这样的螺旋形，详细可参阅时尚时间2011年4月钟表振荡系统的演变一一游丝篇）。游丝的装设，使摆轮的摆动有了一个恒定的约束，丛而可以使摆轮摆动的速率更加均衡，从而可以保障钟表的精准运行。随后，惠更斯发明出可以在摆轮轴心上螺旋缠绕的游丝（时间大致为公元1675年），这种方式仍然是如今钟表行业的主流。到了17世纪末期，摆轮的有效重量和摆幅的大小已经可以通过简易的装置进行调节。 游丝的出现以及日趋成熟的发展，使当时钟表业内的钟表匠很受启发，很多制表师开始将大量精力投入到钟表结构的改良之中。作为当时世界制表行业的中心与领头羊，英国和法国的制表师和科学家在创新方面表现得更为积极也颇
5、见成效。其中英国物理学家罗伯特胡克（Rober七Hooke)和法国几名科研人员成就尤为显著，他们最早提出了利用螺旋排布的发条游丝来积蓄钟表能量的方式，并制造出模型。下面一段历史很多人都听说过。那就是在大约1656年，荷兰的数学家、物理学家愈更斯根据伽利略发现的“等时性”原理，最终制作出一个钟摆机构，取代了塔钟里通常采用的平衡轮。这是人类历史上第一座其正t义上的“摇钟”。为了使自己的作品走时更加精准，他又在钟表内的调速齿轮上加装了一根弹赞，把它改良成真正惫义上的“摆轮”，大大提高了钟表运行的穆定性与精准性。目前常见的摇轮有以下几种形式：环形摇轮俗称“光摆”）、平衡螺丝摆轮俗称“莲花摆”）、硅码摆
6、轮、双层金属补偿螺丝摆轮、Rolex内调摆轮。光摆是指普通圆周摆，没有调校螺丝或珐码。光摆通常采用钗青铜(Glucydur)材质，结构简单，质地坚硬（可达到40。布氏硬度），不容易变形。同时，由于其中铁的含量较少（青铜的组成为铜和铁），因此与普通摆轮相比，还具有良好的防磁、防锈的特性。另外，由于光摆的摆轮边缘没有调校螺丝或珐码的束缚，摆动过程中受到的空气阻力也最小，因此是高频手表较常采用的摆轮样式。1968年前后，当时大约90的高端瑞士手表都采用了这种Glucydur摆轮。螺丝调校摆轮是可变惯量摆轮最常也是最普遍采用的方式之一。摆轮边缘的调校螺丝呈现18。度相对排列，螺丝自身的重量可以作为摆轮
7、的有效配重，同时，通过将相对位置的两个螺丝旋进、旋出（相对于摆轮轴心而言），可以均衡地对摆轮的实际力矩进行微调，从而可以降低因温度变化可能带来的走时误差。，摆动过程中受到的空气阻力也最，因此是高频手表校常采用的摆轮样式。1968年前后，当时大约90的高端瑞士手表都采用了这种Glucydur摆轮。与螺丝调校摆轮不同，祛码调校摆轮通过带有缺口的饼状祛码的转动来调节摆轮。百达翡丽Gyromax摆轮是最具代表性的祛码调校摆轮形式之一。他没有如普通祛码摆轮那样，将偏心祛码装设在摆轮的外缘，突出出来，而是将祛码装设在摆轮外缘凹槽内或者内侧的摆轮臂上。这样一来，摆轮在运转过程中遇到的空气阻力或者空气中尘埃的
8、阻力就会大大减小一，有利于摆轮的稳定运转。空气动力学的应用，是百达翡丽摆轮最显著的特点和优势之一。“双层金属自动补偿摆轮”通常都是采用螺丝调节，其外圈采用膨胀系数较高的黄铜材质，内圈为膨胀系数较低的钢。外界温度变化时，传统金属都会发生不同程度的热胀冷缩现象。不过，由于“自动补偿摆轮”内外两层分别采用了不同膨胀系数的金属，外圈金属（黄铜）的膨胀系数大于内圈金属（钢）的膨胀系数，因此就可以随着温度的变化进行自动调整一一这也是“自动补偿”这一说法的来源。从17世纪80年代开始，螺旋游丝与摆轮的搭配成为钟表世界的主流，游丝的牵引与约束力也成为摆轮规律性摆动的必要条件。之后出现过一些改革，但也无非是在游
9、丝的形式或者材料选择上做文章，没有任何实质性的变化。不过，去年巴塞尔表展中来雅推出了一款钟摆概念手表，由磁石产生的隐形”或虚拟赞丝取代传统使用的发条，彻底顺孤了传统“游丝摆轮”的观念，将人们的视线带入“磁力摆轮”的新时代。手表机芯内，整组装里形成一个谐振器，磁场由四片高性能磁石组成，以精密几何运算形成三维控制体系，由此产生摆轮振荡必要的线性反作用力矩。这种振荡器的机芯，完全采用机械式，没有任何电子或驱动器，四片磁石产生的恒定磁场可以维持几十年之久 摆轮技术层面的讨论，往往会伴随着无卡度游丝来进行。因为，只有在采用无卡度游丝五快慢针）的擒纵系统中，摆轮身上“荷枪实弹”地装设的祛码及螺丝等装置才能
10、在“调速”的环节中大展拳脚。摆轮的调校 与游丝部分的调校相比，摆轮调校的难度就要高很多。摆轮的调校通常都需要专业的调校师通过肉眼观察，再凭借自己的经验来纯手工完成。万宝龙旗下美耐华高级制表技术研究所资深摆轮调校师莫尼卡女士，就可以凭借自己多年的经验，在几分钟之内，将一只机芯的摆轮游丝调校彻底完成，并且精确率极高。 实际应用中，摆轮质地的均匀性以及摆轮摆动的圆度（也可以叫做离心力的稳定性），是保证摆轮运行稳定与手表走时准确的最重要影响因素。因此，调校摆轮的着力点也正在于此。 不过，由于摆轮调校涉及比较专业的钟表技术以及相对纯熟的操作技巧，因此，不提倡每一个手表爱好者都轻易进行摆轮的调节。一般说来
11、，手表机芯在出厂前都会经过严密的测试，尤其是摆轮游丝这种核心的部位，制表师都会花费很大的精力反复调校、改进。因此，一般情况之，不需要靠调校摆轮来调整时间。细小的时间误差，可以通过相对方便的控制游丝实际工作长度的快慢针”来进行微调。不过，虽然说是“相对方便”，也仅是对于比较资深且对于钟表结构比较熟悉的朋友来说，普通表迷遇到这类问题时，还是建议将表带到专业的维修师傅那里寻求帮助。 摆轮的调校一般通过摆轮上呈对称排列的螺丝或祛码进行（不带螺丝或祛码的“光摆”除外）。调整过程中，除了摆轮臂末端的螺丝通常九固定的之外，其他每相对位置的两个螺丝或珐码被看成为一个“调整点”。调校的原理主要依据简谐运动的原理
12、：力矩越大则摆轮摆动周期越大，而摆频则会降低。就祛码摆轮来说，调校时，将祛码的缺口转向摆轮的轴心位置时，会使摆轮的力矩增大、摆频降低。反之，则力矩减小、频率升高。补偿螺丝摆轮的调校也是如此，螺丝向外，则力矩增、摆频降，反之，则力矩减、摆频升。 摆轮接受到擒纵机构传递的稳定的驱动力后，由游丝牵引控制，呈现往返摆动。摆轮的摆动幅度（俗称“摆幅”）大约在270“至3200之间。摆轮摆动的稳定与否直接影响手表走时的准确性。这又回归到刚刚的话题：摆轮质地均匀与否以及摆轮摆动轨迹的真圆度，是决定摆轮能否稳定摆动的最根本原因。影响摆轮稳定性的因素 如今，多数手表内的游丝采用的都是受温度影响较小的铜被镍合金材
13、质。在此之前，许多古董表都使用“双合金温差自动补偿摆轮”来调节因温差所造成的普通游丝有效长度改变而带来误差问题。通常情况下，“自动补偿摆轮”外圈采用膨胀系数较高的黄铜材质，内圈为膨胀系数较低的钢。外界温度变化时，传统金属都会发生不同程度的热胀冷缩现象。不过，由于“自动补偿摆轮”内外两层分别采用了不同膨胀系数的金属，外圈金属（黄铜）的膨胀系数大于内圈金属（钢）的膨胀系数，因此就可以随着温度的变化进行自动调整一一这也是自动补偿”这一说法的来源。举个例子，当外界温度降低时，游丝收缩，实际参与运行的游丝有效长度缩短，要求摆轮的力矩也应相对减小。此时，由于同等温度状态下，摆轮外侧的黄铜材料比内侧的钢材料
14、表现出更强的收缩性，就会产生一个趋向摆轮轴心的收缩力，牵引摆轮的外缘向内收缩，从而减小摆轮力矩。外界温度升高时也是同样的道理。值得注意的是，由于“自动补偿摆轮”的边缘需要随时根据温度的变化进行向内或向外的收缩或延展，因此这一种类的摆轮，通常都采用截断式（即摆轮外缘带有对称的两个缺口）设计。 另外，摆轮上的摆轮臂数量也是影响摆轮温差变形量大小的因素之一。常见的摆轮为双臂，也有的采用3臂或者4臂。一般来说，臂数越高，最终所构成的摆轮轮弧也就越接近理论上的正圆，同时摆轮受温差影响而变形的范围也就较小，摆轮的摆动也就更为稳定。如今，业内有些品牌推出了“无臂”摆轮（即整个摆轮是一个“实心”的碟片），理论二t就比传统的摆轮具有更加稳定的特性。比较有代表性的就是表坛新贵De Bethune,瑞士官方手表网. http:/ l
